JP2005331743A - 光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 プロジェクタにおける冷却媒体を用いて光源を冷却する光源装置において、冷却効率を向上させた光源装置を提供する。
【解決手段】 画像を投写するプロジェクタ１の光源装置２は、光源３１と、光源３１から射出された光を反射するためのリフレクタ３２と、光源３１を冷却媒体により冷却するため、リフレクタ３２の光源３１とは反対側に３次元的な配管経路で配管される冷却配管部としての筐体内流路５１を備える流路５と、流路５に冷却媒体を循環させる駆動源となるポンプ６と、筐体内流路５１を流れる冷却媒体を冷却する冷却ファン７とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷却媒体を用いて冷却を行うプロジェクタの光源装置に関するものである。

プロジェクタは、近年高輝度化が進み、従来に比べて投写画像が明るく見易くなって来ている。それに伴って、ランプの発熱量も従来に比べて大きくなって来ている。そうした中、発熱するランプに対して、冷却媒体を用いて冷却する液冷方式が提案されている。例えば、ランプの発光管の周囲を密閉して冷却媒体を流通し、リフレクタの背面側にもリフレクタを冷却する流路を設けて冷却することが提案されている（特許文献１）。また、リフレクタの内面側に赤外線フィルタおよびスペーサブロックを設けて、３部品で囲まれた空間に冷却媒体を充填して熱を放熱させて冷却することが提案されている（特許文献２）。また、リフレクタの背面側に集熱部材および密閉容器を設けて、密閉容器に冷却媒体を充填して、冷却媒体の気化熱により冷却することが提案されている（特許文献３）。

特開平４−６９６４１号公報 特開平４−１３６９７９号公報 特開２００２−１０７８２５号公報

しかし、特許文献１および特許文献２によると、発光管の周囲に冷却媒体を密閉する構造を作る必要があり、構造が複雑で製造が大変であるといった課題があると同時に、密閉部がランプの射出光の明るさを低下させるといった課題もある。また、特許文献３によると、冷却媒体はリフレクタにより温められ気化するので、冷却媒体の冷却が十分でないと密閉容器内部の圧力が上昇して破裂するといった安全性の面で課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、プロジェクタにおける冷却媒体を用いて光源を冷却する光源装置において、冷却効率を向上させた光源装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、画像を投写するプロジェクタの光源装置であって、光源と、光源から射出された光を反射するためのリフレクタと、光源を冷却媒体により冷却するため、リフレクタの光源とは反対側に３次元的な配管経路で配管される冷却配管部を備える流路と、流路に冷却媒体を循環させる駆動源となるポンプと、冷却配管部を流れる冷却媒体を冷却する冷却ファンとを備えたことを特徴とする。
このような光源装置によれば、リフレクタの光源とは反対側に３次元的な配管経路で配管される冷却配管部を備える流路を設けて、ポンプにより冷却媒体を流路内に循環させ、冷却ファンにより冷却配管部を流れる冷却媒体を冷却することができる。よって、光源装置の冷却効率を向上することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、光源装置であって、冷却配管部は、リフレクタに沿って配置されると共に、リフレクタによる光の反射方向と反対方向にも延びる３次元的な配管経路で配管されることを特徴とする。
このような光源装置によれば、冷却配管部が、リフレクタに沿って配置されるので、光源からの熱を効率的に伝熱できる。そして、リフレクタによる光の反射方向と反対方向にも延びるように３次元的な配管経路で配管されることで、冷却配管部の表面積を拡大でき、温められた流路および冷却媒体を効率的に冷却できる。よって、光源装置の冷却効率を向上することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、光源装置であって、流路は、冷却配管部において、少なくともＵ字状または渦巻状の流路パターンを一部に用いて、流路パターンが幾重かに重なり３次元的な配管経路で配管されることを特徴とする。
このような光源装置によれば、冷却配管部は、Ｕ字状の繰返しの流路パターンや、渦巻状の流路パターンを一部に用いた配管経路で、その流路パターンが幾重かに重なって３次元的な配管経路で配管される構成である。そのため、流路の表面積が増大することで、光源からの熱を効率的に冷却媒体に伝熱することができる。そして、温められた流路および冷却媒体を冷却ファンにより効率的に冷却できる。よって、光源装置の冷却効率を向上することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、光源装置は、光源の温度を直接的または間接的に測定する温度センサと、温度センサの測定温度に基づいて、測定温度が、所定の温度範囲に入るように冷却ファンおよびポンプの少なくともどちらか一方を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
このような光源装置によれば、温度センサにより測定した温度に基づいて制御部が、光源の温度が所定の温度範囲に入るように、冷却ファンやポンプを制御することができる。そのため、光源の温度を適正に制御できることで光源の持つ性能を発揮させることができ、光源の信頼性も向上できる。

また、本発明の好ましい態様によれば、光源装置は、放熱用のフィンを備え、フィンは、冷却配管部の３次元的配管を横断するように連続的又は断続的に配置されて、３次元的配管を保持する支持部を兼ねていることを特徴とする。
このような光源装置によれば、放熱用のフィンが、冷却配管部の３次元的配管を横断するように連続的又は断続的に配置されて、しかも、そのフィンが、３次元的配管を保持する支持部として機能する。そのため、冷却配管部の放熱効率を向上することができると共に３次元的配管を保持することができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、プロジェクタであって、光源装置と、光源装置から射出された光束を変調する空間光変調素子と、空間光変調素子で変調された光束を投写する投写レンズとを備えたことを特徴とする。
このようなプロジェクタによれば、上述した構成及び動作により光源を冷却する光源装置を用いて、光源装置から射出された光束を変調する空間光変調素子と、空間光変調素子で変調された光束を投写する投写レンズとを備えてプロジェクタを構成できる。そのため、光源の冷却効率を向上したプロジェクタが可能になる。

また、本発明の好ましい態様によれば、プロジェクタであって、光源装置の流路は、空間光変調素子を冷却するための冷却部に接続されることを特徴とする。
このようなプロジェクタによれば、光源装置を構成する流路が、空間光変調素子を冷却するための冷却部に接続されるため、流路を流通する冷却媒体は、空間光変調素子を冷却する冷却部も循環することができる。それにより、冷却媒体は光源を冷却すると同時に、空間光変調素子も冷却することができる。

以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）

図１は、本実施形態のプロジェクタの光源装置の概略構成図である。また、図２は、リフレクタの光源とは反対側の配管スペースに配管される流路の概略斜視図である。図１、図２を用いて構成および動作を説明する。

以下、構成について説明する。
図１に示すプロジェクタ１の光源装置２は、ランプ３と、冷却媒体を循環する流路５と、流路５に冷却媒体を循環させる駆動源となるポンプ６とを設けている。また、ランプ３の背面側に配管スペース２０を設けると共に、ランプ３を固定する筐体４を備えている。また、流路５は、筐体４の配管スペース２０に３次元的な配管経路で配管される冷却配管部としての筐体内流路５１と、ポンプ６の吐出側に接続され筐体内流路５１に連なる流路である吐出側流路５２と、筐体内流路５１に連なりポンプ６の吸入側に接続される流路である吸入側流路５３とから構成されている。

また、筐体４の上部外面には、冷却ファン７と温度センサ８とを設置している。そして、筐体内流路５１を冷却するために筐体４の下部には、外気を取入れる吸気口４３を設け、また、冷却ファン７の設置される筐体４の上部に冷却ファン７の相対する位置に排気口４１を設けている。また、配管スペース２０でもある筐体４の内部温度を測定するために温度センサ８を構成するセンサ部８１に相対する筐体４の位置に孔４２を設けている。そして、温度センサ８による筐体４の内部温度測定結果に基づいて、ポンプ６および冷却ファン７を制御する制御部としての制御回路９を設けている。

ランプ３は、光源３１と、光源３１を発光させるために高電圧を印加するケーブル３３ａ，３３ｂと、射出光を前方に反射させるリフレクタ３２と、光源３１をリフレクタ３２に固定する固定部（図示省略）とから構成される。

筐体内流路５１は、筐体４の内部で、ランプ３のリフレクタ３２の光源３１とは反対側に位置する配管スペース２０に、リフレクタ３２の背面に沿うと共に、配管スペース２０の概略全域に渡って、Ｕ字状の流路５１ａが繰り返される流路パターンを基本として構成される。そして、Ｕ字状の流路５１ａは、リフレクタ３２の背面側で、リフレクタ３２の外形に沿って、Ｕ字状の突起高さを変化させながらの流路パターンを幾重にも重ねたレイアウトで連なり、外観的に見た場合、図２に示すように３次元的な配管経路の構成となっている。

また、放熱用フィン１０が、筐体内流路５１を構成する流路パターンのＵ字状の流路５１ａの位置関係を保持するためと、３次元的な配管経路構成の筐体内流路５１を筐体４の内部で固定するための支持部として、Ｕ字状の流路５１ａを垂直方向に横断する形で連続的に複数枚設置されている。また放熱用フィン１０は、冷却ファン７による外気の流れ方向と略平行に配置される。具体的には、筐体４に設けた吸気口４３から排気口４１へ向かう外気の流れ方向と略平行になるように配置して、外気の流れの抵抗を低減することで、外気を流れ易くしている。

流路５を構成する材料は、本実施形態では、熱伝導率の高い銅系の金属で構成された管を用いている。そのため、効率的に冷却媒体の熱を流路５に伝熱し、逆に冷却ファン７により外気に放熱することができる。また、放熱用フィン１０も銅系の金属で構成されている。また、流路５および放熱用フィン１０はアルミニウム合金などの熱伝導率の高い金属も使用することができる。
流路５の中を循環させる冷却媒体として、本実施形態では、エチレングリコールを用いている。また、冷却媒体としては、窒素ガス（Ｎ₂）、アルゴンガス（Ａｒ）などの気体や、純水、フッ素系炭化水素あるいはシリコンオイル等の液体を用いることもできる。

ポンプ６は、本実施形態では、冷却媒体を１方向に流通させる単方向ポンプを採用している。そして、制御回路９の制御により単位時間当たりの吐出量（以降、流量と記す）を変化させることが可能な構成になっている。
冷却ファン７は、本実施形態では、軸流ファンを採用している。そして、制御回路９の制御により単位時間当たりの回転数（以降、風量と記す）を変化させることが可能である。
温度センサ８は、本実施形態では、半導体の温度特性を利用した半導体抵抗温度センサであるサーミスタを採用している。
ランプ３は、本実施形態では、ＵＨＥランプ（超高圧水銀灯）を採用している。また、リフレクタ３２は可視光を反射して、赤外光はリフレクタ３２の裏面側に透過する。そのためリフレクタ３２の背面側が熱せられることになる。

次に、動作について説明する。
プロジェクタ１は、プロジェクタ１に備わる操作部（図示省略）がユーザーにより操作され、ランプ点灯の信号をプロジェクタ１の動作を制御する制御部（図示省略）が受けると、ランプ３を点灯するために、ランプ点灯用電源（図示省略）を駆動する。ランプ点灯用電源は、ケーブル３３ａ，３３ｂを介して高電圧を印加する。ランプ３は、ケーブル３３ａ，３３ｂを介して高電圧を印加され、光源３１の内部において、電極（図示せず）間に放電が起こり発光を開始する。それにより、ランプ３は点灯する。点灯したランプ３は、徐々に明るくなり、それに伴って、光源３１の温度も上昇してくる。同時に、リフレクタ３２を透過する赤外光の量も増え、ランプ３の温度は上昇する。

また、ランプ３の点灯と合せて、プロジェクタ１の動作を制御する制御部（図示省略）は、ポンプ６および冷却ファン７を制御する制御部としての制御回路９にポンプ６および冷却ファン７を駆動開始させる。ポンプ６が駆動を開始することで流路５に充填された冷却媒体が循環を開始して、吐出側流路５２の内部を冷却媒体が流通し、筐体内流路５１に流入する。
筐体内流路５１は、リフレクタ３２からの熱を伝熱され、冷却媒体は温められ筐体内流路５１を流通する。それと同時に、冷却ファン７は、吸気口４３から外気を筐体４の内部に吸気する。合せて、リフレクタ３２の中央に設けた光源３１を案内固定する固定部のすき間から、光源３１で発生した熱をリフレクタ３２の背面側に吸気する。そして、冷却ファン７は、吸気した外気を排気口４１から光源装置２の外部に排気する。冷却ファン７による外気の流れは、図１に破線で示している。
筐体内流路５１は、ランプ３から熱を伝熱されると同時に、冷却ファン７の一連の動作により放熱し冷却される。また、熱せられた冷却媒体も冷却される。それにより、ランプ３が冷却されることになる。放熱用フィン１０により、更に放熱効率を上げている。
冷却された冷却媒体は、吸入側流路５３を流通し、ポンプ６に流入する。
冷却媒体は、ポンプ６を介して筐体内流路５１に再び流入し、上述した熱の循環サイクルを繰り返すことになる。

ここで、ランプ３の冷却において重要なことは、光源３１の温度を所定の温度範囲に入るように冷却することであり、本実施形態では、光源３１の温度を８００℃から９５０℃の温度範囲に入るように、制御回路９により制御させる設定としている。設定温度は、使用するランプの仕様やランプ信頼性の評価などにより設定されるものであり、固定されるものではなく、設計者が適宜設定することになる。
そして、光源３１の温度が、設定温度より高い状態で継続使用すると光源３１に白化現象などが発生し、また、光源３１の温度が、設定温度より低い状態で継続使用すると光源３１に黒化現象などが発生する。いずれの場合にも輝度が低下することになり、ランプ性能を十分に発揮させることができず、ランプ３の信頼性を低下させる大きな原因となる。
本実施形態では、温度センサ８を用いて、筐体４の内部温度と光源３１の温度との相関関係を実験的に取得することで、光源３１の設定温度範囲に対する筐体４の内部温度の設定温度範囲を決めている。

そこで、制御回路９の動作について、設定温度との関係を含めて説明する。
温度センサ８の測定温度が筐体４の内部温度の設定温度範囲より高い場合、制御回路９は、冷却ファン７の回転速度を上げる制御を行い、風量を増加させて筐体内流路５１の冷却効率を上げることで、温度センサ８の測定温度が設定温度範囲に入るように制御する。それにより、光源３１の温度が、光源３１の設定温度範囲に入ることになる。また、温度センサ８の測定温度が筐体４の内部温度の設定温度範囲より低い場合、制御回路９は、冷却ファン７の回転速度を下げる制御を行い、風量を減少させて筐体内流路５１の冷却効率を下げることで温度センサ８の測定温度が設定温度範囲に入るように制御する。それにより、光源３１の温度が、光源３１の設定温度範囲に入ることになる。

また、冷却ファン７の制御だけでは制御しきれず、高温側および低温側とも含めて、ある設定温度になった場合には、制御回路９は、ポンプ６の流量を制御することになる。具体的には、温度センサ８の測定温度が上昇し冷却ファン７の回転数を上げても設定温度範囲に入らず高温側に設定した設定温度に達した場合には、制御回路９は、ポンプ６の流量を増加させる制御を行うことで、筐体内流路５１の冷却効率を上げて温度センサ８の測定温度が設定温度範囲に入るように制御する。それにより、光源３１の温度が、光源３１の設定温度範囲に入ることになる。また、温度センサ８の測定温度が下降し冷却ファン７の回転数を下げても設定温度範囲に入らず低温側に設定した設定温度に達した場合には、制御回路９は、ポンプ６の流量を減少させる制御を行うことで、筐体内流路５１の冷却効率を下げて温度センサ８の測定温度が設定温度範囲に入るように制御する。それにより、光源３１の温度が、光源３１の設定温度範囲に入ることになる。
上述したように、制御回路９は、温度センサ８の測定温度に基づいて、冷却ファン７およびポンプ６の制御を行い筐体内流路５１を冷却することで、光源３１の温度が設定温度範囲に入るようにしている。

上述した、第１の実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）ランプ３を構成するリフレクタ３２の光源３１とは反対側に配管スペース２０を設けて、配管スペース２０の概略全域に冷却媒体を循環させる筐体内流路５１を備えている。そして、ポンプ６により冷却媒体を筐体内流路５１の内部に循環させることでランプ３を冷却している。また、冷却ファン７を備えて、筐体内流路５１および冷却媒体を冷却することでランプ３を冷却している。それにより、光源装置２の冷却効率を向上することができる。

（２）筐体内流路５１は、リフレクタ３２の背面側の配管スペース２０に概略全域に渡って、Ｕ字状の流路５１ａが繰り返される流路パターンを基本として、リフレクタ３２の外形に沿って、Ｕ字状の突起高さを変化させながらの流路パターンを幾重にも重ねたレイアウトで３次元的な配管経路で配管された構成とした。それにより、筐体内流路５１の表面積を増大することができ、リフレクタ３２からの熱を効率的に冷却媒体に伝熱し、温められた冷却媒体を冷却ファン７により冷却効率を向上することが可能となる。

（３）光源装置２に温度センサ８および制御回路９を備えることで、測定温度が設定温度範囲に入るように冷却ファン７の回転速度およびポンプ６の流量を制御することにより、光源３１の温度を適正な温度範囲に入るように制御することが可能となる。それにより、ランプ３の性能を発揮させることができ、ランプ３の信頼性も向上することが可能となる。

（４）筐体内流路５１に放熱用フィン１０を備えて、Ｕ字状の流路５１ａを垂直方向に横断する形で連続的に複数枚設置している。それにより、放熱のための表面積を増大することができ冷却効率を向上できる。あわせて、流路パターンのＵ字状流路５１ａの位置関係を保持できると共に、３次元的な配管経路の筐体内流路５１を筐体４の内部で固定するための支持部としても機能することができる。

（５）放熱用フィン１０は、筐体４に設けた吸気口４３から排気口４１へ向かう外気の流れ方向と略平行になるように配置したので、筐体内流路５１を冷却する外気の流れの抵抗を低減することで外気を流れ易くできるため、冷却効率を更に向上できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。

図４は、本発明の光源装置を用いて、プロジェクタを構成した概略構成図である。
図４を用いて構成および動作を説明する。

プロジェクタ１は、光源装置２と、光源装置２から射出する光束を変調する空間光変調素子としての液晶パネル１００と、液晶パネル１００で変調された光束を投写する投写レンズ１１０とを備えて構成される。そして、壁などに設けられたスクリーン１２０に投写レンズ１１０から投写される画像を投写する。なお、プロジェクタ１全体を制御する制御部やプロジェクタ１に電力を供給する電源などの図示は省略している。

そして、第２の実施形態の光源装置２において、光源装置２を構成する流路が、液晶パネル１００を冷却するために設けられる冷却部としての箱状冷却部１０５に接続されている。流路は、ポンプ６の吐出側に接続する吐出側流路５２と、吐出側流路５２に接続する筐体内流路５１と、筐体内流路５１の流出側と箱状冷却部１０５の流入側に接続する箱状冷却流入流路５４と、箱状冷却部１０５の流出側とポンプ６の吸入側に接続する箱状冷却流出流路５５とで構成されている。

ここで、箱状冷却部１０５は、液晶パネル１００の射出側に接触して設置され、射出光をさえぎらないように透明部材で箱状に構成されている。そして、液晶パネル１００の光源装置２からの光束により温められた熱を箱状冷却部１０５に充填され循環する冷却媒体に伝熱することで、液晶パネル１００を冷却している。

動作について説明する。
ポンプ６により吐出された冷却媒体は、吐出側流路５２を流通し、筐体内流路５１を循環する。筐体内流路５１により、冷却媒体は発熱したランプ３の熱を伝熱され、冷却ファン７により冷却媒体は冷却されることで、ランプ３を冷却する。そして、冷却媒体は、筐体内流路５１に接続する箱状冷却流入流路５４を流通し、箱状冷却部１０５に流入する。箱状冷却部１０５に流入した冷却媒体は、液晶パネル１００の熱を伝熱されることで、液晶パネル１００を冷却する。その伝熱された冷却媒体は、箱状冷却部１０５に接続する箱状冷却流出流路５５を流通してポンプ６に流入する。このようにして光源装置２は、冷却媒体により上述した熱の循環サイクルを繰り返すことで、ランプ３と液晶パネル１００を冷却する働きを行っている。冷却媒体の流通方向は、図中の実線矢印で示している。

上述した、第２の実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）光源装置２の流路が、空間光変調素子を冷却するための冷却部である箱状冷却部１０５に箱状冷却流入流路５４及び箱状冷却流出流路５５を用いて接続されることで、熱の循環サイクルを作ることができるため、ランプ３を冷却するだけでなく、液晶パネル１００をも合せて冷却することができる。また、プロジェクタ１のランプ３や液晶パネル１００などの光学系をまとめて冷却する流路を構成できるため、プロジェクタ１の小型化が図れる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良など加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態では、筐体内流路５１としてＵ字状の流路５１ａが繰り返される流路パターンを基本として構成しているが、これに限らず、渦巻状の流路パターンを用いて構成しても良い。図３を用いて説明する。
図３は、筐体内流路５１として、渦巻状の流路パターンを用いて構成した概略図である。図３（ａ）は、渦巻状の流路の斜視図であり、図３（ｂ）は渦巻状の流路をランプ３側から見た概略平面図である。図３（ａ）において、ランプ３は、図面上側から渦巻状流路内部に挿入された位置で、筐体４（図３（ａ）では図示省略）に固定設置されることになる。固定設置される位置は図中の二点差線で示す位置である。また、渦巻状の流路パターンは、光軸方向に幾重かに重なることで、前記実施形態と同様に筐体４の配管スペース２０（図３（ａ）では図示省略）の概略全域に３次元的な配管経路で構成されている。また、図３（ｂ）において、放熱用フィン１０を設置した状態を示している。放熱用フィン１０は、ランプ３のリフレクタ３２の背面に沿うように配置され、また、筐体４の吸気口４３から排気口４１向かう方向と概略平行に配置されて、冷却ファン７により、冷却用の外気が流れ易くなっている。それにより、前記実施形態と同様に、ランプ３の熱を効率的に冷却することができる。ここで、図３（ａ）には、放熱用フィン１０は図示を省略している。

（変形例２）前記実施形態や変形例１では、筐体内流路５１を、Ｕ字状の流路パターンや、渦巻状の流路パターンを全体に用いているが、このような流路パターンを部分的に用いても良い。それにより、ランプ３の形状や筐体４の形状およびケーブル３３ａ，３３ｂの位置などを考慮して流路を引き回すことができるので、流路の設計の自由度が拡大する。

（変形例３）前記実施形態の制御回路９は、温度センサ８による測定温度が設定温度範囲内でなかった場合、冷却ファン７を制御するが、それでも温度を制御できない場合には、ポンプ６を制御することとしている。しかし、このような制御方法に限られるものではなく、冷却ファン７を制御するだけで温度を制御できる場合であるなら、流量調整可能なポンプを使用する必要はない。また、ポンプ６の制御を行い、それでも温度を制御できない場合には、冷却ファン７を制御することでも良い。または、冷却ファン７とポンプ６を同時に制御することでも良い。いずれの場合も、冷却ファン７およびポンプ６の性能と、光源装置２での実験により、適宜制御方法を決めることで良い。

（変形例４）前記実施形態の筐体内流路５１に備える放熱用フィン１０は、Ｕ字状の流路５１ａを垂直方向に横断する形で連続的に設置している。しかし、これに限らず、放熱用フィン１０は、Ｕ字状の流路５１ａを垂直方向に横断する形で断続的（不連続）に配置しても良い。これにより、前記実施形態と同様に冷却効率を向上でき、筐体内流路５１の支持部としても機能することができる。

（変形例５）前記実施形態のランプ３はＵＨＥランプを採用したが、これに限らず、メタルハライドランプやキセノンランプを採用しても良く、ＵＨＥランプ同様に冷却することが可能である。

（変形例６）前記実施形態の温度センサ８はサーミスタを採用したが、これに限らず、白金測温抵抗体や熱電対を使用しても良い。測定する温度範囲や温度センサの特性などを勘案して、採用する温度センサを選択できる。

（変形例７）温度センサ８の設置位置を前記実施形態では筐体４の上部外面に孔４２を設けて設置した。そして、筐体４の内部温度を測定している。しかし、これに限られるものではなく、光源３１の温度変化に対応して敏感に変化でき、光源３１の温度変化と温度センサの測定する温度変化が適切に対応取れる場所であるならどのような場所に設置しても良い。例えば、温度センサとして熱電対を採用し、リフレクタ３２の背面に接触させリフレクタ３２の温度を直接測定することでも良い。この方法だと、光源３１の温度変化に対して敏感に反応するため、より正確な光源３１の温度制御が可能となる。

（変形例８）冷却ファン７の設置位置を前記実施形態では筐体４の上部外面に排気口４１を設けて設置した。しかし、これに限られるものではなく、リフレクタ３２の光源３１の固定部であるリフレクタ３２の中央背面側の筐体４の部分（図１では、筐体４の左側面部）に設置しても良い。これにより、光源３１で発生する熱を固定部のすき間から吸気し易くなり、光源３１の冷却効率を向上できる。

（変形例９）前記実施形態のランプ３の冷却は、流路５とポンプ６を１つ用いた１系統の構成であるが、これに限られず、前記実施形態の構成を複数用いた構成であっても良い。筐体４の内部の配管スペース２０に複数系統の流路が構成されることで、より効率的にランプ３を冷却することが可能となる。

（変形例１０）前記実施形態の筐体内流路５１が配置される配管スペース２０は、筐体４の内部と同様の領域であるが、これに限らず、配管スペース２０を筐体４の内部の固定した領域としても良い。また、筐体４を使用せずに、前記実施形態での３次元的な配管経路で配管された筐体内流路５１と同様の流路をリフレクタ３２の背面側に配置しても良い。この場合、冷却ファン７や温度センサ８は、適宜、プロジェクタ１を構成するハウジング部（図示省略）に固定して使用することで構成できる。

（変形例１１）前記実施形態における光源装置２を採用するプロジェクタ１は、透過型液晶方式のプロジェクタ１である。しかし、これに限らず、ＤＬＰ（登録商標）（Digital Light Processing）方式、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）方式、および、反射型液晶方式であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式などを採用したプロジェクタに実施することが可能である。これにより、様々な方式を採用するプロジェクタに対して、光源装置２の冷却効率を向上させることが可能となる。

（変形例１２）前記実施形態における光源装置２は、筐体内流路５１と放熱用フィン１０により熱を吸収して、冷却ファン７による吸排気作用により熱を放出する構造である。しかし、これに限らず、筐体４の外側、例えば吸入側流路５３の一部に放熱用フィンとファンを設けて放熱をする形態を追加してもよい。これにより、様々な方式を採用するプロジェクタに対して、光源装置２の冷却効率を向上させることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの光源装置の概略構成図。 リフレクタの光源とは反対側に配管される流路の概略斜視図。 リフレクタの光源とは反対側に配管される流路の変形例としての概略斜視図。 第２実施形態に係る光源装置を用いたプロジェクタの概略構成図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…光源装置、３…ランプ、４…筐体、５…流路、６…ポンプ、７…冷却ファン、８…温度センサ、９…制御部としての制御回路、１０…放熱用フィン、２０…配管スペース、３１…光源、３２…リフレクタ、３３ａ…ケーブル、３３ｂ…ケーブル、４１…排気口、４２…孔、４３…吸気口、５１…冷却配管部としての筐体内流路、５１ａ…Ｕ字状流路、５２…吐出側流路、５３…吸入側流路、５４…箱状冷却流入流路、５５…箱状冷却流出流路、８１…温度センサを構成するセンサ部、１００…液晶パネル、１０５…箱状冷却部、１１０…投写レンズ、１２０…スクリーン。

Claims (7)

1. 画像を投写するプロジェクタの光源装置であって、
   光源と、該光源から射出された光を反射するためのリフレクタと、
   前記光源を冷却媒体により冷却するため、前記リフレクタの前記光源とは反対側に３次元的な配管経路で配管される冷却配管部を備える流路と、
   前記流路に冷却媒体を循環させる駆動源となるポンプと、
   前記冷却配管部を流れる前記冷却媒体を冷却する冷却ファンとを備えたことを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記冷却配管部は、前記リフレクタに沿って配置されると共に、前記リフレクタによる光の反射方向と反対方向にも延びる３次元的な配管経路で配管されることを特徴とする光源装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の光源装置であって、
   前記流路は、前記冷却配管部において、少なくともＵ字状または渦巻状の流路パターンを一部に用いて、前記流路パターンが幾重かに重なり３次元的な配管経路で配管されることを特徴とする光源装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記光源装置は、前記光源の温度を直接的または間接的に測定する温度センサと、
   前記温度センサの測定温度に基づいて、該測定温度が、所定の温度範囲に入るように前記冷却ファンおよび前記ポンプの少なくともどちらか一方を制御する制御部とを備えたことを特徴とする光源装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記光源装置は、放熱用のフィンを備え、該フィンは、前記冷却配管部の前記３次元的配管を横断するように連続的又は断続的に配置されて、前記３次元的配管を保持する支持部を兼ねていることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から射出された光束を変調する空間光変調素子と、
   前記空間光変調素子で変調された光束を投写する投写レンズとを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項６に記載のプロジェクタであって、
   前記光源装置の前記流路は、前記空間光変調素子を冷却するための冷却部に接続されることを特徴とするプロジェクタ。
   

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