JP2008145486A

JP2008145486A - プロジェクタ

Info

Publication number: JP2008145486A
Application number: JP2006329226A
Authority: JP
Inventors: Koichi Akiyama; 光一秋山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】光源装置のみならず液晶パネルまでも一括して適切に冷却できるプロジェクタを
提供すること。
【解決手段】電子冷却素子７２Ｒが熱伝導部材６０Ｒの第１壁部６２を冷却するので、光
源装置３０Ｒを優先して冷却することができる。さらに、光変調装置５０Ｒで発生した熱
は、熱伝導部材６０Ｒを伝導して低温側の第１壁部６２に移動し、光源装置３０Ｒからの
熱とともに電子冷却素子７２Ｒで冷却されるので、光源装置３０Ｒを優先しつつも、光変
調装置５０Ｒを確実に冷却することができる。これにより、光変調装置５０Ｒの動作を安
定させることができプロジェクタ１０の動作精度を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体光源によって照明された液晶パネル等で形成された像を投射するプロジ
ェクタに関する。

ＬＥＤ等を含む光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する液晶パネルを備
えるプロジェクタが提案されており、このプロジェクタは、ＬＥＤの温度を制御する温度
調節手段と、温度調節手段を制御する制御手段とを備える（特許文献１参照）。この制御
手段は、画像信号に基づいて温度調節手段を制御することによって、画像信号に応じて光
量が変化するＬＥＤの温度を目標値に維持している。

また、プロジェクタ等に用いる光源装置として、半導体レーザに温度センサを設けて電
流制御を行うもの（特許文献２参照）、光ファイバに光を供給するための半導体レーザを
ペルチェ素子で冷却しヒートシンクで放熱するもの（特許文献３，４参照）、及びレーザ
の始動時に駆動電流を定常値よりも低い初期値とし温度検出結果に基づいて定常値に移行
させるもの（特許文献５参照）がある。
特開２００５−１２１８９０号公報特開２００５−３１１１３３号公報特開２００４−１２８０４４号公報特開２００４−３２７７９１号公報特開２００４−３５６５７９号公報

しかし、上記のプロジェクタや光源装置は、液晶パネルの冷却について考慮されていな
いが、照明光等によって液晶パネルが加熱されると表示動作にも影響がある。

そこで、本発明は、光源装置のみならず液晶パネルまでも一括して適切に冷却できるプ
ロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る第１のプロジェクタは、（ａ）固体光源を有す
る光源装置と、（ｂ）光源装置から射出された光源光を変調する光変調装置と、（ｃ）光
源装置と光変調装置とを離間させて支持するとともに、光源装置及び光変調装置で発生し
た熱を低温側に伝導する熱伝導部材と、（ｄ）熱伝導部材のうち光源装置を支持する支持
部及び当該支持部の近傍の少なくとも一方を冷却する電子冷却素子と、（ｅ）電子冷却素
子を放熱する放熱部材とを備える。

上記第１のプロジェクタでは、電子冷却素子が熱伝導部材のうち光源装置を支持する支
持部及び当該支持部の近傍の少なくとも一方を冷却するので、光源装置を優先して冷却す
ることができる。さらに、光変調装置で発生した熱は、熱伝導部材を伝導して低温側に移
動し、光源装置からの熱とともに電子冷却素子で冷却され放熱部材によって放熱されるの
で、光源装置を優先しつつ光変調装置も冷却される。これにより、光変調装置の動作を安
定させることができプロジェクタの動作精度を高めることができる。なお、光変調装置の
冷却は、光変調装置の支持位置における熱伝導部材の形状や、光変調装置の支持位置から
光源装置の支持部にかけての熱伝導部材の形状等を適宜調節することによって調整するこ
とができる。

本発明に係る第２のプロジェクタは、上記第１のプロジェクタの構成要素を複数組含む
ものであり、（ａ）各色の固体光源をそれぞれ有する各色の光源装置と、（ｂ）各色の光
源装置から射出された各色の光源光をそれぞれ変調する各色用の光変調装置と、（ｃ）各
色の光源装置と各色の光変調装置とをそれぞれ離間させて支持するとともに、各色の光源
装置及び各色の光変調装置で発生した熱を受けて別の部分に伝導する各色用の熱伝導部材
と、（ｄ）各色用の熱伝導部材のうち各色の光源装置を支持する支持部及び当該支持部の
近傍の少なくとも一方をそれぞれ冷却する各色用の電子冷却素子と、（ｅ）各色用の電子
冷却素子をそれぞれ放熱する各色用の放熱部材とを備える。

上記第２のプロジェクタでも、特定色についての画像形成ユニットを構成する、光源装
置、光変調装置、熱伝導部材、電子冷却素子、及び放熱部材が、上記第１のプロジェクタ
と同様のものであるので、各画像形成ユニットにおいて、光源装置を優先しつつ光変調装
置も冷却することができ、光変調装置の動作を安定させてプロジェクタの動作精度を高め
ることができる。

また、本発明の具体的な側面又は態様では、上記第１のプロジェクタにおいて、光源装
置が、各色の光源光を発生する各色の固体光源を有し各色の固体光源を動作させて各色の
光源光を時系列的に順次射出し、光変調装置が、光源装置から射出された各色の光源光を
時系列的に順次変調する。この場合、単一の光源装置と光変調装置とによって時系列的に
色彩が切り替わる画像を形成することができ、色彩の高速切替によってカラー画像を投射
することができる。

本発明の別の態様では、上記第１又は第２のプロジェクタにおいて、光源装置の温度を
検出する温度センサと、温度センサの検出結果に基づいて電子冷却素子の動作を制御する
制御装置とをさらに備える。この場合、光源装置を精密に目標温度に維持することができ
、光源光を目標の輝度で射出させることができる。

また、本発明のさらに別の態様では、上述のプロジェクタにおいて、熱伝導部材が、光
変調装置の周囲を囲むように光変調装置を保持する。この場合、光変調装置を周囲から均
等で迅速に冷却することができる。

また、本発明のさらに別の態様では、固体光源が、ＬＥＤ又は半導体レーザを含む。

また、本発明のさらに別の態様では、熱伝導部材が、アルミニウム又は銅で形成されて
いる。この場合、光源装置を精密に温度制御することができ、光変調装置の冷却効率を高
めることができる。

また、本発明のさらに別の態様では、光変調装置を経た像光を投射する投射光学系をさ
らに備える。この場合、光変調装置で形成された画像をスクリーン等に投射することがで
きる。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタの光学的な構造を説明する概念図である。ま
た、図２（Ａ）は、図１に示すプロジェクタに組み込まれる１つの画像形成ユニットを説
明する平面図であり、図２（Ｂ）は、上記画像形成ユニットの側面図である。

図示のプロジェクタ１０は、各色の画像に相当する各色の変調光を形成する３つの画像
形成ユニット２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂと、各画像形成ユニット２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂか
ら射出される３方向からの変調光を合成するクロスダイクロイックプリズム８２と、クロ
スダイクロイックプリズム８２を経た像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レンズ
８４とを備える。

図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すように、赤色用の画像形成ユニット２０Ｒは、赤色の光
源光を発生する光源装置３０Ｒと、光源装置３０Ｒから射出された光源光を平行化するコ
リメートレンズ４０Ｒと、コリメートレンズ４０Ｒを経た赤色光ＩＬＲによって照明され
る光変調装置５０Ｒと、光源装置３０Ｒ及び光変調装置５０Ｒを支持する熱伝導部材６０
Ｒと、光源装置３０Ｒの背後で熱伝導部材６０Ｒを強制的に冷却する電子冷却素子７２Ｒ
と、電子冷却素子７２Ｒを放熱によって冷却する放熱装置７４Ｒとを備える。

以上において、光源装置３０Ｒは、赤色光ＩＬＲを発生する固体光源３１Ｒを備えてい
る。固体光源３１Ｒは、例えば図３（Ａ）の側面図、３（Ｂ）の正面図、及び３（Ｃ）の
裏面図に示すような半導体レーザで構成することができる。図示の固体光源３１Ｒは、封
入用のパッケージＰＡ中の適所にレーザチップＣＰをマウントしたもので、パッケージＰ
Ａの透過窓ＴＷを介して赤色光であるレーザ光を特定の発散角で射出する。パッケージＰ
Ａの背面からは、レーザチップＣＰを駆動するための電力供給を可能にするリード線ＬＬ
が複数本延びている。なお、固体光源３１Ｒは、パッケージＰＡ中にレーザチップＣＰを
複数組み込んだアレイ型のものとすることができる。また、固体光源３１Ｒは、半導体レ
ーザに限らず、発光ダイオード（ＬＥＤ）その他の固体発光素子とすることもできる。

図２（Ａ）に戻って、光源装置３０Ｒは、固体光源３１Ｒを支持した状態で固定する基
板３３と、基板３３上に固体光源３１Ｒに隣接して配置される温度センサ３５とをさらに
備える。基板３３は、固体光源３１Ｒや温度センサ３５への配線を可能にする外部とは絶
縁された配線パターン（不図示）を有する。基板３３は、高い熱伝導率を有する材料、具
体的にはアルミニウムや銅等を母材として形成されており、固体光源３１Ｒの熱が熱伝導
部材６０Ｒに伝達されるのを助けるとともに、固体光源３１Ｒと温度センサ３５との間に
温度差が生じないようにしている。

コリメートレンズ４０Ｒは、光源装置３０Ｒから一定の広がり角で射出された赤色光Ｉ
ＬＲを平行化して光軸ＯＡ方向に射出される略均一な照明光とする。コリメートレンズ４
０Ｒと光源装置３０Ｒとの間には、例えば光束の断面形状を整えるビームシェーパを挿入
することができ、さらに、コリメートレンズ４０Ｒの射出側に光インテグレータ等の均一
化光学系を配置することもできる。なお、コリメートレンズ４０Ｒは、熱伝導部材６０Ｒ
の底部６１に設けられた不図示の支持部材に支持されアライメントされた状態で固定され
ているが、熱伝導部材６０Ｒとは独立して支持することもできる。

光変調装置５０Ｒは、光源光から像光を形成するための液晶ライトバルブすなわち光変
調装置であり、赤色光ＩＬＲが入射する液晶パネル５１と、この液晶パネル５１を挟むよ
うに配置される１組の偏光フィルタ５２ａ，５２ｂとを備える。ここで、液晶パネル５１
は、入射した赤色光ＩＬＲの偏光方向の空間的分布を変化させるための非発光で透過型の
光変調装置であり、液晶パネル５１に入射した赤色光ＩＬＲは、液晶パネル５１に電気的
信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて、画素単位でその偏光状態が調整
される。その際、偏光フィルタ５２ａによって、液晶パネル５１に入射する照明光の偏光
方向が調整されるとともに、偏光フィルタ５２ｂによって、液晶パネル５１から射出され
る光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。

熱伝導部材６０Ｒは、底部６１の光源装置３０Ｒ側において垂直に延びる第１壁部６２
と、底部６１の光変調装置５０Ｒ側において垂直に延びる第２壁部６３とを備える。ここ
で、底部６１は、プロジェクタ１０の外装筺体側に熱的に絶縁されて固定されている。ま
た、第１壁部６２には、ネジ等の締結具によって光源装置３０Ｒの基板３３が密着するよ
うに固定されている。一方、第２壁部６３には、ネジ等の締結具によって光変調装置５０
Ｒの枠部分が密着するように固定されている。熱伝導部材６０Ｒは、高い熱伝導率を有す
る金属材料、具体的にはアルミニウムや銅等で形成されている。これにより、光源装置３
０Ｒで発生した熱を第１壁部６２の裏面側の電子冷却素子７２Ｒに効率良く伝達すること
ができ、光変調装置５０Ｒで発生した熱を第２壁部６３及び底部６１を介して第１壁部６
２側に伝搬させることができる。なお、第２壁部６３は、光変調装置５０Ｒの枠部分を周
囲から支持しており、光変調装置５０Ｒを周囲から均等かつ迅速に冷却することができる
。光変調装置５０Ｒでの発熱量があまり多くない場合、光変調装置５０Ｒを第２壁部６３
に埋め込むように固定する必要はなく、光変調装置５０Ｒを例えば第２壁部６３の上端に
開放された状態で固定することもできる。

電子冷却素子７２Ｒは、ネジ等の締結具によって第１壁部６２に密着するように固定さ
れている。電子冷却素子７２Ｒは、例えばペルチェ素子からなり、供給電力に応じて熱を
一面から他面に移動させる。つまり、電子冷却素子７２Ｒは、熱伝導部材６０Ｒの第１壁
部６２に接する温度制御面７２ａを所望の温度に冷却することができ、温度制御面７２ａ
での冷却結果としての発熱を放熱面７２ｂを介して外部へ放出する。この際、電子冷却素
子７２Ｒは、第１壁部６２を挟んで光源装置３０Ｒに対向しているので、光源装置３０Ｒ
で発生した熱を効率良く吸収することができる。また、電子冷却素子７２Ｒは、底部６１
を介して第１壁部６２と第２壁部６３とが連結されていることから、光変調装置５０Ｒで
発生した熱も吸収することができる。ただし、光変調装置５０Ｒは、底部６１等を介して
間接的に冷却されるので、光変調装置５０Ｒに対しては光源装置３０Ｒのような効率的で
精密な温度制御が行われない。

放熱装置７４Ｒは、電子冷却素子７２Ｒの放熱面７２ｂ側に密着して固定される放熱部
材としてのヒートシンク７４ａと、ヒートシンク７４ａの放熱側に対向して配置される放
熱ファン７４ｂとを備える。ヒートシンク７４ａは、放熱ファン７４ｂ側に多数の突起状
の放熱フィンを有しており、放熱性の向上が図られている。放熱ファン７４ｂは、ヒート
シンク７４ａに空気を送ることでヒートシンク７４ａの強制的な空冷を行う。

なお、以上は赤色用の画像形成ユニット２０Ｒの説明であったが、図１に示す他の画像
形成ユニット２０Ｇ，２０Ｂも、上記画像形成ユニット２０Ｒと同様の構造を有している
。すなわち、各色の画像形成ユニット２０Ｇ，２０Ｂは、緑色や青色の光源光を発生する
光源装置３０Ｇ，３０Ｂと、両光源装置３０Ｇ，３０Ｂから射出された光源光をそれぞれ
平行化するコリメートレンズ４０Ｇ，４０Ｂと、両コリメートレンズ４０Ｇ，４０Ｂを経
た緑色光ＩＬＧ及び青色光ＩＬＢによってそれぞれ照明される光変調装置５０Ｇ，５０Ｂ
と、光源装置３０Ｇ，３０Ｂ及び光変調装置５０Ｇ，５０Ｂをそれぞれ支持する熱伝導部
材６０Ｇ，６０Ｂと、両光源装置３０Ｇ，３０Ｂの背後で熱伝導部材６０Ｇ，６０Ｂをそ
れぞれ強制的に冷却する電子冷却素子７２Ｇ，７２Ｂと、両電子冷却素子７２Ｇ，７２Ｂ
を放熱によってそれぞれ冷却する放熱装置７４Ｇ，７４Ｂとを備える。

緑色用の画像形成ユニット２０Ｇにおいて、光源装置３０Ｇに設けた固体光源３１Ｒか
らは、緑色光ＩＬＧが射出され、光変調装置５０Ｇでは、緑色光ＩＬＧが変調されて緑の
像光が形成される。この際、電子冷却素子７２Ｇが熱伝導部材６０Ｇ等を介して光源装置
３０Ｇや光変調装置５０Ｇを冷却し、放熱装置７４Ｇが電子冷却素子７２Ｇからの発熱を
外部に排出する。

青色用の画像形成ユニット２０Ｂにおいて、光源装置３０Ｂに設けた固体光源３１Ｂか
らは、青色光ＩＬＢが射出され、光変調装置５０Ｂでは、青色光ＩＬＢが変調されて緑の
像光が形成される。この際、電子冷却素子７２Ｂが熱伝導部材６０Ｂ等を介して光源装置
３０Ｂや光変調装置５０Ｂを冷却し、放熱装置７４Ｂが電子冷却素子７２Ｂからの発熱を
外部に排出する。

クロスダイクロイックプリズム８２は、色合成光学系であり、４つの直角プリズムを貼
り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状
に交差する一対の誘電体多層膜８２ａ，８２ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層
膜８２ａは赤光を反射し、他方の第２誘電体多層膜８２ｂは青光を反射する。このクロス
ダイクロイックプリズム８２は、画像形成ユニット２０Ｒに設けた光変調装置５０Ｒから
射出される赤色の像光を第１誘電体多層膜８２ａで反射して進行方向左側に射出させ、画
像形成ユニット２０Ｇに設けた光変調装置５０Ｇから射出された緑色の像光を第１及び第
２誘電体多層膜８２ａ，８２ｂを介して直進・射出させ、画像形成ユニット２０Ｇに設け
た光変調装置５０Ｇから射出された青色の像光を第２誘電体多層膜８２ｂで反射して進行
方向右側に射出させる。

投射レンズ８４は、投射光学系であり、クロスダイクロイックプリズム８２で合成され
たカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（不図示）上に投射する。つまり、各光変調
装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの液晶パネル５１に入力された駆動信号或いは画像信号に対
応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画がスクリーン上に投射される。

図４は、図１に示すプロジェクタ１０の制御系を説明するブロック図である。プロジェ
クタ１０は、制御系として、液晶駆動回路９１と、光源駆動回路９２と、冷却素子駆動回
路９３と、温度センサ駆動回路９４と、ファン駆動回路９５と、画像処理回路９６と、主
制御部９７とを備える。これらの部分９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７は、電
源９９に接続されており、プロジェクタ１０をユーザが望む適当な動作状態に維持するこ
とができる。

液晶駆動回路９１は、画像処理回路９６から出力された画像信号に基づいて、図１の光
変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに設けた各液晶パネル５１の表示状態を調節する駆動信
号を発生する。これにより、画像処理回路９６から出力された画像信号に対応して、各光
変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂにおいて、透過率分布としての画像を形成することがで
きる。

光源駆動回路９２は、主制御部９７からの制御信号に基づいて、図１の光源装置３０Ｒ
，３０Ｇ，３０Ｂの点滅や発光輝度を制御できる。すなわち、光源制御回路９３は、基板
３３上の固体光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂに供給する電力等を調整することによって、固
体光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの輝度を調整することができる。なお、各色の固体光源３
１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの発光輝度は、画像処理回路９６に与えられる外部からの画像信号
等に応じて変化させることもできる。

冷却素子駆動回路９３は、図１の電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂに供給する電力
を調整することができ、各電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの冷却動作を所望の状態
に維持することができる。つまり、主制御部９７の制御下で冷却素子駆動回路９３によっ
て電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂに冷却動作を行わせることにより、熱伝導部材６
０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂの第１壁部６２を所望の温度に冷却することができる。

温度センサ駆動回路９４は、図１の光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの温度を監視する
ためのものであり、固体光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの温度が目標値の範囲（例えば２５
±１℃）内に収まっているか否かを監視できる。

温度センサ駆動回路９４の検出出力は、主制御部９７に出力され、冷却素子駆動回路９
３の動作状態のフィードバック制御に利用される。つまり、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３
０Ｂの温度が目標値の上限を超える可能性がある場合、冷却素子駆動回路９３を介して電
子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの冷却能力を高める。逆に、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ
，３０Ｂの温度が目標値の下限を超える可能性がある場合、冷却素子駆動回路９３を介し
て電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの冷却能力を下げる。各光源装置３０Ｒ，３０Ｇ
，３０Ｂを構成する固体光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの温度は、これら固体光源３１Ｒ，
３１Ｇ，３１Ｂの発光の安定性等に影響するので、固体光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの温
度を一定に保つことで、各色の照明光の輝度を一定に保つことができる。なお、固体光源
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂである半導体レーザの環境温度が大きく変化すると、半導体レー
ザの出力が不安定化するだけでなく、出力波長がシフトするモードホップが生じたり、ス
ペクトルピークの数がばらつくマルチモード発振の不安定化につながる。

以上のように光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの温度を目標範囲に維持することは、熱
伝導部材６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂの温度を低く保つことができることを意味し、光変調装
置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの温度についても、一定以下（例えば４０℃〜６５℃）に保て
ることを意味する。

ファン駆動回路９５は、主制御部９７等からの制御信号に基づいて、放熱装置７４Ｒ，
７４Ｇ，７４Ｂに付属させた放熱ファン７４ｂのオン・オフを含む動作状態を制御できる
。すなわち、ファン駆動回路９５は、温度センサ駆動回路９４の検出出力が光源装置３０
Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの温度上昇を示す場合、放熱ファン７４ｂへの供給電力を増加させて
、電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂすなわち光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂをより
効率的に冷却する。一方、ファン駆動回路９５は、温度センサ駆動回路９４の検出出力が
光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの温度降下を示す場合、放熱ファン７４ｂへの供給電力
を減少させて、電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂすなわち光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，
３０Ｂを過剰でない程度に適宜冷却する。

画像処理回路９６は、主制御部９７の監視下で動作し、入力された外部画像信号に対し
て歪み補正、階調補正、色補正等の補正処理を行うことができ、ＯＳＤＣ（on screen di
splay control）の機能に基づいて文字情報等を含む各種表示情報を重ね合わせる処理を
行うこともできる。画像処理回路９６の出力は、画像信号として液晶駆動回路９１に供給
される。

主制御部９７は、制御装置としてプロジェクタ１０の全体的な動作を制御するものであ
り、マイクロコンピュータ等からなるとともに、プロジェクタ１０の動作に必要な各種デ
ータやプログラムを保持する。主制御部９７の制御下で、固体光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１
Ｂの輝度や温度が制御され、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから射出される光源光を所
望の状態にできる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタ１０によれば、電子冷却素
子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂが熱伝導部材６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを構成する支持部である
第１壁部６２を直接冷却するので、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを優先して冷却する
ことができる。さらに、光変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂで発生した熱は、熱伝導部材
６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを伝導して低温側の第１壁部６２に移動し、光源装置３０Ｒ，３
０Ｇ，３０Ｂからの熱とともに電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂによって冷却される
ので、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを優先しつつも、光変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５
０Ｂを確実に冷却することができる。これにより、光変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの
動作を安定させることができプロジェクタ１０の動作精度を高めることができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のプロジェクタについて説明する。第２実施形態のプロジェクタは
、第１実施形態のプロジェクタを光路切替部等の構造に関して変更したものであり、特に
説明しない部分については、第１実施形態と同様の構成となっているものとする。

図５は、第２実施形態のプロジェクタを構成する光学系を説明する図である。本実施形
態のプロジェクタ１１０は、画像形成ユニット２２０と、画像形成ユニット２２０から射
出される変調光を像光としてスクリーン（不図示）上に投射する投射レンズ８４とを備え
る。ここで、画像形成ユニット２２０は、光源光を発生する光源装置２３０と、光源装置
２３０から射出された光源光を平行化するコリメートレンズ４０と、コリメートレンズ４
０を経た照明光によって照明される光変調装置２５０と、光源装置２３０及び光変調装置
２５０を支持する熱伝導部材６０と、光源装置２３０の背後で熱伝導部材６０を強制的に
冷却する電子冷却素子７２と、電子冷却素子７２を放熱によって冷却する放熱装置７４と
を備える。

画像形成ユニット２２０において、コリメートレンズ４０と、熱伝導部材６０と、電子
冷却素子７２と、放熱装置７４とは、図２（Ａ）等に示すコリメートレンズ４０Ｒと、熱
伝導部材６０Ｒと、電子冷却素子７２Ｒと、放熱装置７４Ｒとそれぞれ同様のものであり
、詳細な説明を省略する。

光源装置２３０に設けた固体光源部２３１は、例えば３つの固体光源すなわちレーザチ
ップＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３を内蔵するものであり、これらのレーザチップＣＰ１，ＣＰ
２，ＣＰ３は、赤色、緑色、及び青色の各色の光源光を、それぞれ異なるタイミングで射
出させることができる。つまり、固体光源部２３１からは、赤色、緑色、及び青色の光源
光が時系列的に順次切り替わるように射出される。

光変調装置２５０は、デジタル・マイクロミラー・デバイスであり、多数のマイクロミ
ラーをマトリックス状に配列することによって形成される。光変調装置２５０は、光源装
置２３０から射出された各色の光源光を時系列的に順次変調する。この際、光変調装置２
５０は、各色のレーザチップＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３からの光源光の射出タイミングに同
期して動作し、各ミラーの傾斜状態をオン・オフ切り替えるタイミングとその時間間隔と
を調節することで、所望のカラー画像を形成することができる。

本実施形態のプロジェクタ２１０においても、電子冷却素子７２が熱伝導部材６０の第
１壁部６２を冷却するので、光源装置２３０を優先して冷却することができる。さらに、
光変調装置２５０で発生した熱は、熱伝導部材６０を伝導して低温側の第１壁部６２に移
動し、光源装置２３０からの熱とともに電子冷却素子７２で冷却されるので、光源装置２
３０を優先しつつも、光変調装置２５０を確実に冷却することができる。これにより、光
変調装置２５０の動作を安定させることができプロジェクタ２１０の動作精度を高めるこ
とができる。

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能
である。

例えば、上記実施形態において説明した熱伝導部材６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ，６０の形
状や厚みは単なる例示であり、光変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，２５０等の冷却が十
分に達成されるような形状や厚みに変更することができる。なお、光変調装置５０Ｒ，５
０Ｇ，５０Ｂの周囲の支持については、放熱の効果があまり厳密に要求されない。よって
、熱伝導部材６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂにおいて、第２壁部６３は、金属ではなく、例えば
サファイア基板を加工したもの等とすることができる。

また、上記実施形態では、第１壁部６２を挟むように電子冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７
２Ｂ，７２と、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ，２３０とを対向配置しているが、電子
冷却素子７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂ，７２と、光源装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ，２３０と
の相対位置は多少ずらすことができる。

また、上記第１実施形態では、光変調装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを透過型の液晶パネ
ル５１からなるものとしているが、反射型の液晶パネルであっても、同様の使用方法が可
能である。

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図１等に示すプロジェクタ１０，２１０の構成は、いずれにも適用可能である。

第１実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。（Ａ）は、画像形成ユニットの平面図であり、（Ｂ）は、画像形成ユニットの側面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、画像形成ユニットに組み込まれる固体光源を説明する図である。図１に示すプロジェクタの制御系を説明するブロック図である。第２実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。

符号の説明

１０…プロジェクタ、２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…画像形成ユニット、３０Ｒ，３０
Ｇ，３０Ｂ…光源装置、３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ…固体光源、３５…温度センサ、
４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ…コリメートレンズ、５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ…光変調装置、
５１…液晶パネル、６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ…熱伝導部材、６２…第１壁部、６
３…第２壁部、７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂ…電子冷却素子、７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂ…
放熱装置、７４ａ…ヒートシンク、７４ｂ…放熱ファン、８２…クロスダイクロイ
ックプリズム、８４…投射レンズ、９１…液晶駆動回路、９２…光源駆動回路、
９３…光源制御回路、９３…冷却素子駆動回路、９４…温度センサ駆動回路、９５
…ファン駆動回路、９６…画像処理回路、９７…主制御部、ＩＬＢ…青色光、Ｉ
ＬＧ…緑色光、ＩＬＲ…赤色光

Claims

固体光源を有する光源装置と、
前記光源装置から射出された光源光を変調する光変調装置と、
前記光源装置と前記光変調装置とを離間させて支持するとともに、前記光源装置及び前
記光変調装置で発生した熱を受けて低温側に伝導する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材のうち前記光源装置を支持する支持部及び当該支持部の近傍の少なくと
も一方を冷却する電子冷却素子と、
前記電子冷却素子を放熱する放熱部材と、
を備えるプロジェクタ。
各色の固体光源をそれぞれ有する各色の光源装置と、
前記各色の光源装置から射出された各色の光源光をそれぞれ変調する各色用の光変調装
置と、
前記各色の光源装置と前記各色の光変調装置とをそれぞれ離間させて支持するとともに
、前記各色の光源装置及び前記各色の光変調装置で発生した熱を受けて低温側にそれぞれ
伝導する各色用の熱伝導部材と、
前記各色用の熱伝導部材のうち前記各色の光源装置を支持する支持部及び当該支持部の
近傍の少なくとも一方をそれぞれ冷却する各色用の電子冷却素子と、
前記各色用の電子冷却素子をそれぞれ放熱する各色用の放熱部材と、
を備えるプロジェクタ。
前記光源装置は、各色の光源光を発生する各色の固体光源を有し前記各色の固体光源を
動作させて各色の光源光を時系列的に順次射出し、
前記光変調装置は、前記光源装置から射出された各色の光源光を時系列的に順次変調す
る請求項１記載のプロジェクタ。
前記光源装置の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて前
記電子冷却素子の動作を制御する制御装置とをさらに備える請求項１から請求項３のいず
れか一項記載のプロジェクタ。
前記熱伝導部材は、前記光変調装置の周囲を囲むように前記光変調装置を保持する請求
項１から請求項４のいずれか一項記載のプロジェクタ。
前記固体光源は、ＬＥＤ又は半導体レーザを含む請求項１から請求項５のいずれか一項
記載のプロジェクタ。
前記熱伝導部材は、アルミニウム又は銅で形成されている請求項１から請求項６のいず
れか一項記載のプロジェクタ。
前記光変調装置を経た像光を投射する投射光学系をさらに備える請求項１から請求項７
のいずれか一項記載のプロジェクタ。