JP2018146885A - 照明装置および画像投写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーホイールの温度上昇を抑制することができる照明装置および画像投写装置を提供する。【解決手段】光学部品カバーたる照明カバーの上カバー５１には、カラーホイール３１の熱を受ける平面形状の受熱部５１ｅを有している。カラーホイール３１のモータ３１ａと、受熱部５１ｅとの間には、第一熱伝導手段たる第一熱伝導シート９１が設けられている。上カバー５１には、放熱フィン５１ａが設けられており、上カバー５１へ移動してきたカラーホイール３１の熱を効率よく放熱することができる。【選択図】図７

Description

本発明は、照明装置および画像投写装置に関するものである。

カラーホイールと、カラーホイールを通過した光を、投写画像を生成する画像生成素子に照射するための光学部品と、光学部品を覆う光学部品カバーたる照明ブラケットと、カラーホイールの熱を照明ブラケットに熱伝導させる熱伝導手段とを備えた照明装置が知られている。カラーホイールは、回転方向に互いに異なる色のフィルタを有する円盤状のフィルタ部材と、このフィルタ部材を回転させるモータとで構成されており、光は回転するフィルタ部材を通過する。

特許文献１には、上記照明装置として、照明ブラケットを金属材料で構成し、カラーホイールのモータに貼付された冷却部材と照明ブラケットとを接触させたものが記載されている。冷却部材で奪ったカラーホイールのモータの熱を照明ブラケットに移動させ、照明ブラケットにより放熱することで、カラーホイールの温度上昇を抑制できる旨が記載されており、冷却部材が、カラーホイールの熱を照明ブラケットに熱伝導させる熱伝導手段として機能する。

しかしながら、上記特許文献１に記載の照明装置においては、暗い画像を連続投写する場合など投写画像によってはカラーホイールの温度上昇を十分に抑制できないおそれがあった。

上記課題を解決するために、本発明は、カラーホイールと、前記カラーホイールを通過した光を、投写画像を生成する画像生成素子に照射するための光学部品と、前記光学部品を覆う光学部品カバーと、前記カラーホイールの熱を前記光学部品カバーに熱伝導させる第一熱伝導手段とを備えた照明装置において、前記光学部品カバーに放熱フィンを設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、カラーホイールの温度上昇を抑制することができる。

本実施形態に係るプロジェクタと投写面とを示す斜視図。 本実施形態に係るプロジェクタを説明する模式図。 光源装置と投写画像生成装置と照明装置と投写光学装置の投写光学部品とを示す斜視図。 光源装置と投写画像生成装置と照明装置と投写光学装置を示す外観斜視図。 本実施形態のプロジェクタの一部の分解斜視図。 上カバーと、投写レンズ装置と、カラーホイールとを示す分解斜視図。 図６の矢印Ａ方向から見た模式図。 上カバーと、投写レンズ装置と、カラーホイールとを示す正面図。 本実施形態のプロジェクタ内の空気の流れを説明する模式図。 図９の矢印Ａからみた模式図。 本実施形態のプロジェクタ内の空気の流れを説明する分解斜視図。

以下、本発明が適用される画像投写装置としてのプロジェクタの実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１とスクリーンなどの投写面１０１とを示す斜視図である。なお、以下の説明では、投写面１０１の法線方向をＸ方向、投写面１０１の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投写面１０１の長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。

図１に示すように、プロジェクタ１の上面には、投写画像Ｐが出射する透過ガラス６１が設けられており、透過ガラス６１から出射した投写画像Ｐが、スクリーンなどの投写面１０１に投写される。また、プロジェクタ１の上面には、ユーザがプロジェクタ１を操作するための操作部６２が設けられている。また、プロジェクタ１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー６３が設けられている。

図２は、本実施形態に係るプロジェクタ１を説明する模式図である。
図２に示すように、プロジェクタ１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１１を備えた光源装置１０と、光源１１からの光を用いて画像生成素子であり、微小駆動ミラー装置であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）２１によって投写画像を生成する投写画像生成部たる画像生成装置２０と、光源１１からの光をＤＭＤ２１に導く照明装置３０と、投写画像を出射する投写光学部たる投写光学装置４０とを有している。照明装置３０は、カラーホイール３１、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４、凹面ミラー３５を有しており、これらは、照明カバー５０（図３参照）に収納され覆われている。

カラーホイール３１は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のフィルタからなる円盤状のフィルタ部材３１ｂと、フィルタ部材３１ｂを回転駆動させるモータ３１ａとで構成されている。光源１１からの光は、図２の矢印で示すように、カラーホイール３１の回転するフィルタ部材３１ｂを通ることにより時分割でＲ、Ｇ、Ｂの光に分離される。このカラーホイール３１により分離された光は、ライトトンネル３２へ入射する。

ライトトンネル３２は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル３２に入射した光は、ライトトンネル３２の内周の鏡面で複数回反射しながら、均一な面光源にされて２枚のリレーレンズ３３へ向けて出射する。２枚のリレーレンズ３３を透過し、次段の平面ミラー３４、凹面ミラー３５により反射され、ＤＭＤ２１の画像生成面上に集光して結像される。

ここで、ＤＭＤ２１の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは、鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、光源装置１０の光源１１からの光を投写光学装置４０の投写レンズ４１ｂに向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、照明ブラケット５２（図３参照）の側面に保持されたＯＦＦ光板３６（図３参照）に向けて光源１１からの光を反射する。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投写を制御することができ、画像を生成することができる。

なお、ＯＦＦ光板３６に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。また、２枚のリレーレンズ３３は、板バネ状のレンズ押さえ部材により両端がレンズブラケットの突き当て面に押し付けられることにより、位置決め保持されている。

光源１１からの光が、照明装置３０内で、照射された白色光をカラーホイール３１によってＲＧＢに分光されて、画像生成装置２０のＤＭＤ２１へ導かれる。そのＤＭＤ２１では、パソコンやビデオカメラ等から入力された映像データや画像データを基づく変調信号に応じて投写画像を生成する。そして、ＤＭＤ２１によって生成された投写画像は、投写レンズ装置４１の鏡筒４１ａが保持する投写レンズ４１ｂに入射される。その入射された投写画像は、鏡筒４１ａの出射側部分に設けられた投写レンズ４１ｂから出射し、折り返しミラー４３及び凹面状の曲面ミラー４４によって拡大され、スクリーンなどの投写面１０１へ投写される。

図３は、光源装置１０と画像生成装置２０と照明装置３０と投写光学装置４０の投写光学部品とを示す斜視図である。
図３に示すように、照明装置３０は、光学部品であるライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５を収納して覆う光学部品カバーとしての照明カバー５０を有している。照明カバー５０は、光学部品であるライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５を保持する筐体状の照明ブラケット５２、照明ブラケット５２の上部に取り付けられ、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５を上から覆う上カバー５１とで構成されている。

照明ブラケット５２は、開口しており、この開口部にＯＦＦ光板３６が取り付けられている。上カバー５１は、照明ブラケット５２にネジ止めされている。照明ブラケット５２は、アルミ、銅またはアルミや銅を含む材料で構成されており、熱伝導性が高められている。照明ブラケット５２が保持するライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５は、光源１１からの光の一部が吸収され発熱する。また、照明ブラケット５２が保持するＯＦＦ光板３６は、ＤＭＤ２１が反射した光源１１の光を吸収し発熱する。照明ブラケット５２を、アルミ、銅、アルミや銅を含む材料で構成し、熱伝導性を高めることで、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４、凹面ミラー３５およびＯＦＦ光板３６の熱を照明ブラケット５２に逃がすことができる。これにより、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４、凹面ミラー３５およびＯＦＦ光板３６の温度上昇を抑制することができる。

また、照明ブラケット５２にはカラーホイール３１を覆って保持しているホイールブラケット７１が設けられている。カラーホイール３１は、フィルタ部材３１ｂを高速で回転させる必要があるため、モータ３１ａが発熱する。また、光源１１の光が、フィルタ部材３１ｂを通過する際にその一部が吸収され発熱する。そのため、本実施形態においては、ホイールブラケット７１を、アルミや銅などの金属で構成し、放熱フィンを設け、カラーホイール３１の熱をホイールブラケット７１で放熱する構成としている。これにより、カラーホイール３１の温度上昇を抑制することができる。

ホイールブラケット７１には、カラーホイール３１の光源１１と対向する面を覆うホイールカバー７２が取り付けられる。ホイールカバー７２には、光源１１からの光を通過させるための貫通孔７２ａが設けられている。このように、カラーホイール３１は、ホイールブラケット７１とホイールカバー７２とに覆われることで、カラーホイール３１のフィルタ部材３１ｂに塵や埃が付着するのを抑制することができる。その結果、投写画像の輝度が低下するなど、投写画像の品質が低下するのを抑制することができる。

また、照明ブラケット５２の光源装置側端部には、光源装置１０の光出射側側面部に設けられた光源位置決め突起１０ａ,１０ｂが挿入される光源位置決め穴５２ａが設けられている。光源位置決め突起１０ａ,１０ｂが光源位置決め穴５２ａに挿入されることにより、光源装置１０は照明装置３０に位置決めされる。

照明ブラケット５２は、Ｘ軸方向に所定の間隔を開けて、ＺＹ平面に平行な２つの側面と、この２つの側面の光源側と反対側の端部を結ぶＸＹ平面に平行な側面とで構成されている。ＺＹ平面に平行な２つの側面のうち、一方は、開口が設けられているが、その開口は、ＯＦＦ光板３６により塞がれている。照明ブラケット５２は、ＺＹ平面に平行な２つの側面と、光源側と反対側の端部を結ぶＸＹ平面に平行な側面で構成されているため、下部、上部および光源側が開口している。光源側の開口は、ホイールブラケット７１、カラーホイール３１、ホイールカバー７２により塞がれる。また、下部の開口は、画像生成装置２０に取り付けられることで、塞がれる。また、上部の開口は、上カバー５１により塞がれる。このようにして、照明装置３０の内部は、上下、左右、前後いずれの方向からも塞がれた構造であり、埃や塵が照明装置３０内部への進入が抑制される構造となっている。これにより、照明装置３０内部に配置された光学部品であるライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５に塵や埃が付着するのを抑制することができる。

投写光学装置４０は、レンズ保持部たる鏡筒４１ａに保持される複数の投写レンズ４１ｂを備えた投写レンズ装置４１と、折り返しミラー４３と、凹面状の曲面ミラー４４とを備えている。曲面ミラー４４の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる。

図４は、光源装置１０と画像生成装置２０と照明装置３０と投写光学装置４０を示す外観斜視図である。
図４に示すように、投写光学装置４０は、曲面ミラー４４から反射した光像を透過するとともに、装置内の光学系部品を防塵するための防塵ガラス４５も備えている。さらに、投写光学装置４０は、折り返しミラー４３、防塵ガラス４５および曲面ミラー４４を保持するミラーブラケット４７を有している。

折り返しミラー４３は、板バネ状のミラー押さえ部材により両端が、ミラーブラケット４７の傾斜面に押し付けられることにより、ミラーブラケット４７の傾斜面に位置決め保持されている。防塵ガラス４５は、３つの板バネ状のガラス押さえ部材４９によりミラーブラケット４７の平行面に押し付けられることにより、ミラーブラケット４７に位置決め固定されている。曲面ミラー４４は、ミラーブラケット４７の図４中Ｘ方向奥側の開口を曲面ミラー４４が覆うように、ミラーブラケット４７に取り付けられている。

次に、本実施形態の特徴部について説明する。
光源１１の光が入射する光学部品（カラーホイール３１のフィルタ部材３１ｂ、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５、ＯＦＦ光板３６、投写レンズ４１ｂ、折り返しミラー４３、曲面ミラー４４など）は、光の一部が吸収され発熱する。

光が差し込む場所や大きい会場でも、投写画像をくっきり明るく投写させるために、光源１１の輝度を高めることが望まれる。光源１１の輝度を高めると、それだけ光エネルギーが高まり、上述した光学部品の発熱量も多くなる。特に、光源１１のリフレクタにより集光された光が照射されるカラーホイール３１のフィルタ部材３１ｂ、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５、ＯＦＦ光板３６および投写レンズ装置４１の入射側の投写レンズ４１ｂの発熱量が多くなる。その結果、カラーホイール３１、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４、凹面ミラー３５およびＯＦＦ光板３６の熱が移動する照明カバー５０の照明ブラケット５２が温度上昇する。特に、暗い投写画像を連続して投写する場合は、ＯＦＦ光板３６に照射される光量が多くなり、ＯＦＦ光板３６の発熱量が多くなり、照明ブラケット５２の温度上昇が大きくなる。

また、高輝度の光源を用いることで、カラーホイール３１のフィルタ部材３１ｂの発熱量が多くなり、ホイールブラケット７１も温度上昇する。また、ホイールブラケット７１は、照明ブラケット５２に設けられることにより、ホイールブラケット７１の熱が照明ブラケット５２へ移動し、ホイールブラケット７１の温度上昇を抑制している。しかし、高輝度の光源を用いることで、照明ブラケット５２の温度も高くなるため、ホイールブラケット７１の熱を十分に照明ブラケット５２へ逃がすことができなくなる。その結果、ホイールブラケット７１の温度が高くなり、カラーホイール３１の熱をホイールブラケット７１へ移動できなくなる。よって、カラーホイール３１が温度上昇し、フィルタ部材３１ｂを安定的に回転することができなくなり、投写画像が劣化する。また、カラーホイール３１が温度上昇することで、フィルタ部材３１ｂが熱変形するおそれもある。

そこで、カラーホイール３１に空気を流して空冷することが考えられるが、空気とともに塵や埃も流れ込んできて、塵や埃がフィルタ部材３１ｂに付着するおそれがある。

そこで、本実施形態には、照明カバー５０に放熱フィンを設け、照明カバー５０の放熱効率を高め、照明カバー５０の温度上昇を抑制する構成とした。以下、図面を用いて具体的に説明する。

図５は、本実施形態のプロジェクタ１の一部の分解斜視図である。
図５に示すように、本実施形態においては、照明カバー５０の上カバー５１は、アルミや銅、または、アルミや銅を含む材料で構成し、熱伝導性を高めており、上面に放熱フィン５１ａを設けた。また、上カバー５１には、第二熱伝導手段としてのリング形状の第二熱伝導シート９２を装填する溝部５１ｂと、投写レンズ装置４１の一部を照明装置３０内に入り込ませるための開口部５１ｃとが形成されている。上カバー５１は、照明ブラケット５２にネジ止めされている。

投写レンズ装置４１は、投写レンズ固定金具４２に固定されており、この投写レンズ固定金具４２は、図中矢印に示すように、上カバー５１に設けられた、ネジ止めボス部５１ｄにネジ止めされる。

図６は、上カバー５１と、投写レンズ装置４１と、カラーホイール３１とを示す分解斜視図であり、図７は、図６の矢印Ａ方向から見た模式図である。
図６、図７に示すように、上カバー５１には、カラーホイール３１の熱を受ける平面形状の受熱部５１ｅを有している。カラーホイール３１のモータ３１ａと、受熱部５１ｅとの間には、第一熱伝導手段たる第一熱伝導シート９１が設けられている。第一熱伝導シート９１は、受熱部５１ｅに接着されている。なお、第一熱伝導シート９１をカラーホイール３１の受熱部５１ｅと対向する対向面に接着してもよい。

また、投写レンズ装置４１の鏡筒４１ａは、投写画像入射側の複数の投写レンズ４１ｂを保持する入射側鏡筒部材１４２と、投写画像出射側の複数の投写レンズ４１ｂを保持する出射側鏡筒部材１４１とを備えている。入射側鏡筒部材１４２の直径は、出射側鏡筒部材１４１の直径より小さくなっている。また、入射側鏡筒部材１４２は、アルミ、または、アルミを含む材料で構成されており、出射側鏡筒部材１４１は、樹脂材で構成されている。入射側鏡筒部材１４２の外周面は、凹凸形状とし、表面積を増加させた放熱形状部１４２ａを有している。また、投写レンズ装置４１には、投写レンズ固定金具４２に投写レンズ装置４１を取り付けるための鍔状の取り付け部４１ｃを有している。

上述したように、投写レンズ装置４１の投写画像入射側（ＤＭＤ側）の投写レンズは、集光した光源１１の光が入射するため、光源１１の光による発熱量が多い。よって、投写画像入射側の投写レンズを保持する入射側鏡筒部材１４２を、アルミ、または、アルミを含む材料で構成して熱伝導率を高めることにより、投写画像入射側の投写レンズの熱を良好に入射側鏡筒部材１４２へ移動させることができる。これにより、投写画像入射側の投写レンズの温度上昇を抑制することができる。その結果、投写画像入射側の投写レンズの熱膨張を抑えることができ、焦点ズレなどの投写画像の劣化を抑制することができる。さらに、本実施形態においては、入射側鏡筒部材１４２に放熱形状部１４２ａを設けたことにより、入射側鏡筒部材１４２の熱の放熱効率を高めることができる。これにより、入射側鏡筒部材１４２の温度上昇を抑制することができ、良好に投写画像入射側の投写レンズの熱を奪うことができ、投写画像入射側の投写レンズの温度上昇をより一層、抑制することができる。
なお、本実施形態において、鏡筒４１ａの投写画像入射側を、アルミ、または、アルミを含む材料で構成しているが、鏡筒４１ａ全体をアルミ、または、アルミを含む材料で構成してもよい。

図８は、上カバー５１と、投写レンズ装置４１と、カラーホイール３１とを示す正面図である。
上カバー５１を照明ブラケット５２に組み付けると、カラーホイール３１の受熱部５１ｅと対向する箇所が、受熱部５１ｅに接着されている第一熱伝導シート９１に当接する。第一熱伝導シート９１は弾性部材であり、カラーホイール３１の受熱部５１ｅと対向する箇所が第一熱伝導シート９１に当接すると、第一熱伝導シート９１が弾性変形してカラーホイール３１に密着する。これにより、カラーホイール３１の熱が、第一熱伝導シート９１を介して上カバー５１へ移動させることができる。その結果、カラーホイール３１の熱は、ホイールブラケット７１と、照明カバー５０の上カバー５１の両方に移動し、良好にカラーホイール３１の熱を逃がすことができる。

また、投写レンズ固定金具４２を上カバー５１に取り付けると、入射側鏡筒部材１４２の放熱形状部１４２ａの下面が、上カバー５１の溝部５１ｂに充填された第二熱伝導シート９２に当接する。第二熱伝導シート９２も弾性部材であり、入射側鏡筒部材１４２の放熱形状部１４２ａの下面が第二熱伝導シート９２に当接すると、第二熱伝導シート９２が弾性変形して、入射側鏡筒部材１４２に密着する。これにより、入射側鏡筒部材１４２の熱を、第二熱伝導シート９２を介して上カバー５１へ移動する。これにより、入射側鏡筒部材１４２の温度上昇を抑制することができ、入射側鏡筒部材１４２が保持する投写レンズの熱を、良好に入射側鏡筒部材１４２へ逃がすことができる。これにより、投写レンズの温度上昇を抑制することができ、投写レンズの熱膨張による投写画像の劣化を抑制することができる。

入射側鏡筒部材１４２の放熱形状部１４２ａの下面が、上カバー５１の溝部５１ｂに充填された第二熱伝導シート９２に当接することにより、上カバー５１の開口部５１ｃが塞がれる。これにより、開口部５１ｃから照明装置３０内部への塵や埃の進入を防止することができる。

また、上カバー５１には、放熱フィン５１ａが設けられており、上カバー５１へ移動してきたカラーホイール３１の熱や、入射側鏡筒部材１４２の熱を放熱フィン５１ａにより効率よく放熱することができる。これにより、上カバー５１の温度上昇を抑制することができ、カラーホイール３１や入射側鏡筒部材１４２から上カバー５１への熱移動効率の低下を抑制することができる。よって、カラーホイール３１や入射側鏡筒部材１４２の温度上昇を抑制することができる。

また、照明ブラケット５２が保持する光学部品（ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５、ＯＦＦ光板３６）の熱が、照明ブラケット５２を介して上カバー５１へと移動する。そして、上カバー５１に設けられた放熱フィン５１ａにより照明ブラケット５２から移動してきた熱も放熱することができる。これにより、照明ブラケット５２の温度上昇も抑えることができ、保持する光学部品（ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５）の温度上昇を抑制することができる。その結果、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５の熱を、良好に照明ブラケット５２へ移動させることができ、これらの温度上昇を抑制することができる。その結果、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５の熱膨張を抑えることができ、投写画像の劣化を抑制することができる。

また、本実施形態においては、カラーホイール３１の熱は、照明カバー５０の照明ブラケット５２に設けられたホイールブラケット７１と、照明カバー５０の上カバー５１の両方に移動できるように構成されている。
上述したように、暗い投写画像が連続して投写される場合は、ＯＦＦ光板３６へ入射する光量が増すため、ＯＦＦ光板３６の発熱量が多くなり、照明ブラケット５２の温度が高くなる。その結果、照明ブラケット５２に設けられたホイールブラケット７１の熱が照明ブラケット５２へ逃げづらくなり、ホイールブラケット７１の温度が高くなる。一方で、投写レンズに入射する光量は減るため、入射側鏡筒部材１４２の温度上昇は抑えられ、第二熱伝導シート９２を介して上カバー５１へ移動してくる入射側鏡筒部材１４２の熱は少なくなり、上カバー５１の温度は抑えられる。よって、このような暗い投写画像が連続して投写される場合には、カラーホイール３１の熱は、主に、第一熱伝導シート９１を介して上カバー５１へ移動し、上カバー５１の放熱フィン５１ａにより放熱される。

一方、明るい投写画像が連続して投写される場合は、ＯＦＦ光板３６へ入射する光量が減り、投写レンズ４１ｂへ入射する光量が増える。従って、この場合は、照明ブラケット５２の温度上昇は抑えられ、ホイールブラケット７１の熱を良好に照明ブラケット５２へ逃がすことができ、ホイールブラケット７１の温度上昇が抑えられる。一方で、入射側鏡筒部材１４２の温度上昇が大きくなり、第二熱伝導シート９２を介して上カバー５１へ移動してくる入射側鏡筒部材１４２の熱が多くなる。その結果、上カバー５１が温度上昇する。よって、明るい投写画像が連続して投写されるときは、カラーホイール３１の熱は、主に、ホイールブラケット７１へ移動し、ホイールブラケット７１と照明ブラケット５２で放熱される。

このように、カラーホイール３１の熱が、照明カバー５０の照明ブラケット５２に設けられたホイールブラケット７１と、照明カバー５０の上カバー５１の両方に移動できるように構成することにより、明るい投写画像が連続した場合、暗い投写画像が連続した場合のいずれにおいても、カラーホイール３１の温度上昇を良好に抑制することができる。

また、本実施形態においては照明カバー５０の上カバー５１に放熱フィンを設けているが、照明カバー５０の照明ブラケット５２に放熱フィンを設けてもよい。かかる構成においても、入射側鏡筒部材１４２から照明カバー５０へ移動してきた熱や、カラーホイール３１から移動して熱を、照明ブラケット５２に設けた放熱フィンにより放熱することができ、照明カバー５０の温度上昇を抑制することができる。しかしながら、上カバー５１に放熱フィンを設けることで、以下の利点があり好ましい。すなわち、入射側鏡筒部材１４２の熱が、放熱フィンに到達するまでの移動距離を照明ブラケット５２に設けた場合に比べて短くできる。これにより、効率よく放熱フィンで、入射側鏡筒部材１４２の熱を放熱することができるという利点である。

また、本実施形態においては、カラーホイール３１から上カバー５１への熱伝導、入射側鏡筒部材１４２から上カバー５１への熱伝導に熱伝導シートを用いているが、熱伝導性の高い粒子を混ぜ込んだ熱伝導グリースを用いてもよい。熱伝導グリースを用いることで、熱伝導シートを用いた場合に比べて、熱を与える側の部材と、熱を受ける側部材の間の距離を狭めることができ、熱伝達効率を高めることができるというメリットがある。一方で、熱伝導シートは、熱伝導グリースに比べて、相手部材に対する追随性が高いため、熱伝導グリースに比べて空気層ができ難い。よって、熱伝導シートは、熱伝導グリースに比べて、簡単な構成で、熱を与える側の部材と、熱を受ける側部材に密着させることができ、装置のコストダウンを図ることができるというメリットがある。

また、本実施形態においては、照明カバー５０に空気を流して、照明カバー５０を空冷している

図９は、本実施形態のプロジェクタ内の空気の流れを説明する模式図である。図１０は、図９の矢印Ａからみた模式図である。図１１は、本実施形態のプロジェクタ内の空気の流れを説明する分解斜視図である。
図９及び図１０に示すように、プロジェクタの筐体には、吸気口５３ａ，５３ｂ，５３ｃが設けられている。第一吸気口５３ａは、照明装置３０と投写光学装置４０との間の隙間に対向するように設けられている。第二吸気口５３ｂは、プロジェクタの筐体の側面と、投写光学装置４０の側面との隙間に対向するように設けられており、第三吸気口５３ｃは、画像生成装置２０と筐体の底面との間の隙間に対向するように設けられている。また。プロジェクタの筐体のそれら吸気口５３ａ，５３ｂ，５３ｃの設置箇所とは反対側のプロジェクタの筐体に排気口５４が設けられている。さらに、その排気口５４と対向するように、排気ファン５５が設けられている。また、排気ファン５５に対向して、設けられた電源装置８０の、上カバー５１の放熱フィン５１ａと対向する箇所には、通気口８１が設けられている。

排気ファン５５を回転させると、周辺の空気が各吸気口５３ａ，５３ｂ，５３ｃに取り込まれる。第二吸気口５３ｂにより取り込まれた空気は、投写光学装置４０と、プロジェクタの筐体側面との間を通って、電源装置８０へと流れ、電源装置８０を冷却して、排気口５４から排出される。また。吸気口５３ｃにより取り込まれた空気は、画像生成装置２０と筐体の底面との間に流れ、画像生成装置２０に設けられたＤＭＤ２１の熱を放熱するための放熱部材２２を冷却する。その後、光源装置１０の側面を流れて、光源装置１０を冷却した後、排気口５４から排気される。

また、第一吸気口５３ａから取り込まれ空気は、図９及び図１１の矢印で示すように、照明装置３０と投写光学装置４０との間の隙間を流れる。そのとき上カバー５１、上カバー５１の放熱フィン５１ａおよび入射側鏡筒部材１４２の放熱形状部１４２ａを冷却する。そして、通気口８１を抜けて排気口５４から排出される。それにより、上カバー５１と鏡筒４１ａとの冷却効率をさらに高めることができる。

また、例えば、暗い投写画像が続いた場合は、第一吸気口５３ａから取り込まれ空気をＯＦＦ光板３６に流し、明るい投写画像が続いた場合は、第一吸気口５３ａから取り込まれ空気を、照明装置３０と投写光学装置４０との間の隙間に流すようにしてもよい。

以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
カラーホイール３１と、カラーホイール３１を通過した光を、投写画像を生成するＤＭＤ２１などの画像生成素子に照射するための光学部品（本実施形態では、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５）と、前記光学部品を覆う照明カバー５０などの光学部品カバーと、前記カラーホイール３１の熱を前記光学部品カバーに熱伝導させる第一熱伝導シート９１などの熱伝導手段とを備えた照明装置３０において、前記光学部品カバーに放熱フィン５１ａを設けた。
これによれば、照明カバー５０などの光学部品カバーに放熱フィン５１ａを設けることで、放熱フィン５１ａを有さないものに比べて、光学部品カバーの熱を効率よく放熱することができる。これにより、光学部品カバーの温度上昇を抑制することができ、良好にカラーホイール３１の熱を、光学部品カバーへ移動させることができ、カラーホイール３１の温度上昇を抑制することができる。

（態様２）
態様１において、ＤＭＤ２１などの画像生成素子が生成した前記投写画像が入射する投写レンズ４１ｂを有する投写レンズ装置４１などのレンズ装置の熱を照明カバー５０などの光学部品カバーに熱伝導させる第二熱伝導シート９２などの第二熱伝導手段を備えた。
これによれば、実施形態で説明したように、投写レンズの温度上昇を抑制することができ、投写レンズの熱膨張を抑制することができる。その結果、投写レンズの熱膨張による投写画像の劣化を抑制することができる。

（態様３）
態様２において、第二熱伝導手段として、熱伝導シートまたは熱伝導グリースを用いた。
これによれば、投写レンズ装置の熱を、良好に照明カバー５０などの光学部品カバーへ移動させることができる。

（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、前記第一熱伝導手段として、熱伝導シートまたは熱伝導グリースを用いた。
これによれば、カラーホイール３１の熱を良好に照明カバー５０などの光学部品カバーへ移動させることができる。

（態様５）
態様１乃至４いずれかにおいて、照明カバー５０などの光学部品カバーを、アルミ、または、アルミを含む材料で構成した。
これによれば、実施形態で説明したように、照明カバー５０などの光学部品カバーの熱伝導率を高めることができ、カラーホイール３１の熱を、第一熱伝導シート９１などの第一熱伝導手段を介して良好に光学部品カバーへ逃がすことができる。これにより、カラーホイール３１の温度上昇を抑制することができる。また、光学部品カバーの熱を、良好に放熱フィン５１ａで放熱することができ、光学部品カバーの温度上昇を抑制することができる。

（態様６）
態様１乃至４いずれかにおいて、照明カバー５０などの光学部品カバーを、銅、または、銅を含む材料で構成した。
これによれば、態様５と同様、照明カバー５０などの光学部品カバーの熱伝導率を高めることができ、カラーホイール３１の熱を、第一熱伝導シート９１などの第一熱伝導手段を介して良好に光学部品カバーへ逃がすことができる。これにより、カラーホイール３１の温度上昇を抑制することができる。また、光学部品カバーの熱を、良好に放熱フィン５１ａで放熱することができ、光学部品カバーの温度上昇を抑制することができる。

（態様７）
光源１１と、光源１１からの光を、投写画像を生成するＤＭＤ２１などの画像生成素子へ照射する照明装置３０などの照明手段と、前記画像生成素子が生成した前記投写画像が入射する投写レンズ４１ｂを備えた投写レンズ装置４１などのレンズ装置とを備えたプロジェクタ１などの画像投写装置において、前記照明手段として、態様１乃至６いずれかの照明装置を用いた。
これによれば、カラーホイール３１の温度上昇による投写画像の劣化を抑制することができる。

（態様８）
態様７において、照明カバー５０などの光学部品カバーを、前記照明装置を当該画像投写装置に取り付けたときに、前記照明装置内部に塵や埃や進入しないような構造とした。
これによれば、実施形態で説明したように、照明装置内部に設けられた光学部品（本実施形態では、ライトトンネル３２、２枚のリレーレンズ３３、平面ミラー３４および凹面ミラー３５）に塵や埃が付着するのを抑制することができ、投写画像の劣化を抑制することができる。

（態様９）
態様１または８において、照明カバー５０などの光学部品カバーを空冷する空冷手段（本実施形態においては、第一吸気口５３ａ、排気ファン５５、排気口５４、および、通気口８１などで構成）を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、照明カバー５０などの光学部品カバーの温度上昇を抑制することができ、良好にカラーホイール３１の熱を、光学部品カバーに逃がすことができる。これにより、カラーホイール３１の温度上昇を抑制することができる。

（態様１０）
態様７乃至９いずれかにおいて、投写レンズ装置４１などのレンズ装置は、前記投写レンズ４１ｂを保持する鏡筒４１ａなどのレンズ保持部を有し、前記レンズ保持部の少なくとも画像生成素子側を、アルミ、または、アルミを含む材料で構成した。
これによれば、鏡筒４１ａなどのレンズ保持部の熱伝導率を高めることができ、投写レンズの熱を良好に鏡筒４１ａへ逃がすことができる。これにより、投写レンズの温度上昇を抑制することができ、投写レンズの熱膨張による投写画像の劣化を抑制することができる。

１ ：プロジェクタ
１０ ：光源装置
１０ａ ：光源位置決め突起
１１ ：光源
２０ ：画像生成装置
２１ ：ＤＭＤ
２２ ：放熱部材
３０ ：照明装置
３１ ：カラーホイール
３１ａ ：モータ
３１ｂ ：フィルタ部材
３２ ：ライトトンネル
３３ ：リレーレンズ
３４ ：平面ミラー
３５ ：凹面ミラー
３６ ：ＯＦＦ光板
４０ ：投写光学装置
４１ ：投写レンズ装置
４１ａ ：鏡筒
４１ｂ ：投写レンズ
４１ｃ ：取り付け部
４２ ：投写レンズ固定金具
４３ ：折り返しミラー
４４ ：曲面ミラー
４５ ：防塵ガラス
４７ ：ミラーブラケット
４９ ：ガラス押さえ部材
５０ ：照明カバー
５１ ：上カバー
５１ａ ：放熱フィン
５１ｂ ：溝部
５１ｃ ：開口部
５１ｄ ：ネジ止めボス部
５１ｅ ：受熱部
５２ ：照明ブラケット
５２ａ ：光源位置決め穴
５３ａ ：第一吸気口
５３ｂ ：第二吸気口
５３ｃ ：第三吸気口
５４ ：排気口
５５ ：排気ファン
６１ ：透過ガラス
６２ ：操作部
６３ ：フォーカスレバー
７１ ：ホイールブラケット
７２ ：ホイールカバー
７２ａ ：貫通孔
８０ ：電源装置
８１ ：通気口
９１ ：第一熱伝導シート
９２ ：第二熱伝導シート
１０１ ：投写面
１４１ ：出射側鏡筒部材
１４２ ：入射側鏡筒部材
１４２ａ ：放熱形状部

特開２０１５−７６９４号公報

Claims (10)

1. カラーホイールと、
   前記カラーホイールを通過した光を、投写画像を生成する画像生成素子に照射するための光学部品と、
   前記光学部品を覆う光学部品カバーと、
   前記カラーホイールの熱を前記光学部品カバーに熱伝導させる第一熱伝導手段とを備えた照明装置において、
   前記光学部品カバーに放熱フィンを設けたことを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記画像生成素子が生成した前記投写画像が入射する投写レンズを備えたレンズ装置の熱を前記光学部品カバーに熱伝導させる第二熱伝導手段を備えたことを特徴とする照明装置。
3. 請求項２に記載の照明装置において、
   前記第二熱伝導手段として、熱伝導シートまたは熱伝導グリースを用いたことを特徴とする照明装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記第一熱伝導手段として、熱伝導シートまたは熱伝導グリースを用いたことを特徴とする照明装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記光学部品カバーを、アルミ、または、アルミを含む材料で構成したことを特徴とする照明装置。
6. 請求項１乃至４いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記光学部品カバーを、銅、または、銅を含む材料で構成したことを特徴とする照明装置。
7. 光源と、
   光源からの光を、投写画像を生成する画像生成素子へ照射する照明手段と、
   前記画像生成素子が生成した前記投写画像が入射する投写レンズを備えたレンズ装置とを備えた画像投写装置において、
   前記照明手段として、請求項１乃至６いずれか一項に記載の照明装置を用いたことを特徴とする画像投写装置。
8. 請求項７に記載の画像投写装置において、
   前記光学部品カバーを、前記照明装置を当該画像投写装置に取り付けたときに、前記照明装置の内部に塵や埃が進入しないような構造としたことを特徴とする画像投写装置。
9. 請求項７または８に記載の画像投写装置において、
   前記光学部品カバーを空冷する空冷手段を設けたことを特徴とする画像投写装置。
10. 請求項７乃至９いずれか一項に記載の画像投写装置において、
    前記レンズ装置は、前記投写レンズを保持するレンズ保持部を有し、
    前記レンズ保持部の少なくとも画像生成素子側を、アルミ、または、アルミを含む材料で構成したことを特徴とする画像投写装置。

Images