JP2009237546A - 投写型映像表示装置および照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクタ1の内部は、仕切り板2によって、上段側の空間R1と下段側の空間R2に区分されている。このうち、空間R1に、光学系20と、この光学系20に照明光を供給する照明装置10が配置されている。空間R2には、照明装置10の直下の位置に冷却装置30が配されている。照明装置30内のレーザ光源にて生じた熱は、配管34を通る冷媒によって直下方向に搬送され、ラジエータ32によって取り除かれる。このように、冷却装置30を照明装置10の直下位置に配することにより、プロジェクタ1の形状がX−Z平面方向に広がるのを抑制でき、プロジェクタ1の形状をコンパクトにできる。
【選択図】図1
Description
図1に、実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す。同図(a)は、プロジェクタを側面から透視した図、同図(b)はプロジェクタを上面から透視した図である。
図5および図6は、4つの光源ユニット101〜104をX軸方向に対向させ、2つのプリズムミラー151、152によってZ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図6(a)は図5の上面図、図6(b)は図5の正面図である。
図7および図8は、レーザ光と配管12dとの間に干渉が生じないように、図5および図6における光源ユニットの配置を調整した合成形態を示す図である。なお、図8(a)は図7の上面図、図8(b)は図7の正面図である。
図9および図10は、6つの光源ユニット101〜106をX軸方向に対向させ、3つのプリズムミラー151、152、153によってZ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図10(a)は図9の上面図、図10(b)は図9の正面図である。
図11および図12は、図4(f)に示す光源ユニット111、112をX軸方向に対向させ、プリズムミラー161によってZ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図12(a)は図11の上面図、図12(b)は図11の正面図である。
図13および図14は、図5および図6の合成形態における光源ユニット101、104とプリズムミラー151をZ軸方向に所定距離だけシフトさせた合成形態を示す図である。なお、図14(a)は図13の上面図、図14(b)は図14の正面図である。
図15および図16は、8つの光源ユニット121〜128をX軸方向に対向させ、2つのプリズムミラー171、172によってZ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図16(a)は図15の上面図、図16(b)は図15の正面図である。
図18および図19は、8つの光源ユニット121〜128をX軸方向に対向させつつ、これら光源ユニット121〜128からのレーザ光を4つのプリズムミラー181〜184によってZ軸方向に反射させ、さらに、2つの光源ユニット129、130を背面側に配置して、これら光源ユニット129、130からの2つのレーザ光を、それぞれ、プリズムミラー181、182の間の隙間とプリズムミラー183、184の間の隙間からZ軸方向に出射させる合成形態を示す図である。なお、図19(a)は図18の上面図、図19(b)は図18の正面図である。
図20および図21は、図18および図19の合成形態においてプリズムミラー181〜184の配置を変更した合成形態を示す図である。なお、図21(a)は図20の上面図、図21(b)は図20の正面図である。
図22および図23は、4つの光源ユニット101〜104をX軸方向に対向させ、2つのプリズムミラー151、152によってZ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図23(a)は図22の上面図、図23(b)は図22の正面図である。
本実施の形態は、冷却装置30を光学系20の上段に配する場合の構成に係るものである。本実施の形態では、冷却装置30が光学系20よりも上段に配されるため、冷却装置30として空冷による冷却装置が用いられ、熱搬送系としてヒートパイプが用いられている。これにより、液漏れによる不具合を回避することができる。
図25は、上記図5および図6の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図5および図6の合成形態と同様、光源ユニット103からのレーザ光が、光源ユニット104に装着されたヒートパイプ35と干渉するため、光源ユニット103からのレーザ光に劣化が生じる。
図26は、上記図7および図8の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図7および図8の合成形態と同様、光源ユニット103からのレーザ光が、光源ユニット104に装着されたヒートパイプ35によって遮られることはなく、全ての光源ユニット101〜104からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー151、152に入射させることができる。よって、ヒートパイプ35との干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系20に供給することができる。
図27は、上記図9および図10の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図9および図10の合成形態と同様、光源ユニット101、103からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット102、104のヒートパイプ35によって遮られることはなく、また、光源ユニット102、104からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット105、106のヒートパイプ35によって遮られることもない。したがって、全ての光源ユニット101〜104からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー151、152、153に入射させることができ、安定した照明光を光学系20に供給することができる。
図28は、上記図11および図12の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図11および図12の合成形態と同様、レーザ光源111a、111b間の距離、および、レーザ光源112a、112b間の距離を小さくすることができるため、2つのレーザ光源からのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、照明光の利用効率を高めることができる。なお、この合成形態では、2つのレーザ光源に対して一つの冷却部が装着されるため、構成の簡素化を図ることができるが、反面、2つのレーザ光源を組として冷却が行われるため、各光源を個別に温度制御することができない。
図29は、上記図13および図14の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図13および図14の合成形態と同様、光源ユニット101、104とプリズムミラー151がZ軸方向に所定距離だけシフトして配置されているため、光源ユニット104からのレーザ光と光源ユニット103のヒートパイプ35との干渉を回避でき、よって、照明光の劣化を抑制することができる。この他、この合成形態では、上記図13および図14の合成形態(実施形態1)と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図13および図14の合成形態(実施形態1)と同様に変更可能である。
図30は、上記図15および図16の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図15および図16の合成形態と同様、光源ユニット121、123、125、127からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット122、124、126、128のヒートパイプ35によって遮られることがないため、全ての光源ユニット121〜128からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー171、172に入射させることができ、安定した照明光を光学系20に供給することができる。この他、この合成形態では、上記図15および図16の合成形態(実施形態1)と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図15および図16の合成形態(実施形態1)と同様に変更可能である。
図31は、上記図17の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図17の合成形態と同様、X軸方向に前後する2つの光源ユニットからのレーザ光の光路差を小さくでき、プリズムミラー171、172にて反射された後のこれらレーザ光のビームシェイプのサイズ差を小さくすることができる。その結果、光学系20における照明光の利用効率を高めることができる。
図32は、上記図18および図19の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図18および図19の合成形態と同様、光源ユニット121、123、125、127からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット122、124、126、128のヒートパイプ35によって遮られることがないため、全ての光源ユニット121〜128からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー171、172に入射させることができる。よって、この合成形態では、ヒートパイプ35との干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系20に供給することができる。この他、この合成形態では、上記図18および図19の合成形態(実施形態1)と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図18および図19の合成形態(実施形態1)と同様に変更可能である。
図33は、上記図20および図21の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図20および図21の合成形態と同様、下段側のプリズムミラー182、184の配置が、図32の合成形態に比べ相違している。この合成形態によっても図32の合成形態と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図20および図21の合成形態(実施形態1)と同様に変更可能である。
図34は、上記図22および図23の合成形態(実施形態1)を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、光源ユニット101〜104から、プリズムミラー151、152で反射された後のレーザ光の光軸に垂直な面Sまでの光路長が等しくなるため、プリズムミラー151、152によって反射された後の全てのレーザ光のビームシェイプを揃えることができる。その結果、照明光の均一性を高めることができる。
図35は、光源ユニットの他の構成例を示す図である。同図(a)は光源ユニットの側面図、同図(b)は光源ユニットの正面図である。
11 … レーザ光源
12 … 冷却部
12d … 配管
20 … 光学系
30 … 冷却装置
34 … 配管
35 … ヒートパイプ
101〜106 … 光源ユニット
111、112 … 光源ユニット
121〜130 … 光源ユニット
151〜153 … プリズムミラー
161 … プリズムミラー
171、172 … プリズムミラー
181〜184 … プリズムミラー
50 … レーザ光源
60 … 冷却部
63 … 液冷ジャケット
632 … 流入口
633 … 流出口
634 … 流路
634a … 入口
634b … 出口
73 … 液冷ジャケット
734 … 流路
732 … 流入口
733 … 流出口
734 … 流路
734a … 入口
734b … 出口
Claims (11)
- 映像信号をもとに光を変調して映像光を生成出力する光学系と、
複数の光源を有するとともに前記光学系の設置面に平行な所定の軸方向に照明光を出射して前記光学系に供給する照明装置と、
前記光源にて発生した熱を前記設置面に略垂直な方向に搬送する熱搬送系と、
前記設置面に略垂直な方向に配置され、前記熱搬送系によって搬送された熱を除去する冷却装置と、
を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも2つは同じ方向に光を出射し、
これら2つの光源は、前記光の出射方向に前後するよう配置され、さらに、これら2つの光源のうち後方の光源は、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向に所定距離だけシフトするよう配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項2に記載の投写型映像表示装置において、
前記2つの光源には、前記熱搬送系の一部を構成する冷却部がそれぞれ装着され、
前記冷却部が装着された状態におけるこれら2つの光源の前記光の出射方向の投影面が、前記熱の搬送方向に平行な方向において、互いに重なり合うように、これら2つの光源が配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも2つは同じ方向に光を出射し、
これら2つの光源は、前記設置面に垂直な方向に並べて配置され、これら2つの光源に対して、前記熱搬送系の一部を構成する共通の冷却部が装着されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも2つは同じ方向に光を出射し、
これら2つの光源は、前記光の出射方向と、前記設置面に平行で前記光の出射方向に垂直な方向に、それぞれ所定距離だけ離れるよう配置され、
前記2つの光源には、前記熱搬送系の一部を構成する冷却部がそれぞれ装着され、
前記冷却部が装着された状態におけるこれら2つの光源の前記光の出射方向の投影面が、前記設置面に平行で前記光の出射方向に垂直な方向において、互いに重なり合うように、これら2つの光源が配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも2つは同じ方向に光を出射し、
これら2つの光源は、前記光の出射方向に垂直で前記設置面に平行な方向に並べて配置され、これら2つの光源に対して、前記熱搬送系の一部を構成する共通の冷却部が装着されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項1ないし6の何れか一項に記載の投写型映像表示装置において、
前記熱搬送系は、前記光源が装着されるとともに、前記冷却装置からの冷媒液が循環する流路を内部に含む冷却部を備え、
前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項7に記載の投写型映像表示装置において、
前記冷却部は、前記冷媒液が下から上へと流れるように前記流路が形成されるとともに、前記流路に繋がるように前記冷却部の下部と上部に前記冷媒液の流入部と流出部が配されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第1の軸方向へと出射する照明装置において、
前記光源にて発生した熱を前記第1の軸方向に垂直な第2の軸方向へ搬送する熱搬送系と、
前記第1の軸方向に垂直な方向に設けられ、前記熱搬送系によって搬送された熱を除却する冷却装置と、
を備えることを特徴とする照明装置。 - 複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第1の軸方向へと出射する照明装置において、
前記第1の軸方向に垂直な第2の軸方向へ光を出射する第1の光源と、
前記第1の光源にて発生した熱を前記1の軸方向および前記第2の軸方向に垂直な第3の軸方向へ搬送する第1の熱搬送系と、
前記第2の軸方向に光を出射するとともに前記第1の光源の光の出射方向に前後するよう配置された第2の光源と、
前記第1の光源にて発生した熱を前記第3の軸方向へ搬送する第2の熱搬送系と、
前記第3の軸方向に設けられ、前記第1の熱搬送系と前記第2の熱搬送系とによって搬送された熱を除去する冷却装置と、
前記第1の光源および前記第2の光源からそれぞれ出射された光を前記第1の軸方向へと導く反射手段とを備え、
前記第1の光源と前記第2の光源は、後方の光源が、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向にシフトするよう配置されている、
ことを特徴とする照明装置。 - 映像信号をもとに光を変調して映像光を生成出力する光学系と、
前記光学系に前記光を供給する光源と、
前記光源にて発生した熱を搬送する熱搬送系と、
前記熱搬送系によって搬送された熱を除去する冷却装置と、を備え、
前記熱搬送系は、前記光源が装着されるとともに、前記冷却装置からの冷媒液が循環する流路を内部に含む冷却部を有し、
前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
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