JP2016200657A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】結露の影響を抑制できるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、電気光学装置３４を冷却する冷却装置４と、冷却装置４を制御する制御装置９と、を備え、冷却装置４は、電気光学装置３４が内部に配置され、冷却空気の第１循環流路が内部に形成された密閉筐体５１と、密閉筐体５１内に配置され、冷却空気を循環させる循環ファン５２と、密閉筐体５１内の第１循環流路上に配置され、冷却空気の熱を吸熱する吸熱器６１と、吸熱器６１の結露状態を検出する結露センサー４１と、密閉筐体５１外に配置され、吸熱器６１によって吸熱された熱を密閉筐体５１外にて放熱する熱交換装置８と、を有し、制御装置９は、結露センサー４１による結露状態の検出結果に基づいて、熱交換装置８の状態を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する液晶パネル等の光変調装置を備える光学装置と、画像光を拡大投射する投射レンズ（投射光学装置）とを備えたプロジェクターが知られている。
このようなプロジェクターにおいて、上記光学装置が内部に配置される密閉構造と、当該密閉構造の密閉空間内の空気を循環させる循環ファンと、密閉空間内を循環する空気の熱を吸収して密閉構造外部に放熱することにより当該空気を冷却する冷却装置と、を備え、上記空気を流通させることによって上記光変調装置を冷却する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のプロジェクターでは、上記冷却装置は、ペルチェ素子と、吸熱側熱伝導性部材と、放熱側熱伝導性部材とを備えるペルチェユニットを含む。これらのうちの吸熱側熱伝導性部材は、密閉空間内部の空気流路に配置される複数のフィン部材を有する、いわゆるヒートシンクであり、密閉空間内部の空気の熱を吸収する。また、ペルチェ素子は、吸熱側熱伝導性部材及び放熱側熱伝導性部材のそれぞれに接続され、吸熱側熱伝導性部材の熱を、密閉筐体外の放熱側熱伝導性部材に伝導する。そして、放熱側熱伝導性部材は、伝導された熱を放熱する。放熱側熱伝導性部材からの放熱により加熱された空気がプロジェクターの外部に放出される。このような冷却装置により、密閉空間内の空気が冷却され、当該空気が上記循環ファンによって循環されることにより、冷却対象である光学装置が冷却される。

特開２００７−３３４０４３号公報

ところで、このように密閉構造内部に少なくとも一部が配置された吸熱側熱伝導性部材を冷却することにより、当該内部の空気を冷却する構成である場合、環境温度や密閉空間内の温度及び湿度によっては、吸熱側熱伝導性部材が結露する可能性がある。このような場合、結露により吸熱側熱伝導性部材の表面に生じた水滴が、密閉容器内部で飛散する等して光学装置に付着する可能性がある。このため、水滴が光学部品や電子部品に付着することを防止する構造を設ける必要があった。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、結露の影響を抑制できるプロジェクターを提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係るプロジェクターは、冷却対象を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を制御する制御装置と、を備え、前記冷却装置は、前記冷却対象が内部に配置され、冷却気体の第１循環流路が内部に形成された密閉筐体と、前記密閉筐体内に配置され、前記冷却気体を循環させる循環ファンと、前記密閉筐体内の前記第１循環流路上に配置され、前記冷却気体の熱を吸熱する吸熱器と、前記吸熱器の結露状態を検出する結露検出部と、前記密閉筐体外に配置され、前記吸熱器によって吸熱された熱を前記密閉筐体外にて放熱する熱交換装置と、を有し、前記制御装置は、前記結露検出部による前記結露状態の検出結果に基づいて、前記熱交換装置の状態を制御することを特徴とする。

ここで、吸熱器によって冷却気体の熱を吸熱するために、吸熱器と冷却気体との間に温度差を生じさせる。そして、循環ファンによって冷却気体を循環流路に沿って循環させることにより、吸熱器に沿って流通した冷却気体を冷却し、冷却された冷却気体によって冷却対象を冷却する。このような構成では、冷却気体に触れる吸熱器の表面に、結露が発生する場合がある。
これに対して、上記一態様によれば、結露検出部による吸熱器の結露状態の検出結果に基づいて、制御装置が、熱交換装置の状態を制御する。これによれば、例えば、吸熱器に結露が発生していない状態では、熱交換装置による放熱を促進させることにより吸熱器の温度を下げる等して、密閉筐体内の冷却気体の温度を下げ、結露の発生が検出された場合には、当該結露の発生が抑制されるように熱交換装置を動作させることができる。従って、密閉筐体内にて結露が発生することを抑制できる他、当該結露が発生した場合でも、冷却対象等に結露の影響が現れることを抑制できる。

上記一態様では、前記結露検出部は、前記第１循環流路における、前記吸熱器及び前記冷却対象の間で、かつ、前記吸熱器の下流側に配置されることが好ましい。
上記一態様によれば、結露検出部が、吸熱器によって冷却され、冷却対象に向かう冷却気体の流路上に位置する。すなわち、結露検出部は、吸熱器によって冷却される前の冷却気体が流通する吸熱器の上流側と比べて、冷却気体の温度が低く、結露が発生しやすい下流側に配置される。これにより、結露検出部が吸熱器の上流側に位置する場合に比べて、吸熱器の結露状態をより適切に検出できる。

上記一態様では、前記熱交換装置は、熱電変換素子を有し、前記制御装置は、前記結露検出部による前記結露状態の検出結果に基づいて、前記熱電変換素子を駆動制御することが好ましい。
上記一態様によれば、制御装置が、熱交換装置の熱電変換素子を駆動制御することにより、吸熱器の状態を制御できる。すなわち、熱電変換素子による熱伝導を強めた場合には、吸熱器の温度が低下する。この場合、吸熱器による冷却気体の冷却を速やかに実施できるが、吸熱器が結露しやすくなる。一方、熱電変換素子による熱伝導を弱めた場合には、吸熱器の温度が上がり、結露しにくくなる。このように、熱電変換素子を駆動制御することによって、吸熱器にヒーター等の加熱装置を設けることなく、吸熱器の状態を制御できる。

上記一態様では、前記冷却装置は、前記吸熱器と前記熱交換装置との間を冷却液体が循環可能に形成された第２循環流路を有し、前記熱交換装置は、前記第２循環流路を介して、前記吸熱器が吸熱した熱を受熱する受熱部と、前記受熱部によって受熱された熱が前記熱電変換素子を介して伝導され、伝導された熱を放熱する放熱部と、を有し、前記制御装置は、前記熱電変換素子を駆動制御して、前記熱交換装置から前記吸熱器に流通される前記冷却液体の温度を調整することにより、前記吸熱器の状態を制御することが好ましい。
上記一態様によれば、熱交換装置が、上記構成を有することにより、吸熱器にて冷却液体に伝導された熱を、当該冷却液体から熱電変換素子を介して放熱部に確実に伝導できる。従って、当該熱電変換素子の熱伝導状態が制御されることによって、冷却液体から受熱部に伝導される熱量が変化することにより、当該冷却液体が流通される吸熱器の状態を確実に制御できる。また、熱電変換素子による受熱部から放熱部への熱伝導を促進することによって、冷却された冷却液体を吸熱器に確実に流通させることができ、密閉筐体内の冷却気体を確実に冷却できる。
更に、熱交換装置は、密閉筐体外に位置し、当該熱交換装置と密閉筐体内の吸熱器との間で冷却液体が循環されるので、吸熱器によって吸熱された冷却気体の熱を放熱する熱交換装置を、密閉筐体から離れた位置に配置できる。従って、熱交換装置のプロジェクター内の配置自由度を高めることができる。

上記一態様では、前記結露検出部は、前記熱交換装置から前記吸熱器へ前記冷却液体を流通させる流路と当該吸熱器との接続部の近傍に配置されることが好ましい。
上記一態様によれば、結露検出部が、上記接続部の近傍に配置されていることにより、熱交換装置にて冷却されて吸熱器に流入される冷却液体による吸熱器の結露状態を検出できる。これによれば、結露検出部が、吸熱器において温度が低下しやすく結露しやすい上記接続部の結露状態を検出できる。従って、吸熱器の結露状態をより正確かつ速やかに検出できる。

上記一態様では、前記制御装置は、前記結露状態が検出されるまで、前記熱電変換素子にリミット電力を投入することが好ましい。
上記一態様によれば、吸熱器に結露の発生が検出されるまで、熱電変換素子にリミット電力が投入されるので、吸熱器の温度を下げやすくすることができ、ひいては、密閉筐体内の冷却気体の温度を下げやすくすることができる。従って、当該冷却気体が冷却対象に流通することにより、冷却対象を効果的に冷却できる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクターを示す概要斜視図。 上記実施形態におけるプロジェクターの内部構成を示す模式図。 上記実施形態における冷却装置の概略構成を示すブロック図。 上記実施形態における冷却装置及び制御装置の概略構成を示すブロック図。 上記実施形態における制御装置による熱交換装置の駆動制御処理を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの外観構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１を示す概要斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、後述する照明装置３１から出射される光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射型表示装置である。
このプロジェクター１は、詳しくは後述するが、冷却対象が配置された密閉筐体内の冷却空気（冷却気体）を循環させて当該冷却対象を冷却し、当該冷却対象を冷却して熱を帯びた冷却空気の熱を、密閉筐体内に配置された吸熱器によって吸熱し、熱交換装置によって密閉筐体外にて放熱する機能を有する。また、プロジェクター１は、密閉筐体内の吸熱器にて発生する結露を検出し、当該検出結果に基づいて熱交換装置の駆動制御を行う。
このプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２を備える。

外装筐体２は、天面部２１、底面部２２、正面部２３、背面部２４及び左右の側面部２５，２６を有する略直方体形状に形成されている。
天面部２１には、使用者がプロジェクター１を把持したり、天井等に設置された器具にプロジェクター１を固定する際に利用される一対の把手２１１が設けられている。また、天面部２１には、後述する光源装置３１Ａ，３１Ｂを外装筐体２内に交換可能に収納するための開口部（図示省略）が形成され、当該開口部は、カバー部材２１２によって覆われている。
底面部２２には、図示を省略するが、設置台等の設置面上に載置される際に、当該設置面と接触する脚部が設けられている。
正面部２３には、後述する画像形成装置３を構成する投射光学装置３５の一部が露出する開口部２３１が形成されている。
これらの他、図示を省略するが、右側の側面部２６には、外装筐体２外の空気を内部に導入する導入口が形成され、左側の側面部２５には、外装筐体２内の空気を外部に排出する排気口が形成されている。

［プロジェクターの内部構成］
図２は、プロジェクター１の内部構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、上記外装筐体２の他、図２に示すように、当該外装筐体２内に配置される画像形成装置３を備える。この他、図２において図示を省略するが、プロジェクター１は、冷却装置４（図３参照）、当該プロジェクター１を制御する制御装置９（図３参照）、及び、当該プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置を備える。

［画像形成装置の構成］
画像形成装置３は、上記制御装置から入力される画像情報に応じた画像を形成及び投射する。この画像形成装置３は、照明装置３１、均一化装置３２、色分離装置３３、電気光学装置３４、投射光学装置３５及び光学部品用筐体３６を備える。
これらのうち、光学部品用筐体３６は、内部に照明光軸Ａｘが設定された箱状筐体であり、照明装置３１、均一化装置３２及び色分離装置３３は、光学部品用筐体３６内における照明光軸Ａｘ上の位置に配置される。また、電気光学装置３４及び投射光学装置３５は、光学部品用筐体３６外に位置するものの当該照明光軸Ａｘに応じて配置される。

照明装置３１は、互いに対向配置される一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂと、当該一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂの間に配置される反射ミラー３１Ｃと、を備える。
一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂは、光源ランプ３１１及びリフレクター３１２と、これらを内部に収納する収納体３１３とをそれぞれ備える。そして、これら光源装置３１Ａ，３１Ｂは、反射ミラー３１Ｃに向けて光を出射する。
反射ミラー３１Ｃは、光源装置３１Ａ，３１Ｂから入射される光をそれぞれ同方向に反射させ、これにより、当該光を均一化装置３２に入射させる。

均一化装置３２は、照明装置３１から出射された光束の中心軸に対する直交面内の照度を均一化する。この均一化装置３２は、調光装置３２０、ＵＶフィルター３２１、第１レンズアレイ３２２、シネマフィルター３２３、第２レンズアレイ３２４、偏光変換素子３２５及び重畳レンズ３２６を有する。これらのうち、偏光変換素子３２５は、入射された光の偏光方向を一種類に揃えるものである。
色分離装置３３は、均一化装置３２から入射される光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色光に分離する。この色分離装置３３は、ダイクロイックミラー３３１，３３２、反射ミラー３３３〜３３６及びリレーレンズ３３７を有する。

電気光学装置３４は、分離された各色光を画像情報に応じて変調した後、変調された各色光を合成する。この電気光学装置３４は、それぞれ色光毎に設けられる光変調装置としての液晶パネル３４１（赤、緑及び青用の液晶パネルを、それぞれ３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂとする）、フィールドレンズ３４０、入射側偏光板３４２及び出射側偏光板３４３と、１つの色合成装置３４４と、を有する。これらのうち、色合成装置３４４としては、ダイクロイックプリズムを採用できる。また、各フィールドレンズ３４０は、入射側偏光板３４２と、反射ミラー３３４〜３３６のうち対応する反射ミラーとの間に配置されている。
投射光学装置３５は、色合成装置３４４により合成された光束（画像を形成する光束）を上記被投射面上に拡大投射する投射レンズである。このような投射光学装置３５としては、鏡筒内に複数のレンズが配置された組レンズを採用できる。

［冷却装置の構成］
図３は、冷却装置４の概略構成を示すブロック図である。
プロジェクター１は、上記構成の他、外装筐体２内に配置される冷却装置４を備える。この冷却装置４は、密閉筐体５１により形成される密閉空間Ｓ内の冷却空気を循環させて流通させることにより、当該密閉空間Ｓ内に配置された冷却対象を冷却し、これら冷却対象の冷却に供せられた冷却空気の熱を、循環流路を循環する第１液体（冷却液体）に伝導して密閉筐体５１外に流出させ、当該第１液体から他の循環流路を流通する第２液体に伝導して放熱するものである。なお、第１液体及び第２液体は、それぞれ異なる循環流路を流通する液体であることを示す呼称であり、それぞれ同じ成分の液体であってもよい。このような液体としては、水やプロピレングリコール等の不凍液を例示できる。
この冷却装置４は、図３に示すように、循環冷却装置５、吸熱装置６、放熱装置７及び熱交換装置８を備える。また、冷却装置４は、後述するように吸熱装置６による結露を検出する結露センサー４１を備える。

［循環冷却装置の構成］
循環冷却装置５は、密閉筐体５１内の冷却空気を循環させて、当該密閉筐体５１内に配置された上記冷却対象を冷却するものであり、本発明の第１循環流路を構成する。この循環冷却装置５は、密閉筐体５１の他、循環ファン５２及び冷却ファン５３を備える。
密閉筐体５１は、冷却対象である電気光学装置３４と、循環ファン５２及び冷却ファン５３と、後述する吸熱装置６を構成する吸熱器６１と、が収納される筐体であり、これらが配置される密閉空間Ｓを形成する。この密閉筐体５１は、当該密閉筐体５１外の空気が内部に流入しにくい密閉構造として構成されている。
この密閉筐体５１は、当該密閉筐体５１の外縁を構成する外壁部５１Ａと、内側の面を構成する内壁部５１Ｂと、を有し、これら外壁部５１Ａ及び内壁部５１Ｂが組み合わされることにより、密閉筐体５１内には、環状の循環流路が形成されている。この循環流路上に、上記冷却対象が配置されている。また、密閉筐体５１は、フィールドレンズ３４０を収納する開口部を少なくとも一つ有している。換言すると、フィールドレンズ３４０のうち、少なくとも一つは、上記光学部品用筐体３６とともに、密閉筐体５１の一部を形成している。なお、本実施形態では、当該循環流路において電気光学装置３４は上流側に位置し、偏光変換素子３２５は下流側に位置している。

循環ファン５２は、密閉筐体５１内の冷却空気を吸引して吐出することにより、当該密閉筐体５１内を循環させる。この循環ファン５２は、本実施形態では軸流ファンにより構成され、後述する吸熱器６１近傍に２つ設けられている。しかしながら、これに限らず、循環ファン５２は、シロッコファンにより構成されていてもよく、循環ファン５２の数も適宜変更可能であり、更には分散して配置してもよい。

冷却ファン５３は、密閉筐体５１内の冷却空気を吸引して、ダクト（図示省略）を介して上記冷却対象に送出する。この冷却ファン５３は、上記電気光学装置３４の各液晶パネル３４１に応じて設けられ、当該各液晶パネル３４１に冷却空気を送出する冷却ファン５３Ｒ，５３Ｇ，５３Ｂを含む。このような冷却ファン５３は、本実施形態ではシロッコファンにより構成されているが、軸流ファンにより構成されてもよく、冷却ファン５３の数も適宜変更可能である。

［吸熱装置の構成］
吸熱装置６は、上記密閉筐体５１内の冷却空気から熱を吸熱し、当該熱が伝導された第１液体を、密閉筐体５１外に位置する熱交換装置８に流通させるものであり、本発明の第２循環流路を構成する。この吸熱装置６は、吸熱器６１、タンク６２及びポンプ６３と、複数の流通管６４と、を有する。
これらのうち、流通管６４（６４１〜６４４）は、吸熱器６１、タンク６２及びポンプ６３と、後述する熱交換装置８とを、第１液体が内部を流通可能に接続する。

吸熱器６１は、上記密閉筐体５１内に配置され、タンク６２及びポンプ６３は、当該密閉筐体５１外に配置されている。
これらのうち、吸熱器６１は、流通管６４１を介してタンク６２と接続され、また、流通管６４４を介して熱交換装置８と接続されている。なお、吸熱器６１は、接続部６１Ａにおいて流通管６４１と接続されている。この接続部６１Ａは、吸熱器６１において循環流路の下流側に位置する。
この吸熱器６１は、密閉筐体５１内を循環する冷却空気から熱を吸熱して当該冷却空気を冷却し、吸熱した熱を、内部を流通する第１液体に伝導させる。この吸熱器６１により熱せられた第１液体は、流通管６４１を介してタンク６２に向けて流通する。

タンク６２は、流通管６４２を介してポンプ６３と接続されている。このタンク６２は、流通管６４１〜６４４を介して循環する第１液体を一時的に貯留する。これにより、空気や不純物が混入した第１液体が、ポンプ６３に流入されることが抑制される。
ポンプ６３は、流通管６４２を介して流入された第１液体を、流通管６４３を介して熱交換装置８に圧送する。
そして、熱交換装置８に流通した第１液体は、当該熱交換装置８によって冷却されて、流通管６４４（本発明の流路に相当）を介して接続部６１Ａから吸熱器６１に再度流通する。これにより、温度が低い第１液体が吸熱器６１に流通し、当該吸熱器６１にて密閉筐体５１内の冷却空気から吸熱された熱を帯びた第１液体が、吸熱器６１から流通管６４１を介してタンク６２に流入される。このように、吸熱装置６では、ポンプ６３が駆動されることによって第１液体が循環される。
なお、熱交換装置８の構成については、後に詳述する。

［放熱装置の構成］
放熱装置７は、熱交換装置８によって第１液体から受熱された熱が伝導される第２液体を循環させ、当該第２液体の熱を放熱するものである。この放熱装置７は、上記密閉筐体５１の外部に配置されており、タンク７１、ポンプ７２及び放熱器７３と、流通管７４と、冷却ファン７５と、を備える。
これらのうち、流通管７４（７４１〜７４４）は、タンク７１、ポンプ７２及び放熱器７３と、熱交換装置８とを、第２液体が内部を流通可能に接続する。

タンク７１は、上記タンク６２と同様に、放熱装置７を循環する第２液体を一時的に貯留する。このタンク７１は、流通管７４１を介して熱交換装置８と接続され、流通管７４２を介してポンプ７２と接続されている。
ポンプ７２は、流通管７４２を介して流入される第２液体を、流通管７４３を介して放熱器７３に圧送する。
放熱器７３は、内部を流通する第２液体の熱を放熱し、これにより、当該第２液体を冷却するラジエーターである。この放熱器７３により冷却された第２液体は、流通管７４４を介して熱交換装置８に流通される。

このように構成された放熱装置７では、ポンプ７２が駆動されると、流通管７４によってそれぞれ接続されたポンプ７２、放熱器７３、熱交換装置８及びタンク７１を、第２液体が循環する。これにより、熱交換装置８にて第２液体に伝導された熱が、放熱器７３によって放熱される。
なお、放熱器７３には、冷却ファン７５によって側面部２６の導入口（図示省略）から導入された外装筐体２外の空気が流通し、これにより、放熱器７３が冷却される。そして、当該放熱器７３の冷却に供されて熱せられた空気は、側面部２５に形成された排気口（図示省略）を介して外装筐体２外に排出される。

［熱交換装置の構成］
熱交換装置８は、上記のように、吸熱装置６を循環する第１液体（上記密閉筐体５１内の冷却空気の熱が伝導された第１液体）から受熱し、受熱した熱を、放熱装置７を循環する第２液体に伝導して、第１液体と第２液体との間で熱を交換する。この熱交換装置８は、第１液体が流通する受熱部８１と、放熱部８２と、これら受熱部８１及び放熱部８２のそれぞれと接続される熱電変換素子８３と、を備える。

受熱部８１は、内部に複数の微細流路を有する。そして、流通管６４３を介してポンプ６３から圧送された第１液体が当該複数の微細流路を流通することにより、第１液体の熱が受熱部８１に伝導され、当該第１液体が冷却される。なお、冷却された第１液体は、流通管６４４を介して吸熱器６１に送られる。

熱電変換素子８３は、受熱部８１によって第１液体から伝導された熱を放熱部８２に伝導する。この熱電変換素子８３は、本実施形態では、吸熱面が受熱部８１に熱伝導可能に接続され、放熱面が放熱部８２に熱伝導可能に接続されるペルチェ素子によって構成されている。このような熱電変換素子８３の熱伝導状態は、後述するように制御装置９によって制御される。

放熱部８２は、内部に複数の微細流路を有し、流通管７４４を介して放熱器７３から送られた第２液体が当該複数の微細流路を流通することにより、放熱部８２に伝導された熱が第２液体に伝導される。なお、熱が伝導された第２液体は、流通管７４１を介してタンク７１に送られる。

［冷却装置による熱伝導経路］
上記構成を有する冷却装置４では、図３に示したように、循環冷却装置５を構成する密閉筐体５１内に配置された冷却対象（電気光学装置３４）は、循環ファン５２によって循環されて、かつ、冷却ファン５３によって送出される冷却空気によって冷却される。この冷却対象の冷却に供された冷却空気の熱は、密閉筐体５１内に配置された吸熱器６１によって吸熱され、当該冷却空気は冷却される。
吸熱器６１を含む吸熱装置６では、ポンプ６３の駆動によって第１液体（冷却液体）が循環し、これにより、吸熱器６１によって熱を帯びた第１液体は、流通管６４１を介して吸熱器６１の外部に流出し、タンク６２及びポンプ６３を介して、熱交換装置８の受熱部８１に流入される。この受熱部８１内を第１液体が流通することにより、当該第１液体の熱が受熱部８１に伝導される。これにより、第１液体は冷却される。冷却された第１液体は、流通管６４４を介して再び吸熱器６１に送られ、当該吸熱器６１の下流側に位置する接続部６１Ａを介して吸熱器６１に流入される。

受熱部８１に伝導された熱は、熱電変換素子８３により放熱部８２に伝導される。これら放熱部８２には、放熱装置７を循環する第２液体が流入される。これら放熱部８２内を第２液体が流通することにより、当該第２液体に、受熱部８１にて受熱された熱が伝導される。
この第２液体は、タンク７１及びポンプ７２を介して放熱器７３に流通し、放熱器７３内を流通する過程にて当該第２液体の熱が放熱され、冷却された第２液体は、再度、放熱部８２に送られる。
なお、上記のように、放熱器７３には、冷却ファン７５からの冷却空気が流通し、これにより、放熱器７３が冷却される。

［結露センサーの構成］
冷却装置４は、上記構成の他、結露センサー４１を備える。
結露センサー４１は、本発明の結露検出部に相当し、密閉筐体５１内に配置された吸熱器６１における結露状態を検出する。具体的には、結露センサー４１は、結露が発生した場合に当該結露の発生を検出する。このような結露センサー４１として、例えば、基板と、当該基板表面に配置された電極とを備え、電極に水滴が付着した際の抵抗値の変化を検出することにより、結露の発生を検出するものを用いることができる。

この結露センサー４１は、図３に示すように、密閉筐体５１内に形成された環状の循環流路における吸熱器６１と電気光学装置３４との間で、かつ、吸熱器６１の下流側に配置される。
また、結露センサー４１は、吸熱器６１における流通管６４４との接続部６１Ａの近傍に配置される。この接続部６１Ａは、上述のように、熱交換装置８によって冷却された第１液体が、流通管６４４から吸熱器６１へと流入する箇所である。このため、吸熱器６１における接続部６１Ａの周辺部は、吸熱器６１の他の部分と比べて温度が低くなりやすく、結露が発生しやすい。従って、結露センサー４１を、接続部６１Ａの近傍に配置することにより、当該吸熱器６１における結露の発生をより確実かつ速やかに検出できる。

［制御装置の構成］
図４は、冷却装置４及び制御装置９の概略構成を示すブロック図である。
図３及び図４に示す制御装置９は、冷却装置４を含むプロジェクター１の各部を制御する。
本実施形態では、制御装置９は、結露センサー４１による検出結果に基づいて、熱交換装置８の熱電変換素子８３を駆動制御することにより、吸熱器６１の状態を制御する。
すなわち、制御装置９は、例えば、結露センサー４１によって吸熱器６１における結露が検出されない場合、熱電変換素子８３に所定の電力を投入（所定の電圧を印加）し、吸熱器６１を冷却して、当該吸熱器の温度を低下させる。また、制御装置９は、結露センサー４１によって結露が検出された場合、熱電変換素子８３に投入する電力（印加電圧）を低減させる（又は、電力の投入を停止させる）。これにより、熱電変換素子８３の冷却力を低下させ、吸熱器６１の温度を調整することにより、当該結露の発生を抑制できる。

ここで、制御装置９は、吸熱器６１における結露が検出されない場合に、熱電変換素子８３に投入する電力（印加電圧）として、例えば、熱電変換素子８３におけるリミット電力Ｐ_Limit（設定可能な電力値の上限値）を用いる。このリミット電力Ｐ_Limitは、熱電変換素子８３の駆動特性に応じて予め設定されている。これにより、結露を検出しない場合に、電気光学装置３４を高速で冷却可能である。

なお、制御装置９は、上述の熱交換装置８の熱電変換素子８３の駆動制御以外にも、冷却装置４を構成する循環冷却装置５、吸熱装置６及び放熱装置７の駆動制御を実施する。すなわち、制御装置９は、循環冷却装置５の循環ファン５２及び冷却ファン５３や、吸熱装置６のタンク６２及びポンプ６３や、放熱装置７のタンク７１及びポンプ７２の駆動制御を行う。また、制御装置９は、冷却装置４以外にも、各光源装置３１Ａ，３１Ｂの点灯制御等のプロジェクター１の各種動作に係る制御を行う。

［熱電変換素子の駆動制御処理］
図５は、制御装置９により実行される熱電変換素子８３の駆動制御処理を示すフローチャートである。
上記制御装置９は、記憶部（図示省略）に記憶された動作制御プログラムを読み出して、以下に示す熱電変換素子８３の駆動制御処理を実行する。この駆動制御処理は、プロジェクター１が駆動された後に実施される。すなわち、制御装置９は、プロジェクター１の照明装置３１の各光源装置３１Ａ，３１Ｂを点灯させる。また、制御装置９は、画像情報が入力された場合は、当該画像情報に応じて電気光学装置３４を駆動して、被投射面上に画像を投射させる。

上述のようにプロジェクター１が駆動されると、制御装置９は、冷却装置４の各部を駆動するとともに、熱電変換素子８３にリミット電力Ｐ_Limitを投入する（ステップＳ１）。
次に、制御装置９は、結露センサー４１の検出信号に基づいて、吸熱器６１に結露が発生したか否かを判定する（ステップＳ２）。結露が発生していないと判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。

一方、結露が発生したと判定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御装置９は、熱電変換素子８３への投入電力を、リミット電力Ｐ_Limitよりも低い電力Ｐ_Lowへと変更し、当該電力Ｐ_Lowを投入する（ステップＳ３）。
制御装置９は、投入電力を変更した後、再びステップＳ２に戻り、結露が発生している間は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、熱電変換素子８３に電力Ｐ_Lowを投入する（ステップＳ３）。一方、結露が発生していないと再び判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、熱電変換素子８３にリミット電力Ｐ_Limitを投入する。
このような駆動制御処理は、プロジェクター１の電源がＯＮされている間、繰り返し実行される。

［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１によれば、以下の効果がある。
上述のように構成されるプロジェクター１では、吸熱器６１が冷却されることにより、吸熱器６１と冷却空気との間に温度差が生じる。このように温度差が生じた状態で、冷却空気が、循環ファン５２によって循環され、吸熱器６１に沿って流通する際に、当該冷却空気に触れる吸熱器の表面に結露が発生する場合がある。
これに対して、制御装置９は、結露センサー４１による吸熱器６１の結露状態の検出結果に基づいて、熱交換装置８を制御して、吸熱器６１の温度を調整する。すなわち、吸熱器６１に結露が発生していない状態では、吸熱器６１の温度を下げることにより、密閉筐体５１内の冷却空気の温度を下げ、結露の発生が検出された場合には、当該結露の発生が抑制されるように吸熱器６１の温度を調整できる。従って、密閉筐体５１内にて結露が発生することを抑制できる他、当該結露が発生した場合でも、結露が発生し続けることを抑制でき、冷却対象である電気光学装置３４に結露の影響が現れることを抑制できる。

結露センサー４１は、吸熱器６１によって冷却され、電気光学装置３４に向かう冷却空気の流路上に位置する。すなわち、結露センサー４１は、吸熱器６１によって冷却される前の冷却空気が流通する吸熱器６１の上流側と比べて、冷却空気の温度が低く、結露が発生しやすい下流側に配置される。これにより、結露センサー４１が吸熱器６１の上流側に位置する場合に比べて、吸熱器６１の結露状態をより適切に検出できる。

制御装置９が、熱交換装置８の熱電変換素子８３による熱伝導状態を制御することにより、吸熱器６１の状態、すなわち吸熱器６１の温度や、当該吸熱器６１による吸熱速度（冷却速度）を制御できる。具体的には、熱電変換素子８３の駆動電力を大きくすることにより、当該熱電変換素子８３による熱伝導を強めることができる。この場合、吸熱器６１の温度を低下でき、吸熱器６１による冷却空気の冷却を速やかに実施できるが、吸熱器６１が結露しやすくなる。一方、熱電変換素子８３による熱伝導を弱めた場合には、吸熱器６１の温度が上がり、結露しにくくなる。このように、熱電変換素子８３の動作を制御することによって、吸熱器６１にヒーター等の加熱装置を設けることなく、吸熱器６１の温度等を制御できる。

熱交換装置８は、吸熱器６１にて加熱された第１液体が流通される受熱部８１と、受熱部８１によって受熱された熱を放熱する放熱部８２と、当該受熱部８１によって受熱されて熱を放熱部８２に伝導させる熱電変換素子８３と、を備える。そして、制御装置９は、熱電変換素子８３による熱伝導状態を制御して、第１液体の温度を調整する。
これにより、吸熱器６１にて第１液体に伝導された熱を、当該第１液体から熱電変換素子８３を介して放熱部８２に確実に伝導できる。従って、当該熱電変換素子８３の熱伝導状態が制御されることによって、第１液体から受熱部８１に伝導される熱量が変化することにより、当該第１液体が流通される吸熱器６１の温度をより適切に制御できる。また、熱電変換素子８３による熱伝導を促進することによって、冷却された第１液体を吸熱器６１に確実に流通させることができ、密閉筐体５１内の冷却空気を確実に冷却できる。
更に、熱交換装置８は、密閉筐体５１外に位置し、当該熱交換装置８と密閉筐体５１内の吸熱器６１との間で第１液体が循環されるので、吸熱器６１によって吸熱された冷却空気の熱を放熱する熱交換装置８を、密閉筐体５１から離れた位置に配置できる。従って、熱交換装置８のプロジェクター１内の配置自由度を高めることができる。

結露センサー４１は、熱交換装置８にて冷却された第１液体が流通する流通管６４４が吸熱器６１に接続される接続部６１Ａの近傍に配置される。この接続部６１Ａは、上述のように、冷却された第１液体が吸熱器６１に流入する箇所であり、結露しやすい箇所である。従って、結露しやすい接続部６１Ａの近傍に、結露センサー４１を配置し、結露を検出することにより、吸熱器６１の結露状態をより正確かつ速やかに検出できる。

制御装置９は、吸熱器６１に結露の発生が検出されるまで、熱電変換素子８３にリミット電力Ｐ_Limitを投入する。これにより、吸熱器６１の温度を下げやすくすることができ、ひいては、密閉筐体５１内の冷却空気の温度を下げやすくすることができる。従って、当該冷却空気が電気光学装置３４に流通することにより、当該電気光学装置３４を効果的に冷却できる。

［実施形態の変形］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、吸熱器の結露状態を検出する結露検出部として結露の発生を検出する結露センサー４１を備える構成を例示したが、本発明は、これに限らない。例えば、結露センサー４１の代りに、湿度サンサーを採用し、密閉筐体５１内の冷却空気の相対湿度を検出することにより結露状態を検出してもよい。この場合、例えば、相対湿度が所定値以上である場合に結露状態にあることを検出する。すなわち、結露状態とは、結露が発生している状態以外にも、結露が発生する直前の状態を含む。上記構成により、結露が発生したことのみならず、結露が発生しそうであることを検出できる。従って、結露による冷却対象への影響をより確実に抑制できる。

上記実施形態では、結露検出部としての結露センサー４１が、吸熱器６１の下流側で、かつ、吸熱器６１と流通管６４４との接続部６１Ａの近傍に配置される構成を例示したが、本発明は、これに限らない。すなわち、結露検出部は、吸熱器６１の結露状態を検出可能であれば、位置は制限されない。例えば、吸熱器６１の近傍の任意の位置に配置されてもよいし、吸熱器６１の上流側に配置されてもよい。
また、結露検出部は、１つに限らず、複数設けられてもよい。この場合、複数の結露検出部を、互いに異なる位置に配置してもよい。
また、結露センサーや上述の湿度センサー等の異なる種類の結露検出部を同時に設けてもよい。

上記実施形態では、結露状態の検出結果に基づいて吸熱器６１の状態を制御する構成として、結露が検出された場合に、リミット電力Ｐ_Limitよりも低電力である電力Ｐ_Lowを投入する構成を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、結露が検出された場合に、熱電変換素子８３への電力の投入を停止してもよいし、電力Ｐ_Lowを適宜調整してもよい。
また、結露が検出されなくなった場合に、投入電力をリミット電力Ｐ_Limitとする構成を例示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、結露が検出されなくなった場合に、段階的に電力を増大させる等、投入電力を適宜調整してもよい。

上記実施形態では、冷却対象としての電気光学装置３４を、空気により冷却するとしたが、本発明はこれに限らない。空気よりも熱伝導性に優れた気体を冷媒として用いることにより、冷却対象としての電気光学装置３４を冷却してもよい。

上記実施形態では、吸熱装置６によって吸熱した熱を、放熱装置７と熱交換装置８とを用いて外部に放熱する構成を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、吸熱器６１から吸熱した熱を、外部に放熱し、当該吸熱器６１の温度を調整可能であればよい。例えば、吸熱装置６を放熱装置７に接続して、吸熱器６１によって吸熱した熱を、熱交換装置８を介さずに、放熱器７３から放熱する構成としてもよい。
また、熱交換装置８の放熱部８２に代えて放熱器７３を備える放熱装置を採用してもよい。更に、密閉筐体５１外にヒートシンク等の放熱部材を設け、当該放熱部材と吸熱器６１とを熱伝導可能に接続してもよい。この際、放熱部材と吸熱器６１とを、ペルチェ素子等の熱電変換素子により接続してもよく、ヒートパイプにより接続してもよい。

上記実施形態では、冷却対象として電気光学装置３４を例示したが、本発明はこれに限らない。画像形成装置３を構成する各装置３１〜３４（例えば、偏光変換素子３２５）や、プロジェクター１を構成する各部材を冷却対象としてもよく、この場合でも、水滴の付着による性能劣化や動作不良を抑制でき、プロジェクターを安定的に駆動させることができる。

上記実施形態では、プロジェクター１は、光変調装置として３つの液晶パネル３４１を備えていたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
上記実施形態では、画像形成装置３における各光学部品の配置位置は、適宜変更可能であり、例えば、平面視略Ｌ字形状を有する構成や、平面視略Ｕ字形状を有する構成を採用してもよい。
上記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル３４１を採用したが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。

上記実施形態では、光変調器として液晶パネルを採用する構成を例示したが、入射光束を制御信号（画像情報）に応じて変調可能な光変調器であれば、他の構成の光変調器を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調器を用いたプロジェクターにも、本発明を適用することは可能である。このような光変調装置を用いた場合でも、偏光板を適宜配置して、変調光の偏光方向を適宜設定すればよい。

１…プロジェクター、４…冷却装置、５…循環冷却装置（第１循環流路）、６…吸熱装置（第２循環流路）、８…熱交換装置、９…制御装置、３４…電気光学装置（冷却対象）、４１…結露センサー（結露検出部）、５１…密閉筐体、５２…循環ファン、６１…吸熱器、６１Ａ…接続部、８１…受熱部、８２…放熱部、８３…熱電変換素子、６４４…流通管（流路）。

Claims (6)

1. 冷却対象を冷却する冷却装置と、
   前記冷却装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記冷却装置は、
   前記冷却対象が内部に配置され、冷却気体の第１循環流路が内部に形成された密閉筐体と、
   前記密閉筐体内に配置され、前記冷却気体を循環させる循環ファンと、
   前記密閉筐体内の前記第１循環流路上に配置され、前記冷却気体の熱を吸熱する吸熱器と、
   前記吸熱器の結露状態を検出する結露検出部と、
   前記密閉筐体外に配置され、前記吸熱器によって吸熱された熱を前記密閉筐体外にて放熱する熱交換装置と、を有し、
   前記制御装置は、前記結露検出部による前記結露状態の検出結果に基づいて、前記熱交換装置の状態を制御することを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記結露検出部は、前記第１循環流路における、前記吸熱器及び前記冷却対象の間で、かつ、前記吸熱器の下流側に配置されることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１又は請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記熱交換装置は、熱電変換素子を有し、
   前記制御装置は、前記結露検出部による前記結露状態の検出結果に基づいて、前記熱電変換素子を駆動制御することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
   前記冷却装置は、前記吸熱器と前記熱交換装置との間を冷却液体が循環可能に形成された第２循環流路を有し、
   前記熱交換装置は、
   前記第２循環流路を介して、前記吸熱器が吸熱した熱を受熱する受熱部と、
   前記受熱部によって受熱された熱が前記熱電変換素子を介して伝導され、伝導された熱を放熱する放熱部と、を有し、
   前記制御装置は、前記熱電変換素子を駆動制御して、前記熱交換装置から前記吸熱器に流通される前記冷却液体の温度を調整することにより、前記吸熱器の状態を制御することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターにおいて、
   前記結露検出部は、前記熱交換装置から前記吸熱器へ前記冷却液体を流通させる流路と当該吸熱器との接続部の近傍に配置されることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
   前記制御装置は、前記結露状態が検出されるまで、前記熱電変換素子にリミット電力を投入することを特徴とするプロジェクター。

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