JP2016046471A - 冷却装置、冷却構造、画像投射装置、電子機器 - Google Patents

冷却装置、冷却構造、画像投射装置、電子機器 Download PDF

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Akihisa Mikawa
晃尚 三川
藤岡 哲弥
Tetsuya Fujioka
哲弥 藤岡
金井 秀雄
Hideo Kanai
秀雄 金井
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泰成 御沓
聡 土屋
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聡 土屋
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Yukimi Nishi
優紀美 西
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Abstract

【課題】本発明は、放熱体の下流側に位置する冷却対象に対しても十分な冷却風を送ることが可能な冷却装置を提供する。
【解決手段】排気口を備えた送風部と、複数の放熱フィンを備えた放熱体とを有する冷却装置であって、放熱体の複数の放熱フィンは、少なくとも第1放熱領域と第2放熱領域とを有し、第1放熱領域に配置された放熱フィンは、第2放熱領域に配置された放熱フィンよりも表面積が広いこと、送風部の排気口は、冷却風を排気する第1排気領域と、当該第1排気領域より多量の冷却風を排気する第2排気領域とを有し、第1排気領域には、放熱フィンの第1放熱領域が配置され、第2排気領域には、放熱フィンの第2放熱領域が配置されること。
【選択図】図10

Description

本発明は、冷却装置、冷却構造、画像投射装置、電子機器に関する。
従来から、発熱源を冷却する冷却装置として、発熱源に複数の放熱フィンを有する放熱体を押し付けて放熱面積を拡大させ、ファンから排気された空気(冷却風)を直接放熱フィンに吹き付けて冷却する構成が既に知られている。
こうした冷却装置として、例えば放熱フィンを有する放熱体が、複数の排気口を有するファンの当該排気口内にそれぞれ内在され、各放熱体の放熱フィンは、ファンから吐出される冷却風の風速分布に合わせてフィンの長さやピッチを変動させる構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1の冷却装置の放熱フィンは、ファンから吐出される冷却風の風速分布において、風速の速い箇所は放熱体の表面積を拡大し、風速が減少する箇所はその減少率に合わせて表面積を小さくしている。すると、どのフィンを通過する冷却風も風速(又は風量)が均一になり、同じ冷却能力を有することになる。因みに、フィンから吐出された冷却風は、距離が遠くなるほど風速が減速する特性を有している。
したがって、特許文献1の冷却装置は、ファンから近い位置にある放熱体には十分な冷却風を送ることができるが、放熱体から遠い下流側に位置する他の冷却対象には、十分な冷却風を送ることができない。そのため、1つのファンで放熱体を含む他の冷却対象を同時に冷却することが難しいという問題点がある。
そこで、本発明は上記従来技術の問題に鑑みて、放熱体の下流側に位置する冷却対象に対しても十分な冷却風を送ることが可能な冷却装置を提供することにある。
上記課題に鑑み、本発明の冷却装置の一つの実施形態において、
排気口を備えた送風部と、複数の放熱フィンを備えた放熱体とを有する冷却装置であって、
前記放熱体の複数の放熱フィンは、少なくとも第1放熱領域と第2放熱領域とを有し、
前記第1放熱領域に配置された放熱フィンは、前記第2放熱領域に配置された放熱フィンよりも表面積が広いこと、
前記送風部の排気口は、冷却風を排気する第1排気領域と、当該第1排気領域より多量の冷却風を排気する第2排気領域とを有し、
前記第1排気領域には、前記放熱フィンの前記第1放熱領域が配置され、前記第2排気領域には、前記放熱フィンの前記第2放熱領域が配置されていること、
を特徴とする。
本発明によれば、放熱体の下流側に位置する冷却対象に対しても十分な冷却風を送ることが可能な冷却装置を提供できる。
本発明に係る画像投射装置の使用態様を示す斜視図である。 (a)は図1の正面側から見た画像投射装置の内部構造を示す斜視図である。(b)は図1の背面側からみた画像投射装置の内部構造を示す斜視図である。 光学エンジンと光源装置との関係を示す斜視図である。 光学エンジンの概略構成を示す斜視図である。 照明光学部と画像処理部の概略構成と光路を説明する説明図である。 画像処理部の概略構成を示す斜視図である。 投射光学部の構成の一部を示す斜視図である。 投射光学部の構成を示す斜視図である。 投射光学部の光路を説明するための説明図である。 第1の実施形態に係る冷却装置の構成を示す斜視図である。 シロッコファンの構成を示す斜視図である。 図10に示した冷却装置の底面図である。 第1の実施形態に係る冷却装置を備えた冷却構造の一例を示す全体斜視図である。 ダクトを設けた冷却構造の一例を示す全体斜視図である。 図14に示した冷却構造の底面図である。 第2の実施形態に係る冷却装置の構成を示す斜視図である。 図16に示した冷却装置の底面図である。 第2の実施形態に係る冷却装置を備えた冷却構造の一例を示す底面図である。 第3の実施形態に係る冷却装置の構成を示す斜視図である。 図19に示した冷却構造の底面図である。 第2放熱領域に配置されたフィンの形状を模式的に示す側面図である。 第3の実施形態に係る冷却装置を備えた冷却構造の一例を示す底面図である。 第4の実施形態に係る冷却装置の構成を示す斜視図である。 図23に示した冷却装置を冷却風の流通方向に対して正面に見た正面図である。 第4の実施形態に係る冷却装置を備えた冷却構造の一例を示す底面図である。 第6の実施形態に係る冷却構造の一例を示す上方斜視図である。 図26に示した冷却構造を他の角度から見た上方斜視図である。 図26、図27に示した冷却構造の底面図である。 第6の実施形態に係る冷却構造の光源装置へ流入させる冷却風の流通経路を説明する一部断面透過図である。 第1の実施形態に係る冷却装置の変形例を示す全体斜視図である。
次に、本発明に係る冷却装置、冷却構造、画像投射装置及び電子機器の実施形態を説明する。各図面中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜簡略化ないし省略する。図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。
以下、本発明に係る冷却装置は、画像投射装置に搭載されることが最良である。したがって、以下、先ず画像投射装置の全体構成を説明した後、冷却装置及び冷却構造の構成を具体的に説明するものとする。
<画像投射装置>
図1〜図2は、本発明に係る画像投射装置1の概略構成の一例を示している。図1は画像投射装置1の概略構成を示す投射時の斜視図である。図2は画像投射装置1の外装カバー3を外した状態を示した内部構成図であり、(a)は、図1の正面側Fから見た斜視図であり、(b)は図1の背面側Bから見た斜視図である。
画像投射装置1は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像を被投射面であるスクリーン2などに投影表示する装置である。図示した画像投射装置1は、DMD(Digital Micro-mirror Device)を利用した小型軽量型のフロントタイプのプロジェクタである。また、縦置き型であるがこの限りではない。
画像投射装置1は、内部構造が外装カバー3内に搭載されるものであり、外装カバー3の上面部には操作部4、投射口5、右側面には吸気口6及びコネクタ部7、左側面には排気口、正面にはピント調節部8などが設けられている。
画像投射装置1は、図2に示すように、基本構成として大きく分けて光源装置20と光学エンジン30、冷却装置50を備えている。その他、通常プロジェクタに搭載されている各構造が同様に搭載されており、ここで詳しく説明することは省略する。
次に、光源装置20、光学エンジン30及び冷却装置50について図面に基づいて説明する。図3には、画像投射装置1から光源装置20と光学エンジン30、及び冷却装置50を取り出した状態を示した。図4には画像投射装置1から光学エンジン30と冷却装置50のみを取り出した状態を示した。
冷却装置50は、本発明の特徴となる部分であるため詳細は後述するが、点線で示したシロッコファン60(送風部に相当)と組み合わされて構成される。
光源装置20は、例えば高圧水銀ランプなどの光源を制御して、画像の投射に必要な光(白色光)を光学エンジン部30へ供給する。
光源装置20は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの光源21a、リフレクタ21b、シール部21cなどを有している。
また、光源装置20は、光源21aの光出射側であってリフレクタ21bの上端部などを保持する光源用ハウジング22がネジ止めされている。光源用ハウジング22の光源21aが配置された側と反対側の面には、出射窓23(図4参照)が設けられている。光源21aから出射した光は、光源用ハウジング22に保持されたリフレクタ21bにより出射窓23に集光され、出射窓23から出射する。
また、光源用ハウジング22の側面には、光源21aを冷却するための空気が流入する光源吸気口22aと、光源21aの熱により加熱された空気が排気される光源排気口22bが設けられている。
光学エンジン部30は、光源装置20から供給された光を用いて、入力された画像データを処理して投射する制御を行う。図4は、光学エンジン部30の詳細な構成を示す斜視図である。光学エンジン部30は、照明光学部31、投射光学部33、及び画像処理部32を備えている。上述した光源装置20からの白色光は、まず照明光学部31に照射される。照明光学部31は、光源装置20からの白色光をRGBのそれぞれの成分へと分光し、画像処理部32へと導光する。画像処理部32は、変調信号に応じて画像形成を行い、入力された画像データから投影する画像を生成する。投射光学部33は、画像処理部32で生成された画像を被照射面に拡大投射する。
図5は、照明光学部31と画像処理部32の配置構成と光路を示す図である。
照明光学部31は、カラーホイル38、ライトトンネル37、リレーレンズ36、シリンダミラー35、凹面ミラー34を備えている。カラーホイル38は、円盤状のカラーフィルタにより上記光源装置20から出射した白色光を単位時間毎にRGBの各色が繰り返す光に変換して出射する。
ライトトンネル37は、板ガラスを張り合わせて筒状に構成されており、カラーホイル38から出射する光を導く。リレーレンズ36は、2枚のレンズを組み合わせて構成されており、ライトトンネル37より出射される光の軸上色収差を補正しつつ集光する。
シリンダミラー35、および凹面ミラー34は、リレーレンズ36より出射される光をそれぞれ反射する。反射された光は、画像処理部32へと入光され、画像処理部32は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、映像や画像のデータに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の映像を形成するように投射光を加工して反射するDMD素子41を備えている。そして、画像処理部32において、DMD素子41(第1冷却対象)により時分割された映像データに基づいて、複数のマイクロミラーが使用する光は、図中で矢印Bで示される投射レンズ51の方向へ反射させ、捨てる光は矢印Cで示されるOFF光板53へと反射させる。
図6は、画像処理部32の構成を示す斜視図である。画像処理部32はDMD素子41とDMD素子41を制御するDMDプリント基板42とDMD素子41を冷却するヒートシンク43と、ヒートシンク43をDMD素子41に押し付ける固定板44とを備える。本実施形態において、ヒートシンク43が放熱体に相当する。ヒートシンク43は、第1冷却対象のDMD素子41と接触することで、DMD素子41の熱を放熱する。
また、図7、図8は、投射光学部33の構成を示す斜視図である。画像処理部32を通過した光は図7の投射レンズ51へ反射され、捨てられる光はOFF光板53へと反射される。
図9は、投射光学部33における光路を説明する側面図である。投射レンズ51を通過し、拡大された映像光は折り返しミラー54によって光路が折り返され、自由曲面ミラー55によってスクリーン2上へ拡大投影される。以上の構成によって、画像投射装置1は光学エンジン部30をスクリーン2に近接して配置でき、光軸路が垂直方向となる縦型にして設置面積を小さくできる。
[第1の実施形態]
<冷却装置>
次に、本発明に係る冷却装置50を図面に基づいて説明する
図10は、冷却装置50の全体構成を示す斜視図である。冷却装置50は端的に云うと、図6に示したヒートシンク43(放熱体に相当)と、その内部(装置の底面側)に設けられたシロッコファン60を組み合わせて構成される。
このヒートシンク43が、例えば画像投射装置1へ搭載された場合、画像処理部32のDMD素子41(第1冷却対象)と、ヒートシンク43の下流側に位置する光源装置20(第2冷却対象)の2つの冷却対象を冷却するための冷却構造を実現する。
上記したヒートシンク43には、垂直方向に延びる複数のフィン45(放熱フィンに相当)が並設され、シロッコファン60からの冷却風がフィン45へ直接吹き付けられることで冷却対象を冷却する構成である。
因みに、図示したフィン45は、ヒートシンク43の短手方向に対して直交する向きで、所定のピッチを空けて並設されており、各ピッチ間の隙間が冷却風の流路を形成する構成である。そして、フィン45は、表面積の広い(大きい)第1放熱領域45aと、第1放熱領域45aよりも表面積が狭い(小さい)第2放熱領域45bを有している。以下、第1放熱領域45aに配置されるフィンを451、第2放熱領域45bに配置されるフィンを452と表記する。
本実施形態は第1放熱領域45aに配置されたフィン451と、第2放熱領域45bに配置されたフィン452のフィンピッチを異ならせることで、それぞれの領域におけるフィンの表面積を変化させている。フィンピッチと各領域については後述する。
本実施形態では、ヒートシンク43の一部に段差を設けてその段差部46内にシロッコファン60を収納し、シロッコファン60とヒートシンク43とが一体的に接続されて冷却装置50を構成している。したがって、冷却装置50の外形は、略直方体形状となり、他の周辺部品への設計変形の必要性を最小限に止めている。
また、ヒートシンク43の上面の端辺は直線状に揃っており、図示例のヒートシンク43の上面形状は矩形に形成されている。勿論、隅部にはR加工が施されていても良い。本発明は、特に図示例においてヒートシンクの上面の右側端辺が揃っている。右側端辺は、例えば光源装置20などの他の周辺装置(周辺部品)と連結される辺であり、この辺に段部などが形成されると、周辺装置との接続部品に設計変形を行う必要が生じてしまう。したがって、ヒートシンク43の上面の連結側端辺を直線状に揃えることで、周辺部品の設計変更を無くすことができる。
シロッコファン60は、ヒートシンク43に対して、外気を取り込み送風する送風部に相当する。シロッコファン60は、多数の小型の前向き羽根をもった筒と整風器をくみ合わせた構造であり、静圧効率が60%程度の一般的なものが用いられる。
また、シロッコファン60は、図11に示すように第1吸気口71、第2吸気口72、及び排気口73を有している。第2吸気口72は、第1吸気口71の反対面側に設けられており、シロッコファン60は、両面吸い込み式のファンとなっている。すなわち、本実施形態では、第1吸気口71は、シロッコファン60の上面側、第2吸気口72はシロッコファン60の底面側に設けられている。また、本構成では、排気口73が幅広、すなわち厚みよりも横幅のほうが大きいシロッコファン60を使用しているが、これは冷却効率をさらに高めるためである。
排気口73が幅広なシロッコファン60の方が、冷却風を排気させる面積を大きくすることが可能となり、冷却風とヒートシンク43との接触面積を大きくすることができる。そして、冷却風とヒートシンク43との接触表面積を拡大させることにより冷却効率を向上できる。
また、シロッコファン60は、生じた冷却風を右回転流れにより排気口73へ導風する構成であるため、矢印Pで示した端部側に風速の速い流れが集中する。したがって、排気される冷却風の風速は、排気口73の幅方向(長手方向)に対して均一ではなく、風速の速い箇所と風速の遅い箇所が存在する。そのため、図示において右寄り箇所の風速は速く、それ以外の箇所の風速は遅くなる。したがって、幅広な排気口73は、所定の第1流量の冷却風が流れて流量が少ない第1排気領域73aと、第1流量よりも多い第2流量で空気が流れる第2排気領域73bと、に区分できる。
因みに、上記第1排気領域73aとフィン45の第1放熱領域45a、及び第2排気領域73bとフィン45の第2放熱領域45bとは、それぞれの位置関係が対応する構成とされている。
図12は、シロッコファン60を備えた冷却装置50を底面側から見た図である。
図12に示すように、第1排気領域73aには、第1放熱領域45aのフィン451が配置されている。第2排気領域73bには、第2放熱領域45bのフィン452が配置されている。そして、図示のようにフィン451、452は、排気口73の外側であって、当該排気口73と対向する位置に配置されている。
そして、流量の多い第2排気領域73bに配置された複数のフィン452は、それぞれのフィンピッチFP2を広く(粗く)することでフィンの表面積を小さくしている。また、流量の少ない冷却風が通過する第1排気領域73aに配置されたフィン451は、それぞれのフィンピッチFP1を狭くしている。フィンピッチとは各フィン間の間隔である。因みに、図示例においてフィンピッチFP1とFP2との関係は、FP1=FP2×1/2であることが好ましい。
上記のように流量の多い冷却風が通過する第2排気領域73bにおいては、フィン452のフィンピッチFP2を広くして通風抵抗を低減させ、第2放熱領域45bを通過した冷却風を下流側に配置された冷却対象(第2冷却対象)の冷却に利用する。
一方、流量の少ない冷却風が通過する第1排気領域73aにおいては、フィン451のピッチを狭くすることで表面積を拡大して、温度定格の厳しいDMD素子41(第1冷却対象)を固定するヒートシンク43を冷却する。すなわち、ピッチが狭い第1放熱領域45aのフィン451においてヒートシンク43の冷却を行い、ピッチが広い第2放熱領域45bのフィン452において下流側の冷却対象の冷却を可能にする構成である。
次に、流量の多い冷却風が通過する第2排気領域73bに、ピッチの広いフィン452を有する第2放熱領域45bを配置し、第2放熱領域45bから吐出された冷却風を下流側の冷却対象へ送る構成とした理由を説明する。
第1の理由は、ヒートシンク43のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風を送風して、ヒートシンク43と別の冷却対象(光源装置20)の両方を効率的に冷却するためである。
以下に、その点を具体的に説明する。
シロッコファン60から吐出された冷却風は、冷却対象に至るまでの間、周囲との摩擦や抵抗などにより徐々に風速が減速してしまう。そのため、シロッコファン60と冷却対象との距離が遠ければ遠いほど冷却能力が低下する。冷却風の風速が減速する最大の要因としては、ヒートシンク43に備えられたフィン45を通過する際の通風抵抗が挙げられる。
すなわち、フィンの表面積が大きい場合には、そのフィンを通過する際の通風抵抗が大きくなり、結果として冷却風の風速が減速してしまう。冷却風の風速とは、冷却性能に影響を及ぼすパラメータの1つであり、冷却風の風速の低下とは冷却性能の低下を意味する。したがって、表面積の大きいフィンを通過した冷却風は、風速が低下しているためヒートシンク43よりも下流側に配置された別の冷却対象へ送った際、十分な冷却能力を発揮することは難しい。
一方、ヒートシンク43自身の冷却には、フィンの表面積が大きい方が効果的である。以上により、ヒートシンク43自身の冷却には、フィンの表面積を大きくすることが有効であるが、ヒートシンク43よりも下流側に配置された別の冷却対象の冷却には、フィンの表面積を小さくすることが有効であり、上記の条件は相反する関係にある。
そこで、本発明ではフィン45の表面積を一様にするのではなく、表面積の大きいフィン451と表面積の小さいフィン452を有するようにした。そして、流量の多い冷却風が通過する第2排気領域73b側に、冷却風の通風抵抗が少ない表面積の小さいフィン452を配置させ、第2放熱領域45bから吐出される冷却風を下流側の冷却対象へ送る構成した。すると、シロッコファン60から遠い下流側の冷却対象へ十分な速度を保持した冷却風を提供して、適切な冷却能力を発揮させることができる。
一方、流量の少ない冷却風が通過する第1排気領域73a側に、冷却風の通風抵抗が大きい表面積の大きなフィン451を配置させることで、当該フィン451を有するヒートシンク43自身を効果的に冷却することができる。
したがって、上記の構成とされた冷却装置50は、ヒートシンク43のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風を送って、ヒートシンク43と光源装置20の両方を効率的に冷却できるのである。
次に、流量の多い冷却風が通過する第2排気領域73b側に、ピッチの広いフィン452を有する第2放熱領域45bを配置する構成とした第2の理由を説明する。
第2の理由は、端的に云うとシロッコファン60の本来有する冷却性能を低下させないことにある。
シロッコファン60の冷却性能を低下させる要因としては、排気口73を塞ぐように部材を配置して静圧を上昇させてしまうことにある。これは、ファンの静圧と風量の関係を示したP−Q特性から明らかなように、静圧を表すPの値が上昇すると、風量を表すQの値が小さくなり冷却能力が低下してしまうからである。
よって、シロッコファン60の排気口73のうち風速の速い第2排気領域73bに対向している第2放熱領域45bのフィン452の表面積を大きくすることは、シロッコファン60の風量低下を招き、結果としてファン本来が有する冷却性能を低下させてしまう。
したがって、冷却効率の観点から述べると、風速の速い第2排気領域73bに関しては極力開口を塞ぎ難い構成が望ましく、ピッチの広いフィン452を有する第2放熱領域45bを配置する構成が有効である。
上記理由から、流量の多い冷却風が通過する第2排気領域73b側に、ピッチの広いフィン452を有する第2放熱領域45bを配置する構成を実施することで、シロッコファン60の冷却性能を低下させずに、複数の冷却対象を効果的に冷却する効果が得られる。
因みに、本実施形態の冷却装置50は、ヒートシンク43の上面形状もっては冷却装置50の外形を立方体形状としている。そのため、冷却装置50のフィン451、452のピッチを変えて冷却のバランスを調整する際、シロッコファン60を保持するブラケットや連結用ダクト(80)、光源装置20の部品や位置など冷却装置50を取り巻く周辺部品の設計変更やレイアウト変更の必要がない。
<冷却構造>
次に、本発明に係る冷却構造を説明する。図13に本実施形態の冷却装置50を備えた冷却構造の全体斜視図を示した。特に冷却装置50の空気の流路の下流側に第2冷却対象として光源装置20を配置した例を示した。
この冷却構造は、図13に示されるように、強制空冷用の冷却源であるシロッコファン60とヒートシンク43と、第2冷却対象である光源装置20を直線状に並べ、フィン452が配置される第2放熱領域45bの直線上に光源装置20の冷却用のダクト25を連結する構成とする。このような構造とすることで、風量を損なうことなく第2放熱領域45bを通過した冷却風が、上記ダクト25内に入り、光源装置20を冷却することに利用できる。一方で、ピッチの狭いフィン451の第1放熱領域45aでは、上記したようにヒートシンク43の冷却が効率的に行われている。
よって、本実施形態の冷却構造は、ヒートシンク43(DMD素子41)と光源装置20の2つの部品の冷却を、1つのシロッコファン60で効率的に行うことができる。
因みに、光源装置20を冷却しなければならない理由として、ランプ交換時の火傷防止が挙げられる。ランプ交換時には、使用者が光源装置20の底面部分に触れるため、光源装置20の特に下部を冷却する必要がある。
なお、第2放熱領域45bを通過した後の冷却風を、より損失なく光源装置20の冷却用のダクト25へ導く方法として、以下の図14に示すような連結用ダクト80を新たに設けることが望ましい。図15は連結用ダクト80を連結した冷却構造を底面側から見た図を示した。
これはシロッコファン60から排気された冷却風を漏れることなく光源装置20へ流通させるためであり、連結用ダクト80が有する導風機能によって更なる冷却効率の向上が期待できる。
即ち、連結用ダクト80は、冷却風を流通させる流路81を有しており、冷却風の流通方向に対する先端部82が、光源装置20のダクト25と接続されている。冷却風の流通方向に対する基端部83には、ヒートシンク43のフィン45が配置されている側面を挟持する接続部84が設けられ、当該接続部84により冷却装置50と接続される。
前記連結用ダクト80の流路81は、第2放熱領域45bの延長線上に設けられている。したがって、第2放熱領域45bにおいて、ピッチが広く設計されたフィン452が速度の速い冷却風の風速を低減することなく下流側へ通風すると、連結用ダクト80は、その冷却風を光源装置20へ空気漏れさせることなく効果的に送ることができる。
因みに、流路81の冷却風の流通方向と直交する幅は、第2放熱領域45bより少し広く形成されて、第2放熱領域45bからの冷却風を確実に流通できる構成とされている。
本実施形態の冷却装置50は、上記したように第1の冷却対象はヒートシンク43に取付けられたDMD素子41である。したがって、シロッコファン60の冷却風はヒートシンク43へも十分に当てられるべきである。
上記の点を鑑みて、連結用ダクト80の接続部84には、第1放熱領域45aの排気側近傍に当該第1放熱領域45aから排気された冷却風を衝突させる衝突壁84aが設けられている。この衝突壁84aにより、第1放熱領域45aに配置されたフィン451の先端まで十分に冷却風が行き渡ることを期待できる。
即ち、一般に、フィン45を通過する冷却風はフィン45の入り口側ほど風速が速く、出口に向かうにつれて風速が低下する傾向がある。そのため、フィン45の出口側(排気側とも云う)ほど冷却能力が低くなっている。そこで、第1放熱領域45aに配置されたフィン451の排気側近傍に衝突壁84aを設けると、シロッコファン60から排気された冷却風は、第1放熱領域45aのフィン451を通過後、衝突壁84aに衝突する。その際、冷却風の流れは層流から乱流となり、フィン451の出口付近で空気が掻き回されるので、フィン451の排気側でもフィン先端まで空気を十分に行き渡らせることができる。
とは言え、第1放熱領域45aの排気側付近の全面を衝突壁84aで覆うと静圧が上昇してファン本来が有する風量特性を発揮できなくなる虞がある。したがって、衝突壁84aの流路81に繋がる連結部をゆるやかなR形状に形成して、第1放熱領域45aを通過した冷却風を流路81へ導風(矢印Q)することにより、ファンの静圧上昇を防止する。のみならず第1放熱領域45aを通過した冷却風を光源装置20(第2冷却対象)の冷却風にも利用できる。
上記してきたように本実施形態の冷却構造は、ヒートシンク43(放熱体に相当)のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風を流通させて、ヒートシンク43と光源装置20の両方を効率的に冷却可能である。また、冷却装置50のフィン451、452のピッチを変えて冷却のバランスを調整する際、シロッコファン60を保持するブラケットや連結用ダクト80、光源装置20の部品や位置など冷却装置50を取り巻く周辺部品の設計変更やレイアウト変更の必要がない。
[第2の実施形態]
<冷却装置>
次に、第2の実施形態に係る冷却装置50Bを図16、図17に基づいて説明する。図16は、冷却装置50の全体構成を示す上方斜視図であり、図17は冷却装置50Bの底面図である。
第2の実施形態は、基本的に第1の実施形態で説明したと同様の構成であるため、相違点のみ説明する。
第1の実施形態との相違点は、フィン45Bにおいて第1放熱領域45aに配置されたフィン451Bと、第2放熱領域45bに配置されたフィン452Bの長さを異ならせることで、それぞれの領域におけるフィンの表面積を変化させた点にある。
つまり、本実施形態のヒートシンク43Bは、フィン451Bとフィン452Bの長さの変化により、表面積の大きな(ヒートシンク43への放熱効率の高い)第1放熱領域45aと、表面積の小さな(=通風抵抗の小さな)第2放熱領域45bの2箇所を形成している。
具体的には、図17に示すように、流量の大きい第2排気領域73bに対向配置された、ヒートシンク43Bの第2放熱領域45bのフィン452Bの長さを、第1放熱領域45aのフィン451Bより短くしてフィンの表面積を小さくする。
上記のように流量の多い冷却風が通過する第2排気領域73bに配置されるフィン452Bの表面積を小さくすることで、通風抵抗が低減されて冷却風の抜けが良くなり、ヒートシンク43Bの下流側にある別の冷却対象へ十分に冷却風を送ることができる。
また、流量の少ない冷却風が通過する第1排気領域73aに対向配置された、第1放熱領域45aのフィン451Bの長さは、上記フィン452Bより約2倍長い。因みにフィンピッチは同じであり長さのみが相違する構成であり、第1放熱領域45aと第2放熱領域45bの表面積の変化量は第1の実施形態と等しい。
上記のように流量の少ない冷却風が通過する第1排気領域73aのフィン451Bの表面積を大きくすることにより、ヒートシンク43を効果的に冷却できる。
本実施形態では、フィン452Bとフィン451Bの長さが異なっているが、ヒートシンク43の上面の端辺は直線状に揃っており、その上面形状や冷却装置50のサイズ(外形)は第1の実施形態と全く変化していない。
上記のように形状を変化させないため、フィン452Bの長さが短い部分には上壁4521B(図17斜線部)が形成されている。因みにこの上壁4521Bは、冷却風の漏れ防止としての機能を発揮できる。
なお、第2放熱領域45bに配置されるフィン452Bのうち一番外側(側面側)に位置する1本の端部フィン4520Bは、第1放熱領域45aに配置されたフィン451Bと同じ長さを有している。これは、端部フィン4520Bにより、第2放熱領域45bから排気された冷却風の流れを乱さず、光源装置20へ導風する導風路として活用するためである。また、後述する冷却構造において、光源装置20と接続する連結用ダクト80の流路81に至るまで冷却風の漏れを防止する機能も発揮できる。
本実施形態の冷却装置50Bは、第1の実施形態とフィン452Bとフィン451Bの長さとフィンピッチにおいて違いがある。しかし、シロッコファン60の冷却性能を低下させることなく、ヒートシンク43のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風を送って、シートシンクと下流側の冷却対象の両方を効果的に冷却できる効果を発揮する。
また、ヒートシンク43Bの上面形状もっては冷却装置50Bの外形が第1の実施形態と変わらない。したがって、良好な冷却バランスに調整したヒートシンクを、シロッコファン60を保持するブラケットやヒートシンクを取り巻く周辺部品の設計変更を行うことなく交換できる。のみならず冷却装置を取り巻く周辺部品(周辺装置)のレイアウト変更や設計変更の必要も最小限にできる。
更に、本実施形態では表面積を変更するパラメータとしてフィンの長さを変更したが、この変更であれば金型共通で二次加工の変更もしくは金型の入れ子変更で対応できるため、少額のコスト変動で流用可能である。
<冷却構造>
次に、第2の実施形態に係る冷却装置50Bを使用した冷却構造の一例を図18に示した。図18は冷却構造の底面図である。上方斜視図は図14と全く同じになるため図示することは省略した。
本実施形態の冷却構造も第1の実施形態の冷却構造と略同じであり、冷却装置50B、連結用ダクト80、光源装置20が直線状に配置されて構成される。したがって重複する説明は省略する。
因みに、上方斜視図が図14と同じになる理由は、ヒートシンク43Bのフィン451Bと、452Bの長さを異ならせても、ヒートシンク43Bの上面形状及び冷却装置50Bの外形が保持されているためである。
第2の実施形態に係る冷却装置50Bを使用した冷却構造は、冷却装置50Bのフィン452(B)の長さが第1の実施形態とは相違するが、その表面積の変化量は等しい。そのため、空気の流れは第1の実施形態と差がなく、第2放熱領域45bから排気された冷却風は、効率よく光源装置20へ送られ冷却される。
つまり、本実施形態の冷却構造も、ヒートシンク43B(放熱体に相当)のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風が流通されて、ヒートシンク43Bと光源装置20の両方を効率的に冷却できる。
また、フィン452Bの形状を変えることで冷却のバランスを変化させたとしても、シロッコファン60を保持するブラケットや連結用ダクト80、光源装置20の部品や位置など冷却装置50Bを取り巻く周辺部品の設計変更やレイアウト変更を行う必要がない。
[第3の実施形態]
<冷却装置>
次に、第3の実施形態に係る冷却装置50Cを図19〜図21に基づいて説明する。図19は、冷却装置50Cの全体構成を示す上方斜視図であり、図20は冷却装置50Cの底面図である。図21は、フィン452Cの形状を模式的に示す側面図である。
第3の実施形態も基本的に第1の実施形態で説明したと同様の構成であるため、相違点のみ説明する。
第1の実施形態との相違点は、フィン45Cにおいて第2放熱領域45bに配置されるフィン452Cの形状(縦断面)を、第1放熱領域45aに配置されたフィン451Cと変えて表面積を小さくさせた点にある。因みに、フィン451Cは、第1、第2の実施形態と同じ形状と高さを有して表面積を大きくしている。つまり、本実施形態のヒートシンク43Cは、フィン451Cの形状をフィン452Cの形状(断面形状)と異ならせることで、表面積の大きな(ヒートシンク43への放熱効率の高い)第1放熱領域45aと、表面積の小さな(=通風抵抗の小さな)第2放熱領域45bの2箇所を形成しているのである。
このように、流量の多い冷却風が通過する第2放熱領域45bのフィン452Cの表面積を小さくすることで、通風抵抗が低減されて冷却風の抜けが良くなり、ヒートシンク43Bの下流側にある別の冷却対象(光源装置20)へ十分に冷却風を送ることができる。因みに、第1放熱領域45aと第2放熱領域45bの表面積の変化量は第1の実施形態と等しい。
具体的にフィン452Cの断面(縦断面)は、図21の模式側面図に示すように、下方に向かって狭窄する形状に形成されている。図示例では、フィン452Cのシロッコファン60側の面は垂直に起立しており、他側面が下方に向かって内側に約45°傾斜する形状とされている。特にシロッコファン60側の面が傾斜せず起立した形状とされているため、当該シロッコファン60を良好に配置できると共に、無駄な隙間を空けて放熱効果を損失させることを防止できる。また、他側面が下方内向きに傾斜する形状とされているので、表面積を小さく(通風抵抗を低減)しつつも、ヒートシンク43Cの上面形状が第1の実施形態と変わらない構成にできる。つまり、ヒートシンク43Cの上面の端辺が直線状に揃う形状を保持できる。
また、流量の少ない冷却風が通過する第1排気領域73aのフィン451Cの表面積は、第1、2の実施形態と同様に大きいため、ヒートシンク43自身も効果的に冷却できる。
なお、第2放熱領域45bに配置されるフィン452Cのうち一番外側(側面側)に位置する1本の端部フィン4520Cは、第1放熱領域45aに配置されたフィン451Cと同じ長さと形状を有している。これは、端部フィン4520Cにより、第2放熱領域45bから排気された冷却風の流れを乱さず、光源装置20へ導風する導風路として活用するためである。また、後述する冷却構造において、光源装置20と接続する連結用ダクト80の流路81に至るまで冷却風を漏れなく(損失無く)流通させることができる。
本実施形態の冷却装置50Cは、第1、第2の実施形態とフィン452(C)の形状が相違している。しかし、シロッコファン60の冷却性能を低下させることなく、ヒートシンク43のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風を送って、シートシンクと下流側の冷却対象の両方を効果的に冷却できる効果を発揮する。
また、本実施形態では表面積を変更するパラメータとしてフィンの形状を変更したが、この変更であれば金型共通で二次加工の変更もしくは金型の入れ子変更で対応できるため、少額のコスト変動で流用可能である。
<冷却構造>
次に、第3の実施形態に係る冷却装置50Cを使用した冷却構造の一例を図22に示した。図22は冷却構造の底面図である。上方斜視図は図14と全く同じになるため図示することは省略した。
本実施形態の冷却構造も第1の実施形態の冷却構造と略同じであり、冷却装置50C、連結用ダクト80、光源装置20が直線状に配置されて構成される。したがって、重複する説明は省略する。
因みに、上方斜視図が図14と同じになる理由は、ヒートシンク43Cのフィン451Cの形状を452Cの形状と異ならせても、ヒートシンク43Cの上面形状及び冷却装置50Cの外形が保持されているためである。
第3の実施形態に係る冷却装置50Cを使用した冷却構造は、冷却装置50Cのフィン452(C)の形状が第1、第2の実施形態とは相違するが、その表面積の変化量は等しい。そのため、空気の流れは上記した実施形態と差がなく、第2放熱領域45bから排気された冷却風は、効率よく光源装置20へ送られ冷却されるのである。
つまり、本実施形態の冷却構造も、ヒートシンク43C(放熱体に相当)のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風が流通されて、ヒートシンク43Cと光源装置20の両方を効率的に冷却できる。
また、フィン452Cの形状を変えることで冷却のバランスを変化させたとしても、シロッコファン60を保持するブラケットや連結用ダクト80、光源装置20の部品や位置など冷却装置50Cを取り巻く周辺部品の設計変更やレイアウト変更を行う必要がない。
[第4の実施形態]
<冷却装置>
次に、第4の実施形態に係る冷却装置50Dを図23、図24に基づいて説明する。図23は、冷却装置50Dの全体構成を示す上方斜視図であり、図24は、図23の冷却装置50Dの冷却風の流通方向Tに対して正面から見た正面図である。
第4の実施形態も基本的に第1の実施形態で説明したと同様の構成であるため、相違点のみ説明する。
第1の実施形態との相違点は、フィン45Dにおいて第2放熱領域45bに配置されるフィン452Dの高さを、第1放熱領域45aに配置されたフィン451Dに比して低くして表面積を小さくさせた点にある。因みに、フィン451Dは、第1〜第3の実施形態と同じ形状(縦断面)と高さを有して表面積を拡大している。つまり、本実施形態のヒートシンク43Dは、フィン451Dの高さをフィン452Dの高さと異ならせることで、表面積の大きな(ヒートシンク43Dへの放熱効率の高い)第1放熱領域45aと、表面積の小さな(=通風抵抗の小さな)第2放熱領域45bの2箇所を形成しているのである。
このように、流量の多い冷却風が通過する第2放熱領域45bのフィン452Dの表面積を小さくすることで、通風抵抗が低減されて冷却風の抜けが良くなり、ヒートシンク43Bの下流側にある別の冷却対象(光源装置20)へ十分に冷却風を送ることができる。第1放熱領域45aと第2放熱領域45bの表面積の変化量は第1の実施形態と等しい。
具体的には、図24に示すように、第2排気領域73bに対向配置された第2放熱領域45bのフィン452Dの高さH2を、第1排気領域73aに対向配置された第1放熱領域45aのフィン451Dの高さH1より低く(H2<H1)して表面積を小さくする。
フィン451Dの高さH1は、第1〜第3の実施形態と同様の高さを有することでフィン452Dに比して表面積を拡大している。フィン452Dの高さH2は、ヒートシンク43Dの上部からシロッコファン60の排気口73の第2排気領域73bの上部位置までの高さに設計されている。つまり、第2排気領域73bの対向側にはフィン452Dは殆ど存在せずに開口状態とされている。
したがって、第2排気領域73bの下方から排気される冷却風は、通風抵抗が無い状態でフィン452Dを通過するので、下流側に配置された冷却対象(第2冷却対象)へ十分な冷却風を送風して、冷却効率を飛躍的に向上できる。
本実施形態では、フィン452Dの高さがフィン451Dの高さより低くなっているが、ヒートシンク43Dの上面形状やサイズ自体は変化していない。つまり、ヒートシンク43Dの上面の端辺が直線状に揃う形状を保持している。
なお、第2放熱領域45bに配置されるフィン452Dのうち一番外側(側面側)に位置する1本の端部フィン4520Dは、第1放熱領域45aに配置されたフィン451Dと同じ高さH1を有している。これは、端部フィン4520Dにより、第2放熱領域45bから排気された冷却風の流れを乱さず、光源装置20へ導風する導風路として活用するためである。また、後述する冷却構造において、光源装置20と接続する連結用ダクト80の流路81に至るまで冷却風の漏れを防止する効果も期待できる。
本実施形態の冷却装置50Dは、第1の実施形態とフィン452(D)の高さが異なっている。しかし、シロッコファン60の冷却性能を低下させることなく、ヒートシンク43Dのみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風を送って、シートシンク43Dと下流側の冷却対象の両方を効果的に冷却できる効果を発揮できる。
また、本実施形態では表面積を変更するパラメータとしてフィンの形状を変更したが、この変更であれば金型共通で二次加工の変更もしくは金型の入れ子変更で対応できるため、少額のコスト変動で流用可能である。
<冷却構造>
次に、第4の実施形態に係る冷却装置50Dを使用した冷却構造の一例を図25に示した。図25は冷却構造の底面図である。上方斜視図は図14と全く同じになるため図示することは省略した。
第4の実施形態に係る冷却装置50Dを使用した冷却構造も、底面から見ると図15と略同じであることが分かる。
因みに、底面図と上方斜視図が図14、図15と同じになる理由は、ヒートシンク43Dのフィン452Dの高さをフィン451Dの高さより低くしても、ヒートシンク43Dの上面形状及び冷却装置50Dの外形が保持されているためである。
第4の実施形態に係る冷却装置50Dを使用した冷却構造は、冷却装置50Dのフィン452(D)の形状が第1〜第3の実施形態とは相違するが、その表面積の変化量は等しい。そのため、空気の流れは上記した実施形態と差がなく、第2放熱領域45bから排気された冷却風は、効率よく光源装置20へ送られ冷却されるのである。
つまり、本実施形態の冷却構造も、ヒートシンク43D(放熱体に相当)のみならずその下流側に配置された別の冷却対象(光源装置20)へも十分な冷却風が流通されて、ヒートシンク43Dと光源装置20の両方を効率的に冷却できる。
また、フィン452Dの形状を変えることで冷却のバランスを変化させたとしても、シロッコファン60を保持するブラケットや連結用ダクト80、光源装置20の部品や位置など冷却装置50Dを取り巻く周辺部品の設計変更やレイアウト変更を行う必要がない。
[第5の実施形態]
第5の実施形態として、上記してきた第1〜第4の実施形態で説明した何れかの1つの冷却装置50(50B〜50D)を搭載した画像投射装置1を挙げる。
画像投射装置1の具体的構成は図1〜図9などで説明してきたとおり、冷却装置50の他、光源装置20、DMD素子41(画像表示素子)、投射光学部33、光学エンジン30などを少なくとも有している。各構成については上記に説明したため省略する。
また、画像投射装置1には、第1〜第4の実施形態で既に説明した何れかの1つの冷却装置50が搭載されるため、説明することは省略する。また、冷却装置50を使用した冷却構造も第1〜第4で説明したとおりであり説明は省略する。
したがって、画像投射装置1の種類、大きさ、性能に合わせた冷却装置50(冷却構造を含む)を搭載して、良好な画像投射機能を発揮できる。
また、以上で示したヒートシンク、冷却装置、冷却構造は、画像投射装置以外にも、通常のPCや電子回路などの電子機器に対しても用いることができる。
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態に係る冷却構造を図26〜図29に基づいて説明する。図26は、冷却構造の全体構成を示す上方斜視図であり、図27は冷却構造の全体構成を示す他の角度から見た上方斜視図である。図28は、図26、図27の底面図である。
本実施形態の冷却構造は、第1〜第4の実施形態で説明した冷却構造とは異なる冷却構造を有する点を特徴としている。また、上記してきた第1〜第4の実施形態で説明した何れかの1つの冷却装置50(50B〜50D)を搭載でき、図示例では第1の実施形態の冷却装置50を搭載した例を示した。
とはいえ第6の実施形態の冷却構造は、第1〜第4の実施形態で説明した冷却構造と略同様の技術的思想に基づいている。したがって、以下にその相違点を中心に説明する。
第6の実施形態の冷却構造は、特に第5の実施形態に示した画像投射装置1に実施されるものであり、吸気口6(図1参照)から流入した冷却風を光源装置20の光源用ハウジング22に設けられた光源吸気口22aへ流入させるライト冷却用ダクト90(ダクト手段に相当)を有している。
ライト冷却用ダクト90は、基端部にシロッコファン91(送風機に相当)を備えた本体部92と、当該本体部92と連結され先端部に排気口93aを備えた流路93を有している。したがって、ライト冷却用ダクト90は、シロッコファン91により冷却風を排気口93aから光源用ハウジング22の光源吸気口22aへ流入させる役割を果たす。またシロッコファン91は、近傍付近に存在する、吸気口6から流入した空気などを吸気する機能を有している。
因みに、本実施形態の冷却構造は、第1〜第4の実施形態の冷却構造で説明した、連結用ダクト80Bを備えている(例えば図14、図15参照)。
第1〜第4の実施形態の連結用ダクト80は、シロッコファン60から排気された冷却風の全てを漏れることなく光源装置20へ流通させる目的がある。そのため、接続部84の第1放熱領域45aの排気側付近に設けられた衝突壁84aは、流路81に繋がる端部をゆるやかなR形状に形成して、第1放熱領域45aを通過した冷却風を流路81へ導風する。
しかし、本実施形態の冷却構造に使用される連結用ダクト80Bは、第1放熱領域45aを通過した冷却風を、ライト冷却用ダクト90を経由させて光源用ハウジング22の光源吸気口22aへ流入させる手段を有している点が相違する。
即ち、連結用ダクト80Bには、ヒートシンク43のフィン45が配置されている側面を挟持する接続部84Bに、第1放熱領域45aを通過した冷却風を、ライト冷却用ダクト90へ誘導する誘導手段840Bを備えている。
誘導手段840Bは、接続部84Bの第1放熱領域45aの排気側付近において上部が光源装置20側に傾斜する傾斜部841Bと、傾斜部の両側側面と接続された側壁部842Bとを有している。したがって第1放熱領域45aを通過した冷却風は、誘導手段840Bにより前記ライト冷却用ダクト90のシロッコファン91の近傍付近に誘導される。
すると、シロッコファン91は、第1放熱領域45aのフィン451を通過し誘導された冷却風を吸気し、当該吸気した冷却風を、排気口93aから光源用ハウジング22の光源吸気口22aへ流入させることができる。したがって、第1放熱領域45aのフィン451を通過した冷却風を、光源装置20の内部に流入させる冷却風として利用することができる。因みに、このときシロッコファン91は、当該シロッコファン91の近傍位置に存在する吸気口6から流入した空気(冷却風)も共に吸気している。因みに、第2放熱領域45bを通過した冷却風は、第1〜第4の実施形態と同様に連結用ダクト80Bの流路81を経て光源装置20のダクト25へと流通されている。
次に、本実施形態の冷却構造における、光源装置20に対する冷却風の流通経路について、第1〜第4実施形態との相違点を挙げつつ説明する。図29に、本実施形態の冷却構造の光源装置へ流入させる冷却風の流通経路を示す一部断面透過図を示した。
上記した第1〜第4の実施形態で示した連結用ダクト80は、シロッコファン60から排気された冷却風の全てを流路81により光源装置20のダクト25へ流通させて、光源装置20を冷却する構成である。つまり、第1放熱領域45aを通過した冷却風と、第2放熱領域45bを通過した冷却風とは、最終的にはダクト25へ送られる。
本実施形態の冷却構造は、第2放熱領域45bを通過した冷却風は、第1〜第4の実施形態と同じく流路81Bを経て光源装置20のダクト25へ流通される。一方、第1放熱領域45aを通過した冷却風は、連結用ダクト80Bの誘導手段840Bに誘導されてライト冷却用ダクト90内へ吸気され、光源装置20の光源用ハウジング22の光源吸気口22aへ流入される。流入された冷却風は、光源装置20の内部を通って、光源吸気口22aの反対側及び上面側に設けられた各光源排気口22bから排気される。上面側に設けられた光源排気口22bへ冷却風が流れ出るのは、光源装置20の上方位置に設置されているファンの吸気力による。
つまり、本実施形態の冷却構造は、第1放熱領域45aを通過した冷却風と、第2放熱領域45bを通過した冷却風とが、それぞれ送られる箇所が異なっている。
基本的に、第2放熱領域45bを通過しダクト25へ送られた冷却風(矢印S)は、光源ハウジング22の下方位置を通過し、光源装置20のリフレクタ21b、シール部21cなどの外周面へ誘導されて、光源装置20を外側から冷却するために利用できる。
一方、第1放熱領域45aを通過した冷却風(矢印R)は、ライト冷却用ダクト90を経て光源用ハウジング22の光源吸気口22aへ送られ、リフレクタ21bの内側面を通り、光源21aにあたり、光源排気口22bへ送られる。したがって、冷却風Rは光源装置20の光源21aを直接冷却するために利用できる。
ライト冷却用ダクト90へ吸気される第1放熱領域45aを通過してきた冷却風の温度は、ヒートシンク43の定格温度から考えて60℃程度である。一方、光源21bの温度は1000℃以上あるため、第1放熱領域45aを通過してきた冷却風を光源21bの冷却に十分に利用することが可能である。
因みに、シロッコファン91は、第1放熱領域45aを通過した冷却風を吸気して送風する所謂プッシュ・プルの機能を発揮するため、第1放熱領域45aを通過する冷却風は、第1〜第4の実施形態の冷却構造よりも風速が格段に増す。したがって、第1〜第4の実施形態の冷却構造に比してヒートシンク43への冷却能力を飛躍的に向上できる利点がある。
上記してきたように本実施形態の冷却構造は、第1放熱領域45aを通過した冷却風と、第2放熱領域45bを通過した冷却風とを、それぞれ異なる箇所へ送る構成とした。特に、第1放熱領域45aを通過した冷却風を、光源装置20の熱を発する光源21aへ直接送ることができるので、従来に比してより効果的且つ効率的に光源装置20を冷却できる。
(変形例)
上記した第1〜第4の実施形態の冷却装置において、ヒートシンク43は、いずれも段差部46を設けてシロッコファン60と一体化した構成であった。しかし、以下の構成の冷却装置50'であっても良い。
即ち、冷却装置を構成するヒートシンクは、この限りではなく、図30に示したように段差部を設けない完全な直方体形状に形成されたヒートシンク430であっても良い。その他、第1放熱領域45aと第2放熱領域45bを有するフィン450の長さ、高さ、形状などは第1〜第4の実施形態で説明したものが同様に実施可能である。図示した形状は第1の実施形態で説明したフィン45を一例として示したに過ぎない。
この変形例においても、ヒートシンク430の上面の端辺は直線状に揃う形状とされており、上面形状は矩形である。勿論隅部にはR加工が施されていても良い。
また、シロッコファン60も第1〜第4の実施形態で説明したものが同様に実施され、ヒートシンク430とは、図示しない連結部材により連結されて冷却装置50'を構成することができる。
この変形例は、上記したようにヒートシンク430自体が完全な直方体形状であるため、ヒートシンク430を取り巻く周辺部材の設計変更を行わずとも、色々な電子機器(装置)や場所に組み入れて使用することができるため、汎用性が高い。
以上、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明した。なお、上記の記載は、実施形態を理解するためのものであり、実施形態の範囲を限定するものではない。また、上記の複数の実施形態は、相互に排他的なものではない。したがって、矛盾が生じない限り、異なる実施形態の各要素を組み合わせることも意図しており、特許請求の範囲に記載された開示の技術の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
1 画像投射装置
2 スクリーン
3 外装カバー
20 光源装置
21a 光源
21b リフレクタ
21c シール部
22 光源ハウジング
23 出射窓
25 ダクト
30 光学エンジン部
31 照明光学部
32 画像処理部
33 投射光学部
34 凹面ミラー
35 シリンダミラー
36 リレーレンズ
37 ライトトンネル
38 カラーホイル
41 DMD素子(画像表示素子)
42 DMDプリント基板
43 ヒートシンク(放熱体)
44 固定板
45 フィン
45a 第1放熱領域
45b 第2放熱領域
451 (第1放熱領域のフィン)
452 (第2放熱領域のフィン)
4510 端部フィン
50(50B〜50D、50')冷却装置
51 投射レンズ
53 OFF光板
54 折り返しミラー
55 自由曲面ミラー
60 シロッコファン(送風部)
71 第1吸気口
72 第2吸気口
73 排気口
73a 第1排気領域
73b 第2排気領域
80 連結用ダクト
90 ライト冷却用ダクト(ダクト手段)
特許第4144037号公報

Claims (10)

  1. 排気口を備えた送風部と、複数の放熱フィンを備えた放熱体とを有する冷却装置であって、
    前記放熱体の複数の放熱フィンは、少なくとも第1放熱領域と第2放熱領域とを有し、
    前記第1放熱領域に配置された放熱フィンは、前記第2放熱領域に配置された放熱フィンよりも表面積が広いこと、
    前記送風部の排気口は、冷却風を排気する第1排気領域と、当該第1排気領域より多量の冷却風を排気する第2排気領域とを有し、
    前記第1排気領域には、前記放熱フィンの前記第1放熱領域が配置され、前記第2排気領域には、前記放熱フィンの前記第2放熱領域が配置されていること、
    を特徴とする冷却装置。
  2. 前記第2放熱領域に配置された前記放熱フィンのピッチは、前記第1放熱領域に配置された前記放熱フィンのピッチより広いことを特徴とする請求項1に記載した冷却装置。
  3. 前記第2放熱領域に配置された前記放熱フィンの長さは、前記第1放熱領域に配置された前記放熱フィンの長さより短いことを特徴とする請求項1に記載した冷却装置。
  4. 前記第2放熱領域に配置された前記放熱フィンは、縦断面が下方に向かって狭窄する形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載した冷却装置。
  5. 前記第2放熱領域に配置された前記放熱フィンの高さは、前記第1放熱領域の前記放熱フィンの高さより低いことを特徴とする請求項1に記載した冷却装置。
  6. 複数の放熱フィンを有し、第1冷却対象と接触することで放熱を行う放熱体と、当該放熱体に対して冷却風を送風する排気口を有する送風部とを備える冷却構造であって、
    前記放熱体の複数の放熱フィンは、少なくとも第1放熱領域と第2放熱領域とを有し、
    前記第1放熱領域に配置された放熱フィンは、前記第2放熱領域に配置された放熱フィンよりも表面積が広いこと、
    前記送風部の排気口は、冷却風を排気する第1排気領域と、当該第1排気領域より多量の冷却風を排気する第2排気領域とを有し、
    前記第1排気領域には、前記放熱フィンの前記第1放熱領域が配置され、前記第2排気領域には、前記放熱フィンの前記第2放熱領域が配置されること、
    前記第2放熱領域よりも下流側には、前記第1冷却対象と異なる第2冷却対象が配置され、前記第2排気領域を通過した前記冷却風が前記第2冷却対象へ送風されること、
    を特徴とする冷却構造。
  7. 前記放熱フィンの前記第1放熱領域は、前記送風部の前記第1排気領域から送風された前記冷却風により、前記放熱体と接触された前記第1冷却対象を冷却することを特徴とする請求項6に記載した冷却構造。
  8. 前記第2冷却対象の内部へ前記冷却風を流入させる、送風機を有するダクト手段を有し、
    前記第1放熱領域を通過した前記冷却風を、前記ダクト手段へ誘導する誘導手段を更に有することを特徴とする請求項7に記載した冷却構造。
  9. 請求項1〜5の何れか一項に記載した冷却装置、及び請求項6〜8の何れか一項に記載した冷却構造と、画像を表示するための画像表示素子と、前記画像表示素子に表示された前記画像を投射するための投射光学部とを備えたことを特徴とする画像投射装置。
  10. 冷却対象と、当該冷却対象を冷却する冷却装置とを備える電子機器において、請求項1〜5の何れか一項に記載した冷却装置、及び請求項6〜8の何れか一項に記載した冷却構造とを備えた電子機器。
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