JP2007024939A - 光源装置、プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の光源を効率的に安定して放熱することが可能な機構を有する光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタを提供する。
【解決手段】 プロジェクタ４２は、光源装置１と、照明光学手段２３と、画像変調デバイス２４と、投影光学手段２５と、外郭をなす筐体２６とを備えている。光源装置１は、複数の光源２と、複数の光源２のすべてに熱的に接続する少なくとも１つの吸熱ブロック３と、放熱手段４と、吸熱ブロック３及び放熱手段４に熱的に接続する熱輸送手段５とを備えている。また、プロジェクタ４２は、制御部４３と、管部材傾斜角検出手段４４と、時間計測手段４５と、冷却手段４６とを備えている。制御部４３は、演算手段４７と、光量制御手段４８と、冷却量制御手段４９と、許容蓄熱量設定手段５０とで構成されている。
【選択図】 図１１

Description

この発明は、複数の光源を有する光源装置及びこの光源装置を備えるプロジェクタに関する。

従来から、プロジェクタなどに使用される光源で発生する熱の放熱手段として、様々な装置が提案されている。例えば、超高圧水銀ランプを光源としたプロジェクタにおいて、超高圧水銀ランプの凹面反射鏡のフランジに、先端に放熱フィンを有する複数のヒートパイプを設ける方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、光を発するランプバルブと、ランプバルブが発した光を反射するリフレクタとで構成される光源装置を備えるプロジェクタにおいて、熱伝達率の高い金属あるいはヒートパイプである熱伝導部材をランプバルブまたはリフレクタに取り付ける方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、上記の方法において、熱伝導部材を介して、能動的に熱を伝達する熱伝導素子を取り付ける方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−１３１７６４号公報 特開２００２−３５２６１２号公報 特開２００２−３７３５２３号公報

近年、プロジェクタなどの光源として、ＬＥＤを使用するものが開発されてきている。ＬＥＤを光源とするプロジェクタは、小型化、省電力を実現することができる反面、鮮明な画像を提供するには複数のＬＥＤを必要とする。また、ＬＥＤは、自身の温度が上昇してしまうと、光量が低下してしまうので、プロジェクタとして必要な明るさを有する画像を提供することができなくなってしまう。このため、ＬＥＤを光源とする場合には、複数のＬＥＤを効率良く放熱する方法が必要となってくる。しかしながら、従来からの光源を放熱する方法は、いずれの方法も単体のランプをヒートパイプあるいは、熱伝達率の高い金属等の部材で伝達させて、放熱フィン、ペルチェ素子などで放熱する方法であった。このため、ＬＥＤのような複数の光源を使用する場合などでは、効率良く、安定して放熱することができない問題があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の光源を効率的に安定して放熱することが可能な光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタを提供する。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、照明光学手段を介して被照明領域を照明する光源装置であって、照明光を発光する複数の光源と、複数の前記光源が発生した熱を吸熱する１つの吸熱部材と、前記熱を放熱する放熱手段と、前記吸熱部材及び前記放熱手段に熱的に接続する熱輸送手段とを備え、該熱輸送手段は、前記熱を伝達させる冷媒を内部に収納した管部材からなり、前記照明光の照射位置からずれた位置に設けられることを特徴としている。

この発明に係る光源装置によれば、複数の光源で発生する熱を吸熱部材にまとめて吸熱させることができる。さらに、吸熱部材に吸熱した熱を、熱輸送手段によって光源から離れた位置まで熱伝達させて、放熱手段によって放熱させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光源装置において、前記熱輸送手段は、ヒートパイプであることを特徴としている。
この発明に係る光源装置によれば、熱輸送手段にヒートパイプを利用することで、少ない空間で効率的に熱を伝達させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光源装置を用いたプロジェクタであって、前記光源装置の前記光源から発光する前記照明光が前記被照明領域を照明するように、前記照明光に光学的に作用する前記照明光学手段と、前記被照明領域に配置され、前記光源装置によって照明される前記照明光を、入力される画像信号に従って変調させて、変調光として出力する画像変調デバイスと、該画像変調デバイスから出力される前記変調光を画像として投影する投影光学手段とを備えることを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、内蔵する光源装置の放熱を効率よく行うことにより安定した照明光を発することができるので、持続的に安定した画像を提供することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記光源装置の前記放熱手段は、前記光源装置の前記吸熱部材よりも前方に位置し、机、床などの平坦な載置面に載置した際に、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材が、前記載置面に対して平行、または前記管部材の吸熱側先端と前記載置面との距離よりも、前記管部材の放熱側先端と前記載置面との距離が大に設定されることを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、机、床などの平坦な載置面に載置する載置式においては、通常載置面と平行、あるいは載置面よりも上方へ投影する打ち上げ投影となる。光源装置の放熱手段が、光源装置の吸熱部材よりも前方に位置しているので、放熱手段と吸熱部材とに熱的に接続している熱輸送手段の管部材は、常に載置面に対して、平行または放熱側先端が上方となるように配置され、熱輸送量の低下を防ぐことができる。このため、ヒートパイプなどの角度によって熱輸送量が変化する熱輸送手段を用いる場合は、効率良く熱伝達させて、放熱することができる。

請求項５に係る発明は、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記光源装置の前記放熱手段は、前記光源装置の前記吸熱部材よりも後方に位置し、天井などの平坦な吊設面に吊り下げた際に、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材が前記吊設面に対して平行、または前記管部材の吸熱側先端と前記吊設面との距離よりも、前記管部材の放熱側先端と前記吊設面との距離が小に設定されることを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、天井などの平坦な吊設面に吊り下げる吊設式においては、通常吊設面よりも下方へ投影する打ち下げ投影となる。光源装置の放熱手段が、光源装置の吸熱部材よりも後方に位置しているので、放熱手段と吸熱部材とに熱的に接続している熱輸送手段の管部材は、常に吊設面に対して、平行または放熱側先端が上方となるように配置され、熱輸送量の低下を防ぐことができる。このため、ヒートパイプなどの角度によって熱輸送量が変化する熱輸送手段を用いる場合は、効率良く熱伝達させて、放熱することができる。

請求項６に係る発明は、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記投影光学手段の中心線である光軸と、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材とは、平面視略直交していることを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、光軸に対して熱輸送手段の管部材が平面視略直交しているので、設置条件、投影条件などによって光軸と水平線とがなす角度が変化しても、管部材の傾斜角度は変化しない。このため、載置式で打ち上げ投影となる場合、吊設式で打ち下げ投影となる場合、いずれの場合でも、熱輸送量が変化することなく使用することができる。

請求項７に係る発明は、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記光源装置の前記放熱手段は、前記光軸に対して、上方に位置することを特徴としている。
この発明に係るプロジェクタによれば、放熱手段から放熱される熱は、放熱手段の上方へ移動するが、光軸に対して放熱手段が上方に位置することで、放熱された熱による投影画像のゆらぎが発生しない。

請求項８に係る発明は、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材の傾斜角度を表わす管部材傾斜角を検出する管部材傾斜角検出手段と、該管部材傾斜角検出手段で計測される前記管部材傾斜角をもとに、前記光源装置の前記光源が発する光量を制御する光量制御手段とを備えることを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、プロジェクタ本体の傾きを変化させることで、プロジェクタの内部に設けられる管部材の傾斜角度を表わす管部材傾斜角も変化する。さらに、管部材傾斜角が変化することで、吸熱部材から放熱手段へ輸送される熱輸送量は増減する。管部材傾斜角検出手段で、管部材傾斜角を計測して、計測された管部材傾斜角をもとに、光量制御手段によって光源が発する光量を制御することで、熱輸送量の増減に従って、光源の発熱量を調整して、光源の温度上昇を防ぐことができる。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載のプロジェクタにおいて、前記管部材傾斜角検出手段で計測される前記管部材傾斜角をパラメータとして、放熱可能な発熱量に対応する算出光量を算出する管部材傾斜角変化量−光量演算式を備えた演算手段を有し、前記光量制御手段は、前記演算手段から出力される前記算出光量を元に、前記光源が発する前記光量を制御することを特徴している。

この発明に係るプロジェクタによれば、演算手段によって、光源が発する発熱量と熱輸送手段による熱輸送量の釣合条件のもとに、管部材傾斜角検出手段によって検出される管部材傾斜角から、光源が蓄熱しないで済む算出光量を決定することができる。この算出光量をもとに、光量制御手段によって光源の光量を制御すれば、常に光源を損傷しない安全な領域で、光源の発光を持続することができる。

請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のプロジェクタにおいて、前記管部材傾斜角検出手段によって計測される前記管部材傾斜角の変化に対して、該管部材傾斜角が変化して経過した時間を計測する時間計測手段を有し、該時間計測手段で計測された経過時間に対応して、前記光量制御手段は前記光源が発する前記光量を制御することを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、時間計測手段によって、経過時間を計測することができるので、管部材傾斜角の変化が生じた際に、設定した待機時間をもとに、経過時間がある一定の時間に達した時点で光量の変化をさせることができる。このため、管部材傾斜角が頻繁に変化した際に、その都度光量が変化することがないので、安定した画像を投影することができる。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のプロジェクタにおいて、前記光源の熱耐久性に起因して、該光源で許容される蓄熱量である許容蓄熱量を入力可能な許容蓄熱量設定手段を有し、前記演算手段は、前記管部材傾斜角、前記光量をパラメータとして、単位時間における発熱量と放熱量の差分である蓄熱係数を算出し、さらに前記時間計測手段から出力される経過時間と前記蓄熱係数との積和による総蓄熱量を算出し、前記許容蓄熱量設定手段から出力される許容蓄熱量と比較する総蓄熱量−許容蓄熱量演算式を備え、前記総蓄熱量と前記許容蓄熱量との大小の比較結果によって、前記光量制御手段は前記光源が発する前記光量を制御することを特徴としている。

この発明に係るプロジェクタによれば、管部材傾斜角をパラメータとする放熱量、光量をパラメータとする発熱量を算出し、その差分である蓄熱係数と計測される経過時間から光源に蓄積された総蓄熱量を算出することができる。また、光源が熱耐久的に許容できる許容蓄熱量を設定することができるので、総蓄熱量を常に監視し、総蓄熱量が許容蓄熱量に達するまでは管部材傾斜角の変化に関係なく、一定の光量のもとに、安定した画像を投影することができる。また、総蓄熱量が許容蓄熱量に達した時点で、自動的にその時の管部材傾斜角に対応する熱によって光源が損傷しない安全な領域まで光源の光量を抑えることができる。

請求項１２に係る発明は、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、冷却量を変化させることが可能な冷却手段を備えることを特徴としている。
この発明に係るプロジェクタによれば、冷却量を変化させることが可能な冷却手段をさらに備えることで、放熱手段による放熱を促進させて光源の蓄熱を抑制することができるので、さらに長時間、高輝度なプロジェクタを実現することができる。

請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載のプロジェクタにおいて、前記冷却手段は、冷却ファンであることを特徴としている。
この発明に係るプロジェクタよれば、ファンの回転数を変化させることで冷却量を自在に変化させることができ、放熱手段の放熱を促進させることができる。さらに、光源あるいは吸熱部材に直接作用して、放熱を促進させることもできる。

請求項１４に係る発明は、請求項１２に記載のプロジェクタにおいて、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材の傾斜角度を表わす管部材傾斜角を検出する管部材傾斜角検出手段と、該管部材傾斜角検出手段で計測される前記管部材傾斜角をもとに、前記冷却手段の前記冷却量を決定する冷却量制御手段を備えることを特徴としている。
この発明に係るプロジェクタによれば、計測された管部材傾斜角をもとに、冷却手段による冷却量を調整することによって放熱手段による放熱量を制御することができる。

本願発明によれば、複数の光源から発生する熱を吸熱部材によってまとめて吸熱するとともに、熱輸送手段によって熱を輸送し、放熱手段によって放熱させることができる。このため、複数の光源に対応して各々の放熱に関わる装置を設ける必要がなく、省スペースで効率的に複数の光源の放熱を行うことが可能な光源装置を提供することができる。また、光源の発熱量及びプロジェクタの傾きによって変化する放熱量を監視、制御することによって、安全で、持続的に安定した画像を投影することができるプロジェクタを提供することができる。

（第１の実施形態）
図１はこの発明に係る第１の実施形態を示していて、光源装置１の断面図を示している。この実施形態の光源装置１は、複数の光源２と、光源２の発光部２ａの反対側２ｂにおいて、吸熱部材として複数の光源２のすべてに熱的に接続する１つの吸熱ブロック３と、吸熱ブロック３で吸熱した熱を放熱する放熱手段４と、一端部５ａで吸熱ブロック３と熱的に接続し、他端部５ｂで放熱手段４と熱的に接続する熱輸送手段５とを備えている。光源２はＬＥＤである。また、吸熱ブロック３は、光源２であるＬＥＤが発光するのに伴って発生する熱を吸熱するものであり、銅などの高熱伝達率の金属でブロック状に形成されている。放熱手段４も同様に銅などの高熱伝達率の金属で形成されており、伝達された熱を大気中に効率良く放熱するものであり、より詳しくは放熱フィンである。また、熱輸送手段５は、吸熱ブロック３に吸熱された熱を放熱手段４に伝達させるものであり、より詳しくは銅などの高熱伝達率の金属で形成された管部材の内部に冷媒を収納したヒートパイプである。熱輸送手段５と吸熱ブロック３との熱接続部６及び熱輸送手段５と放熱手段４との熱接続部７は、熱伝達率を高めるため、できる限り接続延長を長くするように設定されている。また、この光源装置１は、光源２であるＬＥＤを点灯させるために、電源（不図示）と接続されている。

この実施形態の光源装置１は、複数の光源２の各々が照明光８を発光した際に発生する熱を吸熱ブロック３で一括して吸熱し、熱輸送手段５で効率良く光源２から離れた位置まで熱を伝達させるとともに、放熱効率の高い放熱手段４によって放熱させることができる。このため、ＬＥＤを光源とするような、高輝度を実現するために複数の光源を必要とする場合、高輝度を持続させるために放熱効率を高める必要がある場合に最適である。また、光源２と放熱手段４を離れた位置に設けることができることで、光源２から発する照明光８は放熱された熱のゆらぎの影響を受ける恐れがない。また、この光源装置１を他の装置に光源として組み込む場合、光源２と放熱手段４とは離れていても、熱輸送手段５にて熱的に接続されていれば良いので、放熱条件、他の構成部材との組立条件などに合わせて自在に設置位置を設定することができる。

図２、図３は、この実施形態の第１の変形例を示している。図２にこの変形例の光源装置９の平面図を、図３にこの光源装置９の光源１０の詳細を表す斜視図を示す。図２に示すように、この変形例の光源装置９は、円形状に配列されたＬＥＤである複数の光源１０と、複数の光源１０と熱的に接続する４つの吸熱ブロック１１と、放熱フィンからなる放熱手段４と、４つの吸熱ブロック１１と熱的に接続するとともに、４つの吸熱ブロック１１を互いに熱的に連結させ、端部１２ａにおいて放熱手段４と熱的に接続されるＵ字形のヒートパイプからなる熱輸送手段１２とを備える。この変形例の光源装置９では、光源１０で発生する熱を１つの部材で吸熱するのではなく、熱的に連結されている複数の吸熱ブロック１１で吸熱を行う。この変形例では、吸熱ブロック１１の分割数を４つとしたが、これに限ることなく、少なくとも２つ以上の複数の光源１０を１つの吸熱ブロック１１で吸熱することができ、各々が熱輸送手段１２と熱的に接続されていればよい。また、図２に示すように、この変形例の光源装置９では、熱輸送手段１２は吸熱ブロック１１を連結するように配設されているが、その位置は光源１０の配列位置の直下となるのが望ましい。この方が、光源１０で発生する熱を効率良く吸熱ブロック１１から熱輸送手段１２へ伝達させることができる。

また、図２、図３に示すように、光源装置９には、照明光学手段として導光ロッド１３が設けられている。導光ロッド１３は、屈折率が１より大きい光透過性の媒質からなり、光学的に接続された２つの棒状の回転ロッド１４及び照明ロッド１５とで構成される。回転ロッド１４は、一端部１４ａで円形状に配列された光源１０の配列中心Ｏに回転自在に軸着されて、配列中心Ｏを中心に回転ロッド１４が回転した際に、他端部１４ｂが光源１０の上部を周方向へ移動できるように配置されている。照明ロッド１５は、一端部１５ａで回転ロッド１４と光学的に接続されていて、他端部１５ｂは照明方向を向くように設けられている。

この導光ロッド１３では、回転ロッド１４の他端部１４ｂの下部に位置する光源１０から発する照明光８が、回転ロッド１４の内部を透過する。透過した照明光８は、回転ロッド１４の一端部１４ａにおいて、光学的に接続された照明ロッド１５へ進入する。照明ロッド１５に進入した照明光８は、照明ロッド１５を透過し、他端部１５ｂから出射して、対象となる被照明物を照射する。ここで、回転ロッド１４を高速で回転させて、回転ロッド１４の他端部１４ｂに対応する光源１０のみから順次照明光８を発するようにする。つまり、図示しない制御手段によって、回転ロッド１４の回転と光源１０の点滅を同期させ、回転ロッド１４の回転に伴って、対応する光源１０のみを順次点滅させるようにする。このようにすると、各々の光源１０は、回転ロッド１４が上部に位置するときのみ点灯すれば良く、常時点灯する必要がない。これに対して、回転ロッド１４には、常にいずれかの光源１０から照明光８が供給されるので、照明ロッド１５の他端部１５ｂからは一定の照明光８が照射される。このように、この導光ロッド１３を照明光学手段として光源装置９と併用することで、光源１０は常に点灯する必要がないので、高輝度の照明を熱条件的に安定した状態で提供することができる。

図４は、この実施形態の第２の変形例を示している。この変形例の光源装置１６は、光源２と、吸熱ブロック３と、放熱手段４と、熱輸送手段１７とを備えている。熱輸送手段１７は、銅などの高熱伝達率の金属からなり、周状に形成された管部材１８と、管部材１８の内部に冷媒として充填された冷却液（不図示）と、周状に形成された管部材１８の１箇所に設けられ、内部の冷却液を圧送、循環させる液体輸送手段１９とで構成されている。また、熱輸送手段１７の管部材１８は、熱接続部２０で吸熱ブロック３と熱的に接続し、熱接続部２１で放熱手段４と熱的に接続されている。

この変形例の光源装置１６では、光源２から発生した熱は、吸熱ブロック３に吸熱され、熱接続部２０で熱輸送手段１７に伝達される。伝達された熱は、熱輸送手段１７の内部で循環する冷媒に伝達され、冷媒とともに、放熱手段４と接続する熱接続部２１の位置まで移動する。ここで、熱接続部２１において、放熱手段４に熱は伝達されて、大気中に放熱される。熱を放熱手段４に伝達して冷却された冷媒は、再度液体輸送手段１９で圧送され、吸熱ブロック３と接続する熱接続部２０の位置まで移動する。この光源装置１６によれば、吸熱ブロック３と放熱手段４との相対的位置関係に係らず、冷媒を強制的に移動することができ、光源装置１６の向きがいかなる場合においても優れた冷却効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
図５から図８は、この発明に係る第２の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。図５及び図６にプロジェクタ２２の構成要素を模式的に表した断面図を示す。また、図７にこのプロジェクタ２２を水平において使用した際の断面図、図８にこのプロジェクタ２２を打ち上げ投影した際の断面図を示す。

この実施形態のプロジェクタ２２は、机や床などの平坦な載置面Ｍ１に載置して使用する載置式で、光源装置１と、光源装置１から発する照明光８が被照明領域を照明するように光学的に作用する照明光学手段２３と、被照明領域に設けられ、照明光８を変調させる画像変調デバイス２４と、画像変調デバイス２４から出力される変調光３２を画像として投影させる投影光学手段２５と、外郭をなす筐体２６とを備えている。照明光学手段２３は、導光ロッド２７と、レンズ２８と、ミラー２９とを備えている。また、画像変調デバイス２４は、より詳しくは、ＤＭＤ（米国テキサス・インスツルメンツ社の登録商標）である。投影光学手段２５は、筐体２６の前部２６ａにおいて、外部へ露出するように設けられている。また、投影光学手段２５の中心線を表す光軸３０は、筐体２６を水平な載置面Ｍ１に載置した際に、略水平になるように設定されている。また、光源装置１の放熱手段４は、筐体２６の内部の前部２６ａで、かつ投影光学手段２５の上方に位置している。さらに、光源装置１の吸熱ブロック３は、筐体２６の後部２６ｂに位置していて、吸熱ブロック３と放熱手段４とに熱的に接続する熱輸送手段５である管部材の中心線３１は、光軸３０と略平行となるように設定されている。なお、プロジェクタ２２には、光源装置１、画像変調デバイス２４及びその他駆動、制御系を稼動させる電源装置（不図示）なども備えている。

光源装置１を稼動させると、光源２より照明光８が発光される。複数の光源２から発する照明光８は、照明光学手段２３の導光ロッド２７を透過し、レンズ２８で収束された後、ミラー２９で反射して、被照明領域である画像変調デバイス２４の全体を照明する。画像変調デバイス２４を照明する照明光８は、ここで画素単位で変調され、変調光３２として出力される。この変調光３２が、投影光学手段２５で拡大されて、画像として被投影領域（不図示）に投影される。プロジェクタ２２で画像投影が行われている間、プロジェクタ２２の光源装置１の複数の光源２は常に発熱している。発生した熱は、吸熱ブロック３で吸熱されて、熱輸送手段５であるヒートパイプで放熱手段４まで伝達されて、大気中に放熱する。

ヒートパイプは、その傾斜角で熱輸送量が変化する。ヒートパイプが水平線となす傾斜角を管部材傾斜角と定義し、吸熱側よりも放熱側が相対的に高くなる管部材傾斜角を正とする。この管部材傾斜角を大きくすることによって、吸熱側に対して放熱側の方が相対的に高くなるので熱輸送量が低下せず、効率良く熱を伝達させることができる。また、管部材傾斜角が小さくなり負の値を示すと、つまりは吸熱側よりも放熱側の方が相対的に低くなるので、熱輸送量は低下する。

図５では、プロジェクタ２２は平坦な載置面Ｍ１に対して、略平行となるように設置されている。ここで、管部材傾斜角θは、熱輸送手段５であるヒートパイプの中心線３１と水平線Ｎとがなす角であり、図示する角を表わす。図５に示すように、この状態では、載置面Ｍ１は平坦であり、載置面Ｍ１と熱輸送手段５であるヒートパイプの中心線３１とは略平行であることから、熱輸送手段５の放熱側先端５ｃと載置面Ｍ１との距離Ｌ１と、熱輸送手段５の吸熱側先端５ｄと載置面Ｍ１との距離Ｌ２とは略等しくなり、略水平の状態である。この時、管部材傾斜角θは０度となる。ここで、光軸３０と、熱輸送手段５であるヒートパイプの中心線３１とは略平行に設定されているとしたが、平行でない状態でも構わない。図６では、中心線３１は、光軸３０に対して、プロジェクタ２２の筐体２６の前部２６ａ側の方で開放するような、非平行な状態になっている。このような状態では、平坦な載置面Ｍ１にプロジェクタ２２を載置すると、光軸３０は略水平であるが、熱輸送手段５であるヒートパイプは、放熱側先端５ｃと載置面Ｍ１との距離Ｌ１の方が、吸熱側先端５ｄと載置面Ｍ１との距離Ｌ２よりも大きくなり、吸熱ブロック３よりも放熱手段４の方が相対的に高くなる。この時、管部材傾斜角θは正の値を示す。この状態は、図５に示す状態よりも、熱輸送手段５であるヒートパイプは熱輸送量の大きい状態となる。

図７及び図８は、このプロジェクタ２２の使用状況を示している。図７は水平載置時、図８は傾斜載置時を示している。このように、載置式のプロジェクタ２２では、通常、図７に示すような光軸３０が水平となるような使用方法、あるいは図８に示すような光軸３０が上方へ向くような打ち上げ投影となる使用方法で使用される。この実施形態のプロジェクタ２２では、放熱手段４が筐体２６の前部２６ａに、吸熱ブロック３が筐体２６に後部２６ｂに配置されていて、熱輸送手段５であるヒートパイプの中心線３１は、光軸３０と略平行あるいは、前部２６ａ側に開放された非平行状態である。このため、管部材傾斜角θは常に正の値であり、放熱側先端５ｃと載置面Ｍ１との距離Ｌ１の方が吸熱側先端５ｄと載置面Ｍ１との距離Ｌ２よりも大きくなり、放熱側の方が吸熱側よりも相対的に高くなる。このため、熱輸送手段５であるヒートパイプは、自身のもつ性能の範囲内で、熱輸送量の大きい状態を保つことができる。ここで、放熱手段４は、投影光学手段２５の近傍ではあるが、上方となる位置に配置されていて、熱は上方に放熱されるので、投影光学手段２５が熱の影響を受けて、画像が揺らいだりすることがない。

図９は、この実施形態の第１の変形例を示している。この変形例のプロジェクタ３３は、天井など平坦な吊設面Ｍ２から吊下げる吊設式で、上部から下方へ投影する打ち下げ投影となる方法で使用される。プロジェクタ３３においては、放熱手段４は筐体２６の後部２６ｂに配置され、吸熱ブロック３は筐体２６の前部２６ａに配置される。ここで、この変形例における管部材傾斜角θは、放熱手段４が吸熱ブロック３より相対的に高い位置にある場合を正と定義するので、図９に示す角度を表す。また、熱輸送手段５であるヒートパイプの中心線３１は、光軸３０と略平行あるいは前部２６ａに開放された非平行状態にある。このため、管部材傾斜角θは常に正の値を示し、放熱側先端５ｃと吊設面Ｍ２との距離Ｌ３の方が吸熱側先端５ｄと載置面Ｍ２との距離Ｌ４よりも小さくなり、放熱側の方が吸熱側よりも相対的に高くなる。このため、熱輸送手段５であるヒートパイプは、自身のもつ性能の範囲内で熱輸送量の大きな状態を保つことができる。また、放熱手段４は、投影光学手段２５から離れた位置に設けられているので、放熱による熱の影響で画像が揺らいだりすることはない。

図１０は、この実施形態の第２の変形例を示している。この変形例のプロジェクタ３４の光源装置３５は、円形状に配列されたＬＥＤである複数の光源３６と、複数の光源３６と熱的に接続する４つの吸熱ブロック３７と、放熱手段４と、吸熱ブロック３７と放熱手段４との間で各々と熱的に熱接続部３８、３９で接続されて、複数並設されるヒートパイプからなる熱輸送手段４０と、外郭をなす筐体４１とを備えている。投影光学手段２５は、筐体４１の前部４１ａで、一方の側縁部４１ｂに近接した位置に設けられている。また、光源装置３５の放熱手段４は、筐体４１の内部において、投影光学手段２５が設けられる一方の側縁部４１ｂと対向する他方の側縁部４１ｃに近接した位置に設けられている。また、投影光学手段２５の中心線である光軸３０と、熱輸送手段５の複数並設されたヒートパイプの中心線３１とは平面視略直交している。

このため、この変形例のプロジェクタ３４では、打ち上げ投影でも、打ち下げ投影でも、熱輸送手段５である複数並設されたヒートパイプの中心線３１の傾斜角である管部材傾斜角θは略０度で変化しない。つまり、投影条件によって光軸３０の傾きが変化しても、水平載置時と略等しい一定の管部材傾斜角θを保つことができるので、熱輸送手段４０であるヒートパイプの熱輸送量が低下することがなく、光源３６に蓄熱されることがない。

（第３の実施形態）
図１１から図１５は、この発明に係る第３の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。図１１に、この実施形態のプロジェクタの模式的な断面図を示す。図１２に、プロジェクタ４２の制御部４３の演算手段４７に内蔵される管部材傾斜角変化量Δθ−光量Ｙ演算式５１をグラフ化した図を示す。図１３に、プロジェクタ４２の制御部４３の演算手段４７に内蔵される管部材傾斜角変化量Δθ−蓄熱係数ΔＳ演算式５２をグラフ化した図を示す。図１４に、プロジェクタ４２の制御部４３の演算手段４７に内蔵される光量Ｙ−放熱量Ｚ演算式５４をグラフ化した図を示す。さらに、図１５に、プロジェクタ４２の制御部４３の制御フローのブロック図を示す。

図１１に示すように、この実施形態のプロジェクタ４２は、内蔵された各装置を制御する制御部４３と、管部材傾斜角θを計測する管部材傾斜角検出手段４４と、経過時間Ｔを計測する時間計測手段４５と、強制的に発熱部を冷却させる冷却手段４６とを備えている。制御部４３は、入力される各種計測データと内蔵された演算式をもとに演算することが可能な演算手段４７と、光源２の光量Ｙを調整することが可能な光量制御手段４８と、冷却手段４６の冷却量を制御することが可能な冷却量制御手段４９と、許容蓄熱量設定手段５０とで構成されている。演算手段４７は、予め内蔵された演算式をもとに、入力されたデータから光量制御手段４８及び冷却量制御手段４９に制御データを出力する。光量制御手段４８は、演算手段４７から出力された制御データをもとに、光源２が発する光量Ｙを調整する。冷却量制御手段４９は、演算手段４７から出力された制御データをもとに、冷却手段４６の稼動量を調整して、冷却量を変化させる。許容蓄熱量設定手段５０は、光源２であるＬＥＤが、熱耐久的に許容される蓄熱量に対応する許容蓄熱量ＳＡを設定して入力し、その許容蓄熱量ＳＡのデータを演算手段４７に入力する。また、管部材傾斜角検出手段４４は、熱輸送手段５であるヒートパイプの傾斜角つまり管部材傾斜角θを測定し、演算手段４７に入力する。管部材傾斜角検出手段４４は、直接傾斜を検出できる傾斜センサでもよいし、加速度によって傾斜を検出することができる加速度センサでもよい。また、時間計測手段４５はタイマーであり、経過時間Ｔを計測して、演算手段４７に経過時間Ｔのデータを入力する。また、冷却手段４６は、放熱手段４である放熱フィンや吸熱ブロック３に作用して強制的に放熱させるもので、稼動量を調整することで冷却量を変化させることが可能であるもので、より詳しくは冷却ファンである。なお、ここでいう冷却量とは放熱手段４における放熱量Ｚに含まれるもので、冷却手段４６によって、増加した放熱量Ｚの増分を意味する。

次に、演算手段４７に内蔵された演算式について説明する。演算式には、図１２にグラフ化して示される管部材傾斜角変化量Δθ−光量Ｙ演算式５１、図１３にグラフ化して示される管部材傾斜角変化量Δθ−蓄熱係数ΔＳ演算式５２、総蓄熱量ΣＳ−許容蓄熱量ＳＡ演算式５３及び図１４にグラフ化して示される光量Ｙ−放熱量Ｚ演算式５４がある。

図１２に示す管部材傾斜角変化量Δθ−光量Ｙ演算式５１は、管部材傾斜角変化量Δθから発光可能な光量Ｙである算出光量ＹＡを算出するものである。ここで、管部材傾斜角変化量Δθは、管部材傾斜角検出手段４４で検出された管部材傾斜角θと、基準となる管部材傾斜角との差分を表す。基準となる管部材傾斜角とは、次ぎのように設定される角度である。このプロジェクタ４２において、光源２が損傷しない範囲で設定された光源２の最大光量Ｙ１に対応する最大発熱量を算出する。この最大発熱量は、光源２であるＬＥＤ固有の特性によって決定される。この最大発熱量と等しくなる熱輸送量を可能とする時の熱輸送手段５の管部材傾斜角θが、基準となる管部材傾斜角である。つまり、図１２のＡ点に示すとおり、管部材傾斜角変化量Δθが０の時、発光可能な算出光量ＹＡは最大光量Ｙ１となる。次に、管部材傾斜角変化量Δθが負の値となる場合（放熱手段が下となる場合）は、光源２が最大光量Ｙ１で発光すると、発熱量よりも熱輸送手段５による熱輸送量が小さくなる。つまり、図１２のＢ点に示すとおり、管部材傾斜角変化量Δθが負の値となる場合は、発光可能な算出光量ＹＡは最大光量Ｙ１よりも小さくしなければならない。さらに管部材傾斜角変化量Δθの値が小さくなると、図１２のＣ点に示すとおり、熱輸送手段５による熱輸送が困難になるので、光量Ｙを０にしなければならなくなる。

また、管部材傾斜角変化量Δθが正の値となる場合は、光源２が最大光量Ｙ１の時に発する発熱量よりも、熱輸送手段５による熱輸送量の方が大きくなる。しかし、この場合、光源２において発する光量Ｙの最大値は安全側で最大光量Ｙ１と設定されているので、算出光量ＹＡは最大光量Ｙ１で推移する。以上の関係を示す管部材傾斜角変化量Δθ−光量Ｙ演算式５１と管部材傾斜角検出手段４４とを用いることで、プロジェクタ４２が傾斜した際に、光源２が発する熱によって自身が損傷しない光源２の算出光量ＹＡを算出することができる。

図１３に示す管部材傾斜角変化量Δθ−蓄熱係数ΔＳ演算式５２は、光源２が一定の所定光量で発光することによって、光源２自身に蓄積される単位時間当たりの蓄熱量を表す蓄熱係数ΔＳを管部材傾斜角変化量Δθから算出するものである。図１３のＤ点に示すとおり、管部材傾斜角変化量Δθの値が０であるとき、光源２からの発光に対応する発熱量と、熱輸送手段５による熱輸送量が等しくなるので、光源２に蓄積される熱量、つまり蓄熱係数ΔＳは０の値を示す。管部材傾斜角変化量Δθが減少して負の値を示すと、熱輸送手段５による熱輸送量が減少するので、光源２からの発光に対応する発熱量と熱輸送量の差分だけ、蓄熱係数ΔＳとして光源２に蓄熱される。蓄熱係数ΔＳは、管部材傾斜角変化量Δθが減少するほど増大する。図１３のＥ点において蓄熱係数ΔＳは最大値ΔＳ１となり、管部材傾斜角を更に負の方向に傾けても蓄熱係数ΔＳが最大値ΔＳ１で一定なのは、熱輸送手段５による熱輸送量が実質的にゼロになっていることを表している。

一方、Ｄ点よりも管部材傾斜角変化量Δθが増大して正の値を示すと、熱輸送手段５による熱輸送量が増大するので、光源２からの発光に対応する発熱量と熱輸送量の差分だけ、発熱量よりも多く放熱することができる。つまり、蓄熱係数ΔＳは負の値を示す。蓄熱係数ΔＳは、管部材傾斜角変化量Δθが増大するほど減少するが、図１３のＦ点において、蓄熱係数ΔＳは最小値ΔＳ２となり、管部材傾斜角変化量Δθがそれより大きくなっても、蓄熱係数ΔＳは変化しない。これは、管部材傾斜角θが増大しても、熱輸送手段５による熱輸送量がこれ以上増えないことを表している。以上のように、この管部材傾斜角変化量Δθ−蓄熱係数ΔＳ演算式５２と管部材傾斜角検出手段４４を用いることで、プロジェクタ４２が傾斜した際に、光源２に単位時間当たりに蓄積される熱量あるいは放熱される熱量である蓄熱係数ΔＳを算出することができる。さらに、総蓄熱量ΣＳ−許容蓄熱量ＳＡ演算式５３では、算出された蓄熱係数ΔＳと時間計測手段４５で計測された経過時間Ｔの積和である光源２の総蓄熱量ΣＳを求めることができ、算出された総蓄熱量ΣＳと光源２の熱耐久性を表す許容蓄熱量ＳＡとの大小比較をすることができる。

図１４に示す光量Ｙ−放熱量Ｚ演算式５４は、光源２から発する光量Ｙから、発光することで光源２が発熱し、そのために放熱する必要がある放熱量Ｚを算出するものである。光源２の光量Ｙが増大するのに従って、必要とする放熱量Ｚも増大する。これにより、現在の光量Ｙに対して、光源２に蓄熱されないようにするための放熱量Ｚを常に監視することができる。

次に、これら演算式を用いた制御フローを図１５に示す。図１５に示す制御フローは、管部材傾斜角検出手段４４の検出結果によって、管部材傾斜角変化量Δθが正の値を示す条件Ｇ、管部材傾斜角変化量Δθが負の値を示す条件Ｈ、管部材傾斜角変化量Δθがさらに減少して、熱輸送手段５における熱輸送が困難になる場合を示す条件Ｉとに分けられる。まず、管部材傾斜角検出手段４４（Ｇ１、Ｈ１、Ｆ１）で計測された管部材傾斜角θのデータが演算手段４７に入力されて、内蔵された管部材傾斜角変化量Δθ−光量Ｙ演算式５１（Ｇ２、Ｈ２、Ｆ２）及び管部材傾斜角変化量Δθ−蓄熱係数ΔＳ演算式５２（Ｇ３、Ｈ３、Ｆ３）に当てはめられ、対応する算出光量ＹＡ及び蓄熱係数ΔＳが算出される。

条件Ｇの場合、算出光量ＹＡは最大光量Ｙ１であり（Ｇ２）、蓄熱係数ΔＳは負の値を示す（Ｇ３）。つまり条件Ｇにおいて、プロジェクタ４２は最大の明るさで画像を投影できるとともに、光源装置１の光源２には蓄熱されずに、常に発熱量に対して放熱量の方が大きい状態にあることを意味する。次に、図１５のＧ４において、時間計測手段４５によって計測される経過時間Ｔが演算手段４７に入力され、総蓄熱量ΣＳ−許容蓄熱量ＳＡ演算式５３によって、Ｇ３において算出された蓄熱係数ΔＳと経過時間Ｔとの積和から光源２における総蓄熱量ΣＳを求める。条件Ｇの場合、光源２における総蓄熱量ΣＳは減少傾向にあり、時間の経過に伴って光源２から発した熱が自身に蓄熱されて光源２が損傷することがないので、Ｇ２において算出された算出光量ＹＡのように、最大光量値Ｙ１のまま光量Ｙは変化しない。そして、この結果は光量制御手段４８に入力される。またＧ５において、光量Ｙ−放熱量Ｚ演算式５４によって、算出光量ＹＡから必要な放熱量Ｚが算出され、その結果が冷却量制御手段４９に入力される。この場合、光量Ｙは変化しないので、必要な放熱量Ｚも変化しない。

条件Ｈの場合、算出光量ＹＡは現在の光量よりも小さくなる（Ｈ２）。また、蓄熱係数ΔＳは正の値を示す（Ｈ３）。つまり、条件Ｈにおいては、プロジェクタ４２は、算出光量ＹＡまで光源２の光量Ｙを低下させないと、単位時間当たりにおいて蓄熱係数ΔＳだけ光源２に蓄熱されることを意味する。次に、図１５のＨ４において、時間計測手段によって計測される経過時間Ｔが演算手段４７に入力され、総蓄熱量ΣＳ−許容蓄熱量ＳＡ演算式５３によって、Ｈ３において算出された蓄熱係数ΔＳと経過時間Ｔとの積和から光源２における総蓄熱量ΣＳを求める。さらに、許容蓄熱量設定手段５０から許容蓄熱量ＳＡが入力されて総蓄熱量ΣＳと許容蓄熱量ＳＡとの比較を行う。総蓄熱量ΣＳが許容蓄熱量ＳＡよりも小さい場合は、光源２はまだ熱による損傷の恐れが無いと言え、安全側であるので光源２の光量Ｙを算出光量ＹＡまで低下させずに維持し、再度Ｈ４における演算を繰り返す。総蓄熱量ΣＳが許容蓄熱量ＳＡよりも大きい場合は、光源２が熱によって損傷してしまうので、Ｈ２において算出された算出光量ＹＡの結果に従って、この結果を光量制御手段４８に入力して、光源２が発する光量Ｙを減少させる。またＨ５において、光量Ｙ−放熱量Ｚ演算式５４によって、算出光量ＹＡから必要な放熱量Ｚが算出され、その結果が冷却量制御手段４９に入力される。この場合、光量Ｙは減少するので、必要な放熱量Ｚも減少する。この結果は、冷却量制御手段４９に入力されて、冷却手段４６の稼動量を調整することによって、放熱量Ｚが調整される。

条件Ｉの場合、算出光量ＹＡは０になってしまう（Ｉ２）。つまり、条件Ｉにおいては、プロジェクタ４２は、光源２の光量Ｙを０にしないと、単位時間当たりにおいて蓄熱係数ΔＳだけ光源に蓄熱されることを意味する。この蓄熱係数ΔＳは最大値ΔＳ１を示す（Ｉ３）。この場合も条件Ｈと同様に、Ｉ４において、総蓄熱量ΣＳ−許容蓄熱量ＳＡ演算式５３によって、総蓄熱量ΣＳが算出されて、許容蓄熱量ＳＡと比較される。総蓄熱量ΣＳが許容蓄熱量ＳＡよりも小さい場合は、光源２はまだ熱による損傷の恐れが無いと言え、安全側であるので光源２の光量Ｙを算出光量ＹＡまで低下させずに維持し、再度Ｉ４における演算を繰り返す。総蓄熱量ΣＳが許容蓄熱量ＳＡよりも大きい場合は、光源２が熱によって損傷してしまうので、Ｉ２において算出された算出光量ＹＡの結果に従って、この結果を光量制御手段４８に入力して、光源２が発する光量Ｙを０にする。また、Ｉ５において算出光量ＹＡから必要な放熱量Ｚが算出され、その結果が冷却量制御手段４９に入力される。この場合、光量Ｙは０となるので、必要な放熱量Ｚも０となる。以上制御フローを、管部材傾斜角θが変動する間、繰り返して行って、光源２における総蓄熱量ΣＳの監視と、光量Ｙ及び放熱量Ｚの制御を行うことができる。この結果は、冷却量制御手段４９に入力されて、冷却手段４６の稼動量を調整することによって、放熱量Ｚが調整される。

以上に示すように、制御部４３と、管部材傾斜角検出手段４４と、時間計測手段４５とを備え、光量Ｙ及び放熱量Ｚを制御することによって、プロジェクタ４２の傾斜角度が変化しても、光源２が蓄熱して損傷しない安全な光量Ｙで、プロジェクタ４２を稼動させることができる。さらに、図１５に示すＧ４、Ｈ４、Ｉ４における総蓄熱量ΣＳ−許容蓄熱量ＳＡ演算式５３によって演算を行うことで、プロジェクタ４２の傾斜角度が変化しても瞬時に光源２の光量Ｙを変化させるのではなく、許容される範囲内で時間差を与えて光量Ｙを変化させることができる。このため、このプロジェクタ４２は、載置式あるいは吊設式などある一定の傾きで使用する場合だけでなく、例えば操作者が手で持って使用する場合などにも適している。操作者がプロジェクタ４２を手で持つ場合は、プロジェクタ４２の傾きは頻繁に変動してしまうが、これに応じて光量Ｙが頻繁に変動してしまうと、プロジェクタ４２から投影される画像が乱れてしまう。しかし、プロジェクタ４２に内蔵された制御部４３と、管部材傾斜角検出手段４４と、時間計測手段４５とによって、プロジェクタ４２の傾きが変動しても、光源２の総蓄熱量ΣＳが許容蓄熱量ＳＡ以下であれば、安定した画像を投影することができる。なお、総蓄熱量ΣＳはプロジェクタ４２の電源を入れ光源２が発光してから電源を切るまで積算するので、例えば、条件Ｉの状態を継続させ総蓄熱量ΣＳが許容蓄熱量ＳＡを超えてしまった場合でも、条件Ｇの状態にすることで総蓄熱量ΣＳを減らすことができる。

図１６は、この実施形態の一変形例を示している。この変形例のプロジェクタ５５は、筐体２６の内部の温度を計測することができ、その計測結果を制御部４３に入力することが可能な温度センサ５６と、制御部４３における制御結果を音にして出力することができるスピーカ５７と、ＬＥＤからなり、制御部４３の制御結果に従って、点灯あるいは点滅するインディケータ５８と、吸熱ブロック３の温度を計測して、その計測結果を制御部４３に入力することが可能な吸熱部温度センサ５９と、冷却手段４６によって発生する冷却風６０の流路に設けられた複数の基板６１とを備えている。この変形例では、さらに筐体２６の内部の温度状態、吸熱ブロック３の温度状態を計測して、その結果を制御部４３における光源２の光量Ｙ、放熱量Ｚの制御に反映させることができる。このようにすることで、光源２の蓄熱を２重防護する効果がある。また、温度センサ５６で筐体２６の内部の温度を確認して、冷却手段４６の稼動量を調節して、省エネルギー、低騒音化を図ることができる。また、制御部４３における制御の結果、光源２の光量が０になってしまう場合などで、操作者に警告を促す必要がある場合、スピーカ５７によって聴覚的に、あるいはインディケータ５８よって視覚的に知らせることができる。また、プロジェクタ５５を稼動させるために必要な複数の基板６１を冷却風６０の流路に設けることで、基板６１も同時に放熱させることができる。また同時に、基板６１は仕切り板の役割をし、放熱板を通過した空気を再び発熱部へ導くことにより、さらに発熱部を冷却することが可能となる。

なお、演算手段４７の管部材傾斜角変化量Δθ−光量Ｙ演算式５１において、光量Ｙが０となるのは、熱輸送手段５による熱輸送が困難になる管部材傾斜角θに対応すると記述した。しかし、それ以前で、光量Ｙがプロジェクタの照明光として満足しない光量に達するのであれば、その時点で光量を０とするようにしてもよい。また、管部材傾斜角θが変化するのに従って、光源２の光量Ｙと冷却手段４６による冷却量が制御されるとしたが、光量Ｙと冷却量の変化は同時に行われなくてもよい。例えば、管部材傾斜角θが大きくなり、熱輸送量が増大した場合に、冷却量の増加よりも光量Ｙの変化を遅らせることで、光源２の蓄熱量を安全側にすることができる。また、管部材傾斜角θが小さくなる場合は、光量Ｙの変化よりも冷却量の変化を遅らせれば、光源２の蓄熱量を安全側にすることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、吸熱部材としてブロック状の吸熱ブロックを例に挙げたがこれに限るものではなく、略板状の部材などでも良い。

この発明の第１の実施形態の光源装置を示す断面図である。 この発明の第１の実施形態の第１の変形例の光源装置を示す断面図である。 この発明の第１の実施形態の第１の変形例の光源を示す斜視図である。 この発明の第１の実施形態の第２の変形例の光源装置を示す断面図である。 この発明の第２の実施形態のプロジェクタの構成要素を模式的に示す断面図である。 この発明の第２の実施形態のプロジェクタの構成要素を模式的に示す断面図である。 この発明の第２の実施形態のプロジェクタの使用状況を示す断面図である。 この発明の第２の実施形態のプロジェクタの使用状況を示す断面図である。 この発明の第２の実施形態の第１の変形例のプロジェクタの使用状況を示す断面図である。 この発明の第２の実施形態の第２の変形例のプロジェクタの使用状況を示す断面図である。 この発明の第３の実施形態のプロジェクタの構成要素を模式的に示す断面図である。 この発明の第３の実施形態の演算手段における演算式を示すグラフである。 この発明の第３の実施形態の演算手段における演算式を示すグラフである。 この発明の第３の実施形態の演算手段における演算式を示すグラフである。 この発明の第３の実施形態の制御フローを示すブロック図である。 この発明の第３の実施形態の一変形例のプロジェクタの構成要素を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１、９、１６、３５ 光源装置
２、１０、３６ 光源
３、１１、３７ 吸熱ブロック（吸熱部材）
４ 放熱手段
５、１２、１７、４０ 熱輸送手段
８ 照明光
２２、３３、３４、４２、５５ プロジェクタ
２３ 照明光学手段
２４ 画像変調デバイス
２５ 投影光学手段
３０ 光軸
３１ 中心線
３２ 変調光
４４ 管部材傾斜角検出手段
４５ 時間計測手段
４６ 冷却手段
４７ 演算手段
４８ 光量制御手段
４９ 冷却量制御手段
５０ 許容蓄熱量設定手段
Ｍ１ 載置面
Ｍ２ 吊設面
Ｌ１ 放熱側先端と載置面との距離
Ｌ２ 吸熱側先端と載置面との距離
Ｌ３ 放熱側先端と吊設面との距離
Ｌ４ 吸熱側先端と吊設面との距離
ＳＡ 許容蓄熱量
Ｔ 経過時間
Ｙ 光量
ＹＡ 算出光量
Ｚ 放熱量
ΔＳ 蓄熱係数
ΣＳ 総蓄熱量
θ 管部材傾斜角
Δθ 管部材傾斜角変化量

Claims (14)

1. 照明光学手段を介して被照明領域を照明する光源装置であって、
   照明光を発光する複数の光源と、
   複数の前記光源が発生した熱を吸熱する１つの吸熱部材と、
   前記熱を放熱する放熱手段と、
   前記吸熱部材及び前記放熱手段に熱的に接続する熱輸送手段とを備え、
   該熱輸送手段は、前記熱を伝達させる冷媒を内部に収納した管部材からなり、
   前記照明光の照射位置からずれた位置に設けられることを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記熱輸送手段は、ヒートパイプであることを特徴とする光源装置。
3. 請求項１に記載の光源装置を用いたプロジェクタであって、
   前記光源装置の前記光源から発光する前記照明光が前記被照明領域を照明するように、前記照明光に光学的に作用する前記照明光学手段と、
   前記被照明領域に配置され、前記光源装置によって照明される前記照明光を、入力される画像信号に従って変調させて、変調光として出力する画像変調デバイスと、
   該画像変調デバイスから出力される前記変調光を画像として投影する投影光学手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源装置の前記放熱手段は、前記光源装置の前記吸熱部材よりも前方に位置し、机、床などの平坦な載置面に載置した際に、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材が、前記載置面に対して平行、または前記管部材の吸熱側先端と前記載置面との距離よりも、前記管部材の放熱側先端と前記載置面との距離が大に設定されることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源装置の前記放熱手段は、前記光源装置の前記吸熱部材よりも後方に位置し、天井などの平坦な吊設面に吊り下げた際に、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材が前記吊設面に対して平行、または前記管部材の吸熱側先端と前記吊設面との距離よりも、前記管部材の放熱側先端と前記吊設面との距離が小に設定されることを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記投影光学手段の中心線である光軸と、前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材とは、平面視略直交していることを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源装置の前記放熱手段は、前記光軸に対して、上方に位置することを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材の傾斜角度を表わす管部材傾斜角を検出する管部材傾斜角検出手段と、
   該管部材傾斜角検出手段で計測される前記管部材傾斜角をもとに、前記光源装置の前記光源が発する光量を制御する光量制御手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
9. 請求項８に記載のプロジェクタにおいて、
   前記管部材傾斜角検出手段で計測される前記管部材傾斜角をパラメータとして、放熱可能な発熱量に対応する算出光量を算出する管部材傾斜角変化量−光量演算式を備えた演算手段を有し、前記光量制御手段は、前記演算手段から出力される前記算出光量を元に、前記光源が発する前記光量を制御することを特徴とするプロジェクタ。
10. 請求項９に記載のプロジェクタにおいて、
    前記管部材傾斜角検出手段によって計測される前記管部材傾斜角の変化に対して、該管部材傾斜角が変化して経過した時間を計測する時間計測手段を有し、該時間計測手段で計測された経過時間に対応して、前記光量制御手段は前記光源が発する前記光量を制御することを特徴とするプロジェクタ。
11. 請求項１０に記載のプロジェクタにおいて、
    前記光源の熱耐久性に起因して、該光源で許容される蓄熱量である許容蓄熱量を入力可能な許容蓄熱量設定手段を有し、前記演算手段は、前記管部材傾斜角、前記光量をパラメータとして、単位時間における発熱量と放熱量の差分である蓄熱係数を算出し、さらに前記時間計測手段から出力される経過時間と前記蓄熱係数との積和による総蓄熱量を算出し、前記許容蓄熱量設定手段から出力される許容蓄熱量と比較する総蓄熱量−許容蓄熱量演算式を備え、前記総蓄熱量と前記許容蓄熱量との大小の比較結果によって、前記光量制御手段は前記光源が発する前記光量を制御することを特徴とするプロジェクタ。
12. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
    冷却量を変化させることが可能な冷却手段を備えることを特徴とするプロジェクタ。
13. 請求項１２に記載のプロジェクタにおいて、
    前記冷却手段は、冷却ファンであることを特徴とするプロジェクタ。
14. 請求項１２に記載のプロジェクタにおいて、
    前記光源装置の前記熱輸送手段の前記管部材の傾斜角度を表わす管部材傾斜角を検出する管部材傾斜角検出手段と、
    該管部材傾斜角検出手段で計測される前記管部材傾斜角をもとに、前記冷却手段の前記冷却量を決定する冷却量制御手段を備えることを特徴とするプロジェクタ。
    
    

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