JP2023032775A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】液漏れのリスクを抑制しつつ、パネルを効率良く冷却できるプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明のプロジェクターは、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルのうち少なくとも一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、少なくとも赤用液晶パネルに向けて気流を送る空冷装置と、を備える。【選択図】図6
Description
本発明は、プロジェクターに関する。
従来、画像形成ユニットを構成する各液晶パネルの画像形成領域の周囲に形成した流路に液体を流すことで各液晶パネルを冷却する冷却装置を備えたプロジェクターがある(例えば、下記特許文献1参照)。
上記プロジェクターでは、各液晶パネルに流路を接続するため、流路を形成する配管数が多くなり、メンテナンスの観点から液晶パネルを交換可能な構成を採用する場合、配管を複数の部品で構成する必要がある。このように配管の部品点数が多くなると、配管の接続部分から液漏れを生じるリスクが高まる。
上記の課題を解決するために、本発明の1つの態様によれば、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルのうち少なくとも一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、少なくとも前記赤用液晶パネルに向けて気流を送る空冷装置と、を備える、ことを特徴とするプロジェクターが提供される。
本発明の別の態様によれば、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルの一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルの他方と前記赤用液晶パネルとにそれぞれ設けられ、パネル本体に発生した熱を受熱する受熱部と、前記受熱部で受熱した熱を放熱する放熱部と、を含み、前記受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、前記放熱部からの放熱によって前記冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーと、を備える、ことを特徴とするプロジェクターが提供される。
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
(第1実施形態)
図1は本実施形態のプロジェクターの構成を示した図である。
本実施形態のプロジェクター1は、光源ユニット2から射出された照明光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。図1に示すように、プロジェクター1は、光源ユニット2と、画像形成ユニット3と、投射光学ユニット4と、外装筐体5と、冷却装置6と、電源ユニット14と、を備えている。
図1は本実施形態のプロジェクターの構成を示した図である。
本実施形態のプロジェクター1は、光源ユニット2から射出された照明光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。図1に示すように、プロジェクター1は、光源ユニット2と、画像形成ユニット3と、投射光学ユニット4と、外装筐体5と、冷却装置6と、電源ユニット14と、を備えている。
以下の説明では、必要に応じてXYZ直交座標系を用いる。
各図面において、X軸は光源ユニット2から画像形成ユニット3に向けて射出される照明光WLの光軸AX1に沿う軸である。Y軸はX軸に直交し、投射光学ユニット4が画像光を投射する方向、すなわち、投射光学ユニット4の光軸AX2に沿う軸である。Z軸は光軸AX1および光軸AX2に直交する軸である。
また、本実施形態では、Z軸に沿う方向を「上下方向Z」、+Zを「上側」、-Zを「下側」とし、X軸に沿う方向を「左右方向X」、+Xを「右側」、-Xを「左側」とし、Y軸に沿う方向を「前後方向Y」、+Yを「前側」、-Yを「後側」と称して説明する。
なお、上下方向Z、左右方向Xおよび前後方向Yとは、単にプロジェクター1の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、プロジェクター1における実際の設置姿勢や方向を規定するものではない。
各図面において、X軸は光源ユニット2から画像形成ユニット3に向けて射出される照明光WLの光軸AX1に沿う軸である。Y軸はX軸に直交し、投射光学ユニット4が画像光を投射する方向、すなわち、投射光学ユニット4の光軸AX2に沿う軸である。Z軸は光軸AX1および光軸AX2に直交する軸である。
また、本実施形態では、Z軸に沿う方向を「上下方向Z」、+Zを「上側」、-Zを「下側」とし、X軸に沿う方向を「左右方向X」、+Xを「右側」、-Xを「左側」とし、Y軸に沿う方向を「前後方向Y」、+Yを「前側」、-Yを「後側」と称して説明する。
なお、上下方向Z、左右方向Xおよび前後方向Yとは、単にプロジェクター1の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、プロジェクター1における実際の設置姿勢や方向を規定するものではない。
光源ユニット2は、画像形成ユニット3の画像形成部3Aに白色の照明光WLを供給する。光源ユニット2は、ケース10に設けられた光源ユニット用接続部10aに接続される。光源ユニット2の構成の詳細は後述する。
光源ユニット用接続部10aは、例えば、透光性を有する窓部で構成される。なお、光源ユニット用接続部10aは、光源ユニット2が接続された際にケース10内を密閉可能とする構成であれば、ケース10に形成した開口であってもよい。
このような構成に基づき、本実施形態の画像形成ユニット3は、ケース10の光源ユニット用接続部10aを介して光源ユニット2からの照明光WLを各光変調パネル32R,32G,32Bに入射させることができる。
このような構成に基づき、本実施形態の画像形成ユニット3は、ケース10の光源ユニット用接続部10aを介して光源ユニット2からの照明光WLを各光変調パネル32R,32G,32Bに入射させることができる。
画像形成ユニット3は、密閉構造をなすケース10内に、少なくとも画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16を密閉状態で収容することで構成される。ケース10は、画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16を所定の位置に保持した状態で収容する。画像形成ユニット3は、画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16を、前側(+Y側)から後側(-Y側)に向かってケース10内に順に配列して収容することで構成されている。
パネル吸熱用熱交換器7は、画像形成ユニット3のケース10内において、画像形成部3Aの収容部分(収容スペース)とパネル用ファン16の収容部分(収容スペース)とを仕切るように配置されている。本実施形態の場合、パネル吸熱用熱交換器7は、ケース10内の空間を光軸AX2に沿う前後方向(第2方向)Yにおいて2つに分けるように、左右方向に沿って配置されている。
画像形成ユニット3のケース10内において、画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16は前後方向Yに配列され、パネル放熱用熱交換器8は前後方向Yに沿って延在する。
画像形成部3Aは、光変調パネル32R,32G,32Bと、クロスダイクロイックプリズム34と、を含む。光変調パネル32R,32G,32Bの各々は、入射された色光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する。光変調パネル32R,32G,32Bの各々は、光透過型の液晶パネルで構成される。各光変調パネル32R,32G,32Bの詳細な構成については後述する。
クロスダイクロイックプリズム34は、各光変調パネル32R,32G,32Bから射出された各画像光を合成する。クロスダイクロイックプリズム34は、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略X字状の界面に、誘電体多層膜が設けられている。
このような構成に基づいて、本実施形態の画像形成部3Aは各色の画像光を合成することでフルカラーの画像光を生成する。
このような構成に基づいて、本実施形態の画像形成部3Aは各色の画像光を合成することでフルカラーの画像光を生成する。
本実施形態において、光変調パネル32R,32G,32Bの各々の光入射側にはフィールドレンズ33R,33G,33Bが設けられている。
なお、図示を省略したが、各光変調パネル32R,32G,32Bと各フィールドレンズ33R,33G,33Bとの間には入射側偏光板が配置され、各光変調パネル32R,32G,32Bとクロスダイクロイックプリズム34との間には射出側偏光板が配置されている。
なお、図示を省略したが、各光変調パネル32R,32G,32Bと各フィールドレンズ33R,33G,33Bとの間には入射側偏光板が配置され、各光変調パネル32R,32G,32Bとクロスダイクロイックプリズム34との間には射出側偏光板が配置されている。
本実施形態において、画像形成ユニット3は、ケース10内に収容された、均一照明光学系30と、色分離導光光学系31とをさらに含む。ケース10は、均一照明光学系30および色分離導光光学系31を所定の位置に保持した状態で収容する。
光源ユニット2から射出された照明光WLは均一照明光学系30に入射する。
均一照明光学系30は、第1レンズアレイ301と、第2レンズアレイ302と、偏光変換素子303と、重畳レンズ304と、を有している。
均一照明光学系30は、第1レンズアレイ301と、第2レンズアレイ302と、偏光変換素子303と、重畳レンズ304と、を有している。
第1レンズアレイ301は、光源ユニット2からの照明光WLを複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを含む。複数の第1小レンズは、照明光WLの光軸AX1と直交する面内においてマトリクス状に配列されている。
第2レンズアレイ302は、第1レンズアレイ301の複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを含む。複数の第2小レンズは、光軸AX1に直交する面内においてマトリクス状に配列されている。
第2レンズアレイ302は、重畳レンズ304とともに、第1レンズアレイ301の各第1小レンズの像を光変調パネル32R,32G,32Bの画像形成領域の近傍にそれぞれ結像する。
偏光変換素子303は、第2レンズアレイ302から射出された光を一方の直線偏光に変換する。偏光変換素子303は、例えば、図示を省略する、偏光分離膜および位相差板を有している。
重畳レンズ304は、偏光変換素子303から射出された各部分光束を集光して光変調パネル32R,32G,32Bの画像形成領域の近傍にそれぞれ重畳させる。
色分離導光光学系31は均一照明光学系30を経由した照明光WLを、赤色光LRと緑色光LGと青色光LBとに分離し、各光変調パネル32R,32G,32Bに導く。色分離導光光学系31は、第1ダイクロイックミラー311と、第2ダイクロイックミラー312と、第1反射ミラー313と、第2反射ミラー314と、第3反射ミラー315と、第1リレーレンズ316と、第2リレーレンズ317と、を有している。
第1ダイクロイックミラー311は、赤色光LRを反射させ、緑色光LGおよび青色光LBを透過する。第2ダイクロイックミラー312は、第1ダイクロイックミラー311を透過した緑色光LGおよび青色光LBのうち、緑色光LGを反射して、青色光LBを透過させる。第1反射ミラー313は、赤色光LRを反射する。第2反射ミラー314および第3反射ミラー315は、青色光LBを反射する。第1リレーレンズ316は、第2ダイクロイックミラー312と第2反射ミラー314との間に配置され、第2リレーレンズ317は第2反射ミラー314と第3反射ミラー315との間に配置される。
投射光学ユニット4は、ケース10に設けられた投射光学ユニット用接続部10bに接続される。投射光学ユニット4は投射レンズ群からなり、ケース10の投射光学ユニット用接続部10bを介して画像形成部3Aの各光変調パネル32R,32G,32Bからの光が入射される。
投射光学ユニット用接続部10bは、例えば、透光性を有する窓部で構成される。なお、投射光学ユニット用接続部10bは、投射光学ユニット4が接続された際にケース10内を密閉可能とする構成であれば、ケース10に形成した開口であってもよい。また、投射光学ユニット用接続部10bは、投射光学ユニット4の光軸AX2をシフトさせるレンズシフト機構を備えていてもよい。
このような構成に基づき、本実施形態の画像形成ユニット3は、ケース10の投射光学ユニット用接続部10bを介して画像形成ユニット3で生成した画像光をスクリーンなどの被投射面に向けて拡大して投射することができる。これにより、スクリーン上には、拡大されたカラー映像が表示される。
外装筐体5は、光源ユニット2、画像形成ユニット3、冷却装置6および電源ユニット14を内部に収容するとともに、プロジェクター1の外装を構成する。
本実施形態のプロジェクター1は、外装筐体5内に2つの熱源が配置されている。具体的に、第1熱源は光源ユニット2に相当し、第2熱源は画像形成ユニット3内の光変調パネル32R,32G,32Bに相当する。
本実施形態のプロジェクター1は、これら2つの熱源で発生する熱を冷却するための冷却装置6を備えている。
冷却装置6は、光源ユニット2で発生した熱を吸熱する光源吸熱用熱交換器25と、光変調パネル32R,32G,32Bで発生した熱を吸熱するパネル吸熱用熱交換器7と、光源吸熱用熱交換器25から伝達された熱を放熱する光源放熱用熱交換器9と、パネル吸熱用熱交換器7から伝達された熱を放熱するパネル放熱用熱交換器8と、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9に気流を送る熱交換器用ファン17と、排熱用ファン13と、を含む。
冷却装置6において、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9は、気流Kの流れ方向において重なり、気流Kは、パネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に向かって流れる。
冷却装置6において、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9は、気流Kの流れ方向において重なり、気流Kは、パネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に向かって流れる。
外装筐体5は、前面部51、後面部52、左側面部53、右側面部54、天面部55および底面部56を含む。外装筐体5は、例えば略直方体形状に形成される。なお、図1では、外装筐体5の内部構造を示すため、天面部55を透明部材として図示している。
前面部51は、前後方向Yの前側(+Y)に位置し、XZ面に沿う板状の部位である。
後面部52は、前後方向Yの後側(-Y)に位置し、XZ面に沿う板状の部位である。
左側面部53は、左右方向Xの左側(-X)に位置し、YZ面に沿う板状の部位である。
右側面部54は、左右方向Xの右側(+X)に位置し、YZ面に沿う板状の部位である。
天面部55は、前面部51、後面部52、左側面部53および右側面部54の上側(+Z)の端部同士を接続し、XY平面に沿う板状の部位である。
底面部56は、前面部51、後面部52、左側面部53および右側面部54の下側(-Z)の端部同士を接続し、XY平面に沿う板状の部位である。
後面部52は、前後方向Yの後側(-Y)に位置し、XZ面に沿う板状の部位である。
左側面部53は、左右方向Xの左側(-X)に位置し、YZ面に沿う板状の部位である。
右側面部54は、左右方向Xの右側(+X)に位置し、YZ面に沿う板状の部位である。
天面部55は、前面部51、後面部52、左側面部53および右側面部54の上側(+Z)の端部同士を接続し、XY平面に沿う板状の部位である。
底面部56は、前面部51、後面部52、左側面部53および右側面部54の下側(-Z)の端部同士を接続し、XY平面に沿う板状の部位である。
前面部51は、略中央に設けられた開口部51aを有する。投射光学ユニット4は、開口部51aを介して外装筐体5内に挿入され、画像形成ユニット3に接続される。本実施形態の場合、投射光学ユニット4の前端部は開口部51aを介して外装筐体5の外側に突出した状態とされるが、投射光学ユニット4の前端部が開口部51aよりも外装筐体5の内側に位置してもよい。
本実施形態において、画像形成ユニット3、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9は互いに重なるようにX軸に沿って一方向に配列される。
外装筐体5の底面部56は、吸気口56aおよび吸気口56bを含む。
吸気口56aは、底面部56において、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9のうち画像形成ユニット3側に位置するパネル放熱用熱交換器8と、画像形成ユニット3と、の間の空間に面する位置に設けられ、外装筐体5内に外気を取り込む。
吸気口56bは、底面部56において、パネル放熱用熱交換器8と光源放熱用熱交換器9との間の空間に面する位置に設けられ、外装筐体5内に外気を取り込む。
なお、吸気口56bは、吸気口56aと一体に形成されていてもよい。すなわち、吸気口56aの一部がパネル放熱用熱交換器8と光源放熱用熱交換器9との間の空間に面する位置まで延在して形成されてもよい。
吸気口56aは、底面部56において、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9のうち画像形成ユニット3側に位置するパネル放熱用熱交換器8と、画像形成ユニット3と、の間の空間に面する位置に設けられ、外装筐体5内に外気を取り込む。
吸気口56bは、底面部56において、パネル放熱用熱交換器8と光源放熱用熱交換器9との間の空間に面する位置に設けられ、外装筐体5内に外気を取り込む。
なお、吸気口56bは、吸気口56aと一体に形成されていてもよい。すなわち、吸気口56aの一部がパネル放熱用熱交換器8と光源放熱用熱交換器9との間の空間に面する位置まで延在して形成されてもよい。
外装筐体5の後面部52は、吸気口52aを含む。吸気口52aは、吸気口56aと同様、パネル放熱用熱交換器8と画像形成ユニット3との間の空間に面する位置に設けられ、外装筐体5内に外気を気流Kとして取り込む。本実施形態の場合、吸気口52aは、パネル放熱用熱交換器8と光源放熱用熱交換器9との間の空間に面する位置まで延在している。
外装筐体5の前面部51は、吸気口51bをさらに含む。吸気口51bは、吸気口56a,52aと同様、パネル放熱用熱交換器8と画像形成ユニット3との間の空間に面する位置に設けられ、外装筐体5内に外気を気流Kとして取り込む。本実施形態の場合、吸気口51bは、パネル放熱用熱交換器8と光源放熱用熱交換器9との間の空間に面する位置まで延在している。
このような構成に基づき、熱交換器用ファン17は、吸気口51b、吸気口52a、吸気口56aおよび吸気口56bを介して外装筐体5内に気流Kを効率良く取り込むことができる。なお、各吸気口51b,52a,56a,56bに対し、気流K中に含まれる塵埃を捕集するフィルターを設けるようにしてもよい。
熱交換器用ファン17は、パネル放熱用熱交換器8と外装筐体5の左側面部(排気用壁部)53との間に配置される。左側面部53は、パネル放熱用熱交換器8に対向する位置に設けられた排気口53aを有する。排気口53aは、熱交換器用ファン17による外装筐体5内の排気を外部に排出する。
本実施形態の場合、左側面部53とパネル放熱用熱交換器8との間には光源放熱用熱交換器9が配置されるため、熱交換器用ファン17により、吸気口52aおよび吸気口56aから吸気された気流Kはパネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9を介して排気口53aへと流れるようになっている。
右側面部54は、吸気口54aおよび排気口54bを有する。吸気口54aは、光源ユニット2に対向する位置に設けられ、光源ユニット2の所定の位置に外気を取り込む。なお、吸気口54aを通過する空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターが設けられていてもよい。
排気口54bは、排熱用ファン13に対向する位置に設けられる。排熱用ファン13は、排気口54bを介して外装筐体5内から外部に排出することで外装筐体5内から熱を外部に放出する。
排気口54bは、排熱用ファン13に対向する位置に設けられる。排熱用ファン13は、排気口54bを介して外装筐体5内から外部に排出することで外装筐体5内から熱を外部に放出する。
ここで、本実施形態のプロジェクター1において、外装筐体5内に収容される各部材のレイアウトを説明する。
光源ユニット2は、外装筐体5内において画像形成ユニット3に対して、投射光学ユニット4の光軸AX2に交差する左右方向X(第1方向)の一方側である右側(+X側)に配置されている。パネル放熱用熱交換器8は、外装筐体5内において画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの他方側である左側(-X)に配置されている。パネル放熱用熱交換器8は前後方向Yに沿って延在している。
光源ユニット2は、外装筐体5内において画像形成ユニット3に対して、投射光学ユニット4の光軸AX2に交差する左右方向X(第1方向)の一方側である右側(+X側)に配置されている。パネル放熱用熱交換器8は、外装筐体5内において画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの他方側である左側(-X)に配置されている。パネル放熱用熱交換器8は前後方向Yに沿って延在している。
光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの左側(-X側)に配置される。光源放熱用熱交換器9は、前後方向Yに沿って延在している。すなわち、本実施形態において、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内において、画像形成ユニット3の左側(-X側)に配置されている。
電源ユニット14は、外装筐体5内で画像形成ユニット3のケース10に対して、右側(+X)に配置される。電源ユニット14は、光源ユニット2および画像形成部3Aに電力を供給する。電源ユニット14は、光軸AX2に沿う前後方向Yおよび左右方向Xに交差する上下方向Z(第3方向)において、光源ユニット2の少なくとも一部と重なるように外装筐体5内に配置されている。本実施形態の場合、電源ユニット14は、光源ユニット2の下側(-Z)に配置されている。
本実施形態のプロジェクター1によれば、外装筐体5内において、電源ユニット14および光源ユニット2が上下方向Zに重なるように配置されることで、電源ユニット14および光源ユニット2を左右方向Xあるいは前後方向Yに並べて配置するレイアウトに比べて、上下方向Zから平面視た際の外装筐体5の大きさを小さくできる。すなわち、本実施形態のレイアウトによれば、プロジェクター1のフットスペースを小さくできる。
図2は、画像形成部3Aの要部構成を示す斜視図である。
画像形成部3Aは、複数の光変調パネル32R,32G,32Bと、クロスダイクロイックプリズム34と、を含む。光変調パネル(赤用液晶パネル)32Rは赤色光LRに対応する液晶パネルであり、光変調パネル(緑用液晶パネル)32Gは緑色光LGに対応する液晶パネルであり、光変調パネル(青用液晶パネル)32Bは青色光LBに対応する液晶パネルである。
画像形成部3Aは、複数の光変調パネル32R,32G,32Bと、クロスダイクロイックプリズム34と、を含む。光変調パネル(赤用液晶パネル)32Rは赤色光LRに対応する液晶パネルであり、光変調パネル(緑用液晶パネル)32Gは緑色光LGに対応する液晶パネルであり、光変調パネル(青用液晶パネル)32Bは青色光LBに対応する液晶パネルである。
クロスダイクロイックプリズム34は、図2に示すように、光変調パネル32R,32G,32Bと対向し、かつ、光変調パネル32R,32G,32Bを通過した各色光が入射される3つの入射面34R,34G,34Bと、1つの射出面34Sと、を有している。
本実施形態のプロジェクター1では、発熱する光変調パネル32R,32G,32Bに対してパネル用ファン16を用いて気流Kを送ることで冷却するようにしている。パネル用ファン16はダクト15を介して各光変調パネル32R,32G,32Bそれぞれに気流Kを供給する。
パネル用ファン16としては例えば、遠心ファンやシロッコファンを用いることができるが、ファンの種類はこれに限られない。本実施形態において、ケース10内には、複数のパネル用ファン16が設けられている。複数のパネル用ファン16は、第1ファン16a、第2ファン16bおよび第3ファン16cを含む。
第1ファン16aは光変調パネル32Rに気流を送り、第2ファン16bは光変調パネル32Gに気流を送り、第3ファン16cは光変調パネル32Bに気流を送る。以下、第1ファン16a、第2ファン16bおよび第3ファン16cを特に区別することなく総称する場合、単に、各ファン16a,16b,16cと称すことがある。
パネル用ファン16を構成する各ファン16a,16b,16cは、パネル吸熱用熱交換器7に沿って左右方向Xに複数配列されている。各ファン16a,16b,16cの気流Kは、パネル吸熱用熱交換器7および画像形成部3Aと外装筐体5との間に設けられたダクト15を介して画像形成部3Aの光変調パネル32R,32G,32Bへと流れる。
ダクト15は、第1ダクト部15aと、第2ダクト部15bと、第3ダクト部15cと、を含む。
第1ダクト部15aは、光変調パネル32Rに気流Kを供給する供給口15a1を有し、第2ダクト部15bは、光変調パネル32Gに気流Kを供給する供給口15b1を有し、第3ダクト部15cは、光変調パネル32Bに気流Kを供給する供給口15c1を有する。
このように各光変調パネル32R,32G,32Bに対して個別のファンからの気流Kを供給することで、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を高めている。
第1ダクト部15aは、光変調パネル32Rに気流Kを供給する供給口15a1を有し、第2ダクト部15bは、光変調パネル32Gに気流Kを供給する供給口15b1を有し、第3ダクト部15cは、光変調パネル32Bに気流Kを供給する供給口15c1を有する。
このように各光変調パネル32R,32G,32Bに対して個別のファンからの気流Kを供給することで、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を高めている。
ここで、各光変調パネル32R,32G,32Bにおける発熱度合いはパネル毎に異なる場合がある。例えば、光変調パネル32Gは、光変調パネル32R,32Gよりも発熱量が大きい。これは、光変調パネル32Gは、照明光WLの色バランスを考慮した際、光変調パネル32R,32Bよりも多くの光が入射されるためである。
また、光変調パネル32Bは、光源ユニット2から短波長帯で高エネルギーの光が入射するため、他の光変調パネル32R,32Gに比べて耐光性を高める必要がある。
本実施形態の画像形成ユニット3は、発熱性の高い緑色用の光変調パネル32Gと耐光性を高める必要のある青色用の光変調パネル32Bとに対してファンからの送風に加えて、熱交換用液体を用いた液冷装置で冷却することで冷却性能をより高めるようにしている。
また、光変調パネル32Bは、光源ユニット2から短波長帯で高エネルギーの光が入射するため、他の光変調パネル32R,32Gに比べて耐光性を高める必要がある。
本実施形態の画像形成ユニット3は、発熱性の高い緑色用の光変調パネル32Gと耐光性を高める必要のある青色用の光変調パネル32Bとに対してファンからの送風に加えて、熱交換用液体を用いた液冷装置で冷却することで冷却性能をより高めるようにしている。
一方、光変調パネル32Rは、光変調パネル32B,32Gよりも発熱量が小さい。つまり、光変調パネル32Rに気流を供給する第1ファン16aは、他のファン16b,16cに対して余力を持った状態となっている。本実施形態の第1ダクト部15aでは、均一照明光学系30に向けて気流Kの一部を供給するための供給口15a2をさらに設けている。よって、第1ファン16aから供給される気流の一部を均一照明光学系30の側に振り分けることで、1つのファンで光変調パネル32Rおよび均一照明光学系30の両方を効率良く冷却することができる。なお、発熱量の小さい光変調パネル32Rの冷却は、第1ダクト部15aから供給される気流Kによって行われる。なお、各光変調パネル32R,32G,32Bを冷却する構成については後述する。
本実施形態において、各ファン16a,16b,16cはパネル吸熱用熱交換器7の後側(-Y)に配置される。そのため、光変調パネル32R,32G,32Bを冷却することで加熱された気流はパネル吸熱用熱交換器7を通過して各ファン16a,16b,16cに再び吸引される。
パネル吸熱用熱交換器7は、光変調パネル32R,32G,32Bによって加熱された気流Kから吸熱する。本実施形態において、パネル吸熱用熱交換器7は、光変調パネル32Gに対向するように配置されている。
パネル吸熱用熱交換器7はラジエーターで構成される。パネル吸熱用熱交換器7は、内部に流入される熱交換用液体と気流Kとを熱交換させることで気流Kから吸熱する熱交換器である。気流Kから吸熱することで加熱されたラジエーター内を流れる熱交換用液体はパネル放熱用熱交換器8へと供給される。
パネル放熱用熱交換器8は、パネル吸熱用熱交換器7から供給される熱交換用液体から放熱する。本実施形態において、パネル放熱用熱交換器8はラジエーターで構成される。パネル放熱用熱交換器8は、内部に流入される熱交換用液体を介して気流Kと熱交換することで熱交換用液体から放熱する熱交換器である。パネル放熱用熱交換器8により冷却された熱交換用液体は、パネル吸熱用熱交換器7に再び供給され、光変調パネル32R,32G,32Bによって加熱された気流Kとの熱交換に利用される。なお、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル放熱用熱交換器8間における熱交換用液体の循環経路については後述する。
本実施形態の画像形成ユニット3において、光変調パネル32R,32G,32Bにより加熱された気流Kはパネル吸熱用熱交換器7を経由することで温度が低下した状態で各ファン16a,16b,16cに吸引される。そのため、各ファン16a,16b,16cは光変調パネル32R,32G,32Bに対して比較的低温の気流Kを供給することができる。
このように本実施形態の画像形成ユニット3によれば、密閉空間内に収容された光変調パネル32R,32G,32Bに気流Kを循環的に送る場合において、パネル吸熱用熱交換器7を介して気流Kの温度を低下させることで、光変調パネル32R,32G,32Bを効率良く冷却することができる。また、本実施形態の画像形成ユニット3は、光変調パネル32R,32G,32Bを密閉空間に収容することで、ゴミや異物等の付着による表示品質の低下といった不具合の発生を抑制することができる。
続いて、光源ユニット2の構成について説明する。
図3は、光源ユニット2を示す模式図である。
光源ユニット2は、図3に示すように、光源用筐体CA、光源部20、アフォーカル光学素子21、第1位相差素子22a、第2位相差素子22b、第3位相差素子22c、拡散透過素子23、偏光分離合成素子24、第1集光素子26、拡散光学素子27、第2集光素子28、波長変換素子29およびホイール冷却装置40を備えている。
図3は、光源ユニット2を示す模式図である。
光源ユニット2は、図3に示すように、光源用筐体CA、光源部20、アフォーカル光学素子21、第1位相差素子22a、第2位相差素子22b、第3位相差素子22c、拡散透過素子23、偏光分離合成素子24、第1集光素子26、拡散光学素子27、第2集光素子28、波長変換素子29およびホイール冷却装置40を備えている。
光源ユニット2には、X軸に沿って延びる光軸AX1と、光軸AX1に対して直交し、かつ、Y軸に沿って延びる光軸AX3とが設定されている。
光源部20、アフォーカル光学素子21、第1位相差素子22a、拡散透過素子23、偏光分離合成素子24と、第2位相差素子22b、第1集光素子26および拡散光学素子27は、光軸AX3上に配置されている。
波長変換素子29、第2集光素子28、偏光分離合成素子24および第3位相差素子22cは、光軸AX1上に配置されている。
光源部20、アフォーカル光学素子21、第1位相差素子22a、拡散透過素子23、偏光分離合成素子24と、第2位相差素子22b、第1集光素子26および拡散光学素子27は、光軸AX3上に配置されている。
波長変換素子29、第2集光素子28、偏光分離合成素子24および第3位相差素子22cは、光軸AX1上に配置されている。
光源用筐体CAは、アフォーカル光学素子21、第1位相差素子22a、拡散透過素子23、偏光分離合成素子24、第2位相差素子22b、第1集光素子26、拡散光学素子27、第2集光素子28、波長変換素子29、第3位相差素子22cおよび光源部20を収容し、塵埃等が内部に侵入しづらい密閉筐体である。
図4は、光源部20の構成を示す模式図である。具体的に、図4は、光源部20を+X側から見た断面を模式的に示す図である。
光源部20は、後述する拡散光学素子27及び波長変換素子29に入射する光を-Y方向に射出する。光源部20は、図4に示すように、第1光源モジュール201、第2光源モジュール202および光合成部材203を備える。
光源部20は、後述する拡散光学素子27及び波長変換素子29に入射する光を-Y方向に射出する。光源部20は、図4に示すように、第1光源モジュール201、第2光源モジュール202および光合成部材203を備える。
第1光源モジュール201は、光源部20において+Y側に配置されている。第1光源モジュール201は、射出される青色光の光軸に直交する平面に配列される複数の基体612を備え、複数の基体612のそれぞれには少なくとも1つの発光素子613が実装されている。基体612は、熱伝達性が高い金属によって構成されており、発光素子613にて生じた熱を受熱板614に伝達する。なお、基体612に実装される発光素子613の数は、適宜変更可能である。
発光素子613は半導体レーザーで構成される。発光素子613が射出する光は、例えばピーク波長が440nmの青色のレーザー光である。複数の発光素子613から射出された光は、図示しないコリメーターレンズによって平行化されて射出される。このような構成に基づき、第1光源モジュール201は、複数の青色レーザー光線からなる青色光BL1を励起光として光合成部材203に向けて射出する。なお、第1光源モジュール201は、光合成部材203に対するP偏光に相当する青色光BL1を射出するように、各発光素子613の向きを設定している。
一方、第2光源モジュール202は、光源部20において+Z側に配置されている。第2光源モジュール202は、第1光源モジュール201と同様の構成を有する。第2光源モジュール202は、複数の青色レーザー光線からなる青色光BL2を励起光として光合成部材203に向けて射出する。なお、第2光源モジュール202は、光合成部材203に対するS偏光に相当する青色光BL2を射出するように、各発光素子613の向きを設定している。
光源部20において、第1光源モジュール201および第2光源モジュール202は高温となる。そのため、本実施形態の光源部20には、光源吸熱用熱交換器25が設けられている。光源吸熱用熱交換器25は光源ユニット2で発生する熱を吸熱して光源部20を冷却する。光源吸熱用熱交換器25の構成の詳細については後述する。
光合成部材203は、第1光源モジュール201から射出される青色光BL1の光路と、第2光源モジュール202から射出される青色光BL2の光路とが交差する位置に設けられている。本実施形態の光合成部材203は、例えば、偏光ビームスプリッターで構成される。上述のように第1光源モジュール201から射出された青色光BL1は光合成部材203に対してP偏光として入射するため、青色光BL1は光合成部材203を-Y側に向かって透過する。また、第2光源モジュール202から射出された青色光BL2は光合成部材203に対するS偏光として入射するため、青色光BL2は光合成部材203で-Y側に反射されることで、青色光BL1および青色光BL2は合成され、青色光BLとして-Y側に射出される。
光源部20から射出された青色光BLは、図3に示したように、アフォーカル光学素子21に入射する。アフォーカル光学素子21は、光源部20から入射する青色光BLの光束径を調整する。アフォーカル光学素子21は、入射する光を集光するレンズ211と、レンズ211とによって集光された光束を平行化するレンズ212とにより構成されている。なお、アフォーカル光学素子21は省略してもよい。
第1位相差素子22aは、レンズ211とレンズ212との間に設けられている。第1位相差素子22aは、入射する青色光BLの一部を変換して、後述する偏光分離合成素子24に対するS偏光成分の青色光BLsと、後述する偏光分離合成素子24に対するP偏光成分の青色光BLpと、が含まれる光を射出する。第1位相差素子22aは、不図示の回動装置によって、光軸AX3に沿う回動軸を中心として回動可能とされてもよい。この場合、第1位相差素子22aの回動角に応じて、第1位相差素子22aから射出される青色光におけるS偏光成分とP偏光成分との割合を調整することができる。
拡散透過素子23は、レンズ212から-Y側に入射する青色光BLp,BLsの照度分布を均一化する。拡散透過素子23は、ホログラムを有する構成、複数の小レンズが光軸直交面に配列された構成、及び、光が通過する面が粗面である構成を例示できる。
なお、拡散透過素子23に代えて、一対のマルチレンズを有するホモジナイザー光学素子を採用してもよい。
なお、拡散透過素子23に代えて、一対のマルチレンズを有するホモジナイザー光学素子を採用してもよい。
拡散透過素子23を通過した青色光BLs,BLpは、偏光分離合成素子24に入射する。
偏光分離合成素子24は、入射する光を分離する光分離素子としての機能と、二方向から入射する光を合成する光合成素子としての機能と、を有する。換言すると、偏光分離合成素子24は、光分離素子として機能する他、光合成素子として機能する。
偏光分離合成素子24は、入射する光を分離する光分離素子としての機能と、二方向から入射する光を合成する光合成素子としての機能と、を有する。換言すると、偏光分離合成素子24は、光分離素子として機能する他、光合成素子として機能する。
偏光分離合成素子24は、偏光ビームスプリッターであり、入射する光に含まれるS偏光成分とP偏光成分とを分離する。具体的に、偏光分離合成素子24は、S偏光成分を反射させ、P偏光成分を透過させる。また、偏光分離合成素子24は、S偏光成分およびP偏光成分のいずれの偏光成分であっても、所定波長以上の光を透過させる色分離特性を有する。従って、拡散透過素子23から偏光分離合成素子24に入射する青色光BLp,BLsのうち、P偏光の青色光BLpは、偏光分離合成素子24を-Y側に透過して、第2位相差素子22bに入射する。一方、S偏光の青色光BLsは、偏光分離合成素子24にて+X側に反射されて、第2集光素子28に入射する。
なお、偏光分離合成素子24は、光源部20から拡散透過素子23を介して入射される光のうち、一部の光を通過させ、残りの光を反射させるハーフミラーの機能と、拡散光学素子27から入射する青色光を反射し、波長変換素子29から入射し、かつ、青色光の波長よりも長い波長を有する蛍光を透過するダイクロイックミラーの機能と、を有するものであってもよい。この場合、第1位相差素子22aを省略することができる。
第2位相差素子22bは、偏光分離合成素子24に対して-Y側に配置されている。すなわち、第2位相差素子22bは、偏光分離合成素子24と第1集光素子26との間に配置されている。第2位相差素子22bは、偏光分離合成素子24を通過した青色光BLpを円偏光の青色光BLcに変換する。第2位相差素子22bを-Y側に通過した青色光BLcは、第1集光素子26に入射する。
第1集光素子26は、偏光分離合成素子24を-Y側に透過して第2位相差素子22bから入射する青色光BLcを拡散光学素子27に集光する。また、第1集光素子26は、拡散光学素子27から+Y側に入射する光を平行化して第2位相差素子22bに射出する。本実施形態では、第1集光素子26は、3つのレンズ261,262,263によって構成されているが、第1集光素子26を構成するレンズの数は問わない。
拡散光学素子27は、波長変換素子29から射出される蛍光YLと同様の拡散角で、入射する青色光BLcを拡散させる。具体的に、拡散光学素子27は、第1集光素子26から-Y側に入射する青色光BLcを+Y側に反射させて拡散させる。拡散光学素子27は、入射する青色光BLcをランバート反射させる反射素子である。なお、拡散光学素子27は、回転装置によって光軸AX3と平行な回転軸を中心として回転されてもよい。
拡散光学素子27にて拡散された青色光BLcは、第1集光素子26を通過した後、第2位相差素子22bに入射する。拡散光学素子27に入射した青色光BLcは、拡散光学素子27にて反射される際に、回転方向が反対方向の円偏光に変換される。このため、第1集光素子26を介して第2位相差素子22bに入射する青色光BLcは、第2位相差素子22bによって、S偏光の青色光BLsに変換される。そして、青色光BLsは、偏光分離合成素子24にて-X側に反射されて、第3位相差素子22cに入射する。
拡散光学素子27にて拡散された青色光BLcは、第1集光素子26を通過した後、第2位相差素子22bに入射する。拡散光学素子27に入射した青色光BLcは、拡散光学素子27にて反射される際に、回転方向が反対方向の円偏光に変換される。このため、第1集光素子26を介して第2位相差素子22bに入射する青色光BLcは、第2位相差素子22bによって、S偏光の青色光BLsに変換される。そして、青色光BLsは、偏光分離合成素子24にて-X側に反射されて、第3位相差素子22cに入射する。
一方、偏光分離合成素子24で反射された青色光BLsは第2集光素子28に入射する。第2集光素子28は、青色光BLsを波長変換素子29に集光する。また、第2集光素子28は、波長変換素子29から+X側に射出される蛍光YLを平行化し、平行化した蛍光YLを偏光分離合成素子24に射出する。本実施形態では、第2集光素子28は、3つのレンズ281,282,283によって構成されているが、第2集光素子28を構成するレンズの数は問わない。
波長変換素子29は、第2集光素子28から入射する青色光BLsの波長を変換する。すなわち、波長変換素子29は、第2集光素子28から入射する青色光BLsを、青色光BLsの波長よりも長い波長を有する蛍光YLに変換して射出する。波長変換素子29は、青色光BLsの入射側に蛍光YLを射出する反射型の波長変換素子である。
波長変換素子29は、蛍光体ホイール290と、蛍光体ホイール290を回転軸Oの周りに回転させる回転装置295と、を備える。なお、波長変換素子29は、回転装置295によって回転されない構成であってもよい。
蛍光体ホイール290は、波長変換層291、反射層292、支持基板293およびホイール用放熱部材294を含む。波長変換層291は、蛍光体を含有し、蛍光体ホイール290の回転軸を中心としてリング状に設けられている。反射層292は、波長変換層291に対して青色光BLsの入射側とは反対側に設けられ、波長変換層291から入射する光を反射する。支持基板293は、波長変換層291および反射層292を支持する。支持基板293の+X側の面にはホイール用放熱部材294が形成されている。ホイール用放熱部材294は例えば複数の放熱フィンで構成されている。
本実施形態において、波長変換素子29は、固定部材296を介して光源用筐体CAに取り付けられている。固定部材296は熱伝導性に優れた金属部材で構成される。固定部材296は、光源用筐体CAに設けられた開口CA1を閉塞するように、光源用筐体CAに取り付けられる。これにより、波長変換素子29は、蛍光体ホイール290と第2集光素子28のレンズ283とが対向した状態で、光源用筐体CAと固定部材296との間に形成される波長変換素子29の収容空間に配置される。
本実施形態の波長変換素子29は、蛍光体ホイール290の回転に伴って、ホイール用放熱部材294の間に気流が生じることで、蛍光体ホイール290から放熱させる。本実施形態の場合、波長変換素子29の収容空間は密閉された空間であるため、収容空間内の温度が高くなり易い。これに対して本実施形態では、固定部材296を蛍光体ホイール290の冷却部材として利用するようにした。
固定部材296は、ベース部296aと、吸熱部296bと、ホイール用放熱部296cと、を含む。ベース部296aは、波長変換素子29の回転装置295を、ねじ部材297により固定する。吸熱部296bは、ベース部296aのうち波長変換素子29に対向する側の面(-X側の面)に設けられた複数の突起である。吸熱部296bは、波長変換素子29の収容空間から熱を吸収する。ホイール用放熱部296cは、ベース部296aのうち波長変換素子29と反対側の面(+X側の面)に設けられた複数の放熱フィンである。ホイール用放熱部296cを構成する複数の放熱フィンは、XY面に沿う板状の部材であり、上下方向Zに沿って間隔を空けて配置されている。
ホイール冷却装置40は、冷却用ファン36と、筐体部37と、を含む。冷却用ファン36は、筐体部37の開口部37aから外気を取り込む。筐体部37の開口部37aは、外装筐体5の右側面部54に形成された吸気口54aに対応する位置に配置される。筐体部37は、冷却用ファン36および固定部材296のホイール用放熱部296cを内部に収容するとともに、冷却用ファン36から取り込んだ外気をホイール用放熱部296cに気流として供給する。筐体部37は、ホイール用放熱部296cで暖められた気流は筐体部37の-Y側の端部に設けられた排出口37bから排出される。
ホイール冷却装置40において、筐体部37の排出口37bからの排気は、図1に示した排熱用ファン13によって、外装筐体5の右側面部54に形成された排気口54bを介して筐体外部に排出される。
本実施形態の光源ユニット2によれば、ホイール冷却装置40を備えることで波長変換素子29の温度上昇を抑制することで蛍光YLの変換効率を高めることができる。よって、明るい蛍光YLを生成することができる。
波長変換素子29から-X側に射出された蛍光YLは、第2集光素子28によって平行化された後、偏光分離合成素子24に入射する。上記のように、偏光分離合成素子24は、蛍光YLを透過する特性を有することから、偏光分離合成素子24に-X側に沿って入射する蛍光YLは、偏光分離合成素子24を透過して、第3位相差素子22cに入射する。すなわち、偏光分離合成素子24から第3位相差素子22cに入射する光は、青色光BLs及び蛍光YLが混在した白色光である。
第3位相差素子22cは、偏光分離合成素子24から入射する青色光BLsおよび蛍光YLを含む白色の照明光WLをS偏光及びP偏光が混在した光に変換する。このようにして光源ユニット2は照明光WLを画像形成ユニット3のケース10内に配置された色分離導光光学系31に向けて射出する。
図5は、第1光源モジュール201、第2光源モジュール202および光源吸熱用熱交換器25が取り付けられた光源用筐体CAを示す斜視図である。
図4および図5に示すように、光源吸熱用熱交換器25は、第1光源モジュール201に設けられる第1冷却プレート615と、第2光源モジュール202に設けられる第2冷却プレート625と、を含む。
図4および図5に示すように、光源吸熱用熱交換器25は、第1光源モジュール201に設けられる第1冷却プレート615と、第2光源モジュール202に設けられる第2冷却プレート625と、を含む。
第1冷却プレート615は、受熱板614を介して第1光源モジュール201から伝達される熱を、内部を流通する熱交換用液体に伝達することによって、第1光源モジュール201を冷却する。
図4に示すように、第1冷却プレート615は、内部に設けられた複数のフィン617の間に形成され、熱交換用液体が流通可能な冷却流路を有し、複数のフィン617に伝達された熱を熱交換用液体に伝達する熱交換器である。
第1冷却プレート615は、熱交換用液体が流入される流入部6151と、熱交換用液体を流出させる流出部6152と、を有する。流入部6151は、第1冷却プレート615の+X側の端面の-Z側に設けられる。流入部6151には、外部から熱交換用液体が流入する。流入部6151は内部の空間と連通しており、流入部6151に流入した熱交換用液体は、内部に設けられた冷却流路に流入する。流出部6152は、第1冷却プレート615の+X側の端面の+Z側に設けられる。流出部6152は、内部の空間と連通しており、冷却流路を流通した熱交換用液体を外部に流出させる。
第2冷却プレート625は、受熱板614を介して第2光源モジュール202から伝達される熱を、内部を流通する熱交換用液体に伝達することによって、第2光源モジュール202を冷却する。
第2冷却プレート625は、第1冷却プレート615と同様の構成を有し、内部に設けられた複数のフィン617の間に形成され、熱交換用液体が流通可能な冷却流路を有し、複数のフィン617に伝達された熱を熱交換用液体に伝達する熱交換機である。
第2冷却プレート625は、熱交換用液体が流入される流入部6251と、熱交換用液体を流出させる流出部6252と、を有する。流入部6251は、第2冷却プレート625の+X側の端面の+Y側に設けられる。流入部6251には、外部から熱交換用液体が流入する。流入部6251は、内部の空間と連通しており、流入部6251に流入した熱交換用液体は、内部に設けられた冷却流路に流入する。流出部6252は、第2冷却プレート625の+X側の端面の-Y側に設けられる。流出部6252は、内部の空間と連通しており、冷却流路を流通した熱交換用液体を外部に流出させる。
第1冷却プレート615の流出部6152は、配管CM1を介して、第2冷却プレート625の流入部6251と接続される。このため、第2冷却プレート625の流入部6251には、第1冷却プレート615の流出部6152から流出した熱交換用液体が流入する。そして、図5中において一点鎖線の矢印で示すように、第2冷却プレート625内に流入した熱交換用液体は、第2冷却プレート625を流通して第2冷却プレート625の流出部6252から排出される。
このようにして光源吸熱用熱交換器25は、第1冷却プレート615および第2冷却プレート625によって光源ユニット2から吸熱することができる。光源吸熱用熱交換器25で吸熱された熱は光源放熱用熱交換器9へと伝わる。
図6は光源吸熱用熱交換器25および光源放熱用熱交換器9間における熱交換用液体の経路を示した斜視図である。図7は図6を+X側から視た平面図である。なお、図6、7では、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル放熱用熱交換器8間における熱交換用液体の経路も合わせて示している。また、図6では、熱交換器用ファン17も図示した。
図6または図7に示されるように、パネル吸熱用熱交換器7は平板状の形状を有するラジエーター本体70で構成される。パネル吸熱用熱交換器7の-X側の端部には、配管接続部材75が取り付けられている。なお、配管接続部材75は、画像形成ユニット3を区画するケース10の外側に配置される。
配管接続部材75は、ラジエーター本体70に熱交換用液体を流入させる流入部71と、ラジエーター本体70から熱交換用液体を流出させる流出部72と、を含む。流入部71は、配管接続部材75の+Y側端面の上側(+Z)に設けられる。流入部71には、パネル放熱用熱交換器8から熱交換用液体が流入する。流入部71はラジエーター本体70の内部と連通しており、流入部71に流入した熱交換用液体は、ラジエーター本体70の内部に設けられた流路に流入する。ラジエーター本体70は+Y側から-Y側に通過する気流と、流路を流れる熱交換用液体とを、熱交換させることで気流の温度を低下させる。流出部72は、配管接続部材75の+Y側端面の下側(-Z)に設けられる。流出部72は、ラジエーター本体70の内部と連通しており、流路を流通することで画像形成ユニット3内の気流から吸熱することで加熱された熱交換用液体を外部に流出する。
熱交換器用ファン17は、パネル放熱用熱交換器8の-X側に配置されている。熱交換器用ファン17はパネル放熱用熱交換器8に気流Kを送る(図1参照)。熱交換器用ファン17としては例えば、軸流ファンを用いることができるが、ファンの種類はこれに限られない。本実施形態において、熱交換器用ファン17は、パネル放熱用熱交換器8に対向するように、Y軸に沿って複数設けられている。本実施形態では、4つの熱交換器用ファン17が設けられるが、熱交換器用ファン17の数はこれに限られない。
パネル放熱用熱交換器8は、平板状の形状を有するラジエーター本体80と、リザーバータンク83と、ポンプ84と、を含む。ラジエーター本体80の-Y側の端部には、配管接続部材85が取り付けられている。
配管接続部材85は、ラジエーター本体80に熱交換用液体を流入させる流入部81と、ラジエーター本体80から熱交換用液体を流出させる流出部82と、を含む。流入部81は、配管接続部材85の+X側端面の上側(+Z)に設けられる。流入部81はラジエーター本体80の内部と連通しており、流入部81に流入した熱交換用液体は、ラジエーター本体80の内部に設けられた流路に流入する。ラジエーター本体80は、+X側から-X側に通過する気流と、流路を流れる熱交換用液体とを熱交換させることで熱交換用液体の温度を低下させる。流出部82は、配管接続部材85の+X側端面の下側(-Z)に設けられる。流出部82は、ラジエーター本体80の内部と連通しており、流路を流通することで温度が低下した熱交換用液体を外部に流出させる。
パネル放熱用熱交換器8において、配管接続部材85の流出部82は、配管CM2を介して、リザーバータンク83の入口83aと接続される。リザーバータンク83の出口83bには配管CM3が接続されている。配管CM2および配管CM3は、複数のパイプ部材と、複数の連結部材とを組み合わせることで所定の形状に折り曲げられた状態で構成されている。
ポンプ84は、リザーバータンク83の出口83bから熱交換用液体を排出させる。リザーバータンク83の出口83bから排出された熱交換用液体は、配管CM3を介してパネル吸熱用熱交換器7の配管接続部材75の流入部71に流入される。
パネル放熱用熱交換器8において、配管接続部材85の流入部81は、配管CM4を介して、パネル吸熱用熱交換器7における配管接続部材75の流出部72と接続される。配管CM4は、複数のパイプ部材と、複数の連結部材とを組み合わせることで所定の形状に折り曲げられた状態で構成されている。
このような構成に基づき、パネル吸熱用熱交換器7から排出された熱交換用液体は、配管CM4を介して、パネル放熱用熱交換器8に流入されるようになっている。
このような構成に基づき、パネル吸熱用熱交換器7から排出された熱交換用液体は、配管CM4を介して、パネル放熱用熱交換器8に流入されるようになっている。
本実施形態において、配管CM3は連結部T3を有し、配管CM4は連結部T4を有している。連結部T3および連結部T4は、配管CM3,CM4同士が近接した部分にそれぞれ設けられている。配管CM3は連結部T3において2つに分離可能とされ、配管CM4は連結部T4において2つに分離可能とされる。
本実施形態の画像形成ユニット3は、連結部T3,T4において配管CM3,CM4をそれぞれ2つに分離させることで、外装筐体5内から容易に取り外し可能とされている。この構成によれば、仮に画像形成ユニット3が故障した場合、故障した画像形成ユニット3を取り外して新しいユニットに交換することで容易に修理を行うことができるため、プロジェクター1のメンテナンス性を高めることができる。
熱交換器用ファン17によって、パネル放熱用熱交換器8には、+X側から-X側へと向かう気流Kが流れる(図1参照)。このとき、ラジエーター本体80の内部流路を流れる熱交換用液体とラジエーター本体80を通過する気流Kとが熱交換するので、ラジエーター本体80内の流路を流れる熱交換用液体の温度を低下させることができる。このような構成に基づいて、パネル放熱用熱交換器8はパネル吸熱用熱交換器7から伝達された熱を放熱することができる。パネル放熱用熱交換器8によって放熱された熱交換用液体は、上述のように、リザーバータンク83からポンプ84によってパネル吸熱用熱交換器7へと供給される。
本実施形態のプロジェクター1によれば、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル放熱用熱交換器8間において熱交換用液体を循環させることで、パネル吸熱用熱交換器7における冷却効率を高めることができる。よって、光変調パネル32R,32G,32Bを安定的かつ効率良く冷却することができる。
本実施形態の画像形成ユニット3は、光変調パネル32Gに設けられた液冷装置132Gと、光変調パネル32Bに設けられた液冷装置132Bと、を備えている。液冷装置132Gは、熱交換用液体を用いて光変調パネル32Gで発生する熱を冷却する装置である。液冷装置132Bは、熱交換用液体を用いて光変調パネル32Bで発生する熱を冷却する装置である。
図8は、光変調パネル32Gおよび光変調パネル32B間における熱交換用液体の供給経路を示した図である。
図8に示すように、光変調パネル32Bは、パネル本体41と、プリント基板45と、保持筐体48と、を有する。なお、パネル本体41の両面には不図示の防塵ガラスが設けられている。液冷装置132Bは、パネル本体41を保持する保持筐体48内に設けられた液体流路(図示略)を含み、液体流路を流通する熱交換用液体にパネル本体41で発生した熱を伝達させることで、光変調パネル32Bを冷却する。
図8に示すように、光変調パネル32Bは、パネル本体41と、プリント基板45と、保持筐体48と、を有する。なお、パネル本体41の両面には不図示の防塵ガラスが設けられている。液冷装置132Bは、パネル本体41を保持する保持筐体48内に設けられた液体流路(図示略)を含み、液体流路を流通する熱交換用液体にパネル本体41で発生した熱を伝達させることで、光変調パネル32Bを冷却する。
液冷装置132Bは、熱交換用液体が流入される流入部132B1と、熱交換用液体を流出させる流出部132B2と、を有する。流入部132B1には、外部から熱交換用液体が流入する。流入部132B1は保持筐体48の内部と連通しており、流入部132B1から保持筐体48内に流入した熱交換用液体は液体流路を流れて流出部132B2に向かう。流出部132B2は保持筐体48の内部に設けられた液体流路と連通しており、液体流路を流通した熱交換用液体を外部に流出させる。
光変調パネル32Gは、光変調パネル32Bと同様の構成を有する。すなわち、光変調パネル32Gは、パネル本体41と、フラットケーブルのプリント基板45と、保持筐体48と、を有する。なお、パネル本体41の両面には不図示の防塵ガラスが設けられている。液冷装置132Gは、パネル本体41を保持する保持筐体48内に設けられた液体流路(図示略)を含み、液体流路を流通する熱交換用液体にパネル本体41で発生した熱を伝達させることで、光変調パネル32Gを冷却する。
液冷装置132Gは、熱交換用液体が流入される流入部132G1と、熱交換用液体を流出させる流出部132G2と、を有する。流入部132G1には、外部から熱交換用液体が流入する。流入部132G1は保持筐体48の内部と連通しており、流入部132G1から保持筐体48内に流入した熱交換用液体は液体流路を流れて流出部132G2に向かう。流出部132G2は保持筐体48の内部に設けられた液体流路と連通しており、液体流路を流通した熱交換用液体を外部に流出させる。
液冷装置132Bの流出部132B2は、配管CM8を介して、液冷装置132Gの流入部132G1と接続される。このため、液冷装置132Gの流入部132G1には、液冷装置132Bの流出部132B2から流出した熱交換用液体が流入する。そして、図8に一点鎖線の矢印で示すように、液冷装置132G内に流入した熱交換用液体は液体流路を流通して液冷装置132Gの流出部132G2から排出される。
液冷装置132Bの流入部132B1は、配管CM9を介して、接続部JT1に連結されている。接続部JT1は、リザーバータンク83の出口83bと接続された配管CM3と、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流入部71と、に連結されている。これにより、液冷装置132Bの流入部132B1には、配管CM9および配管CM3を経由してパネル放熱用熱交換器8によって放熱された熱交換用液体が供給されるようになっている。
液冷装置132Gの流出部132G2は、配管CM10を介して、接続部JT2に連結されている。接続部JT2は、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流出部72と、パネル放熱用熱交換器8(配管接続部材85)の流入部81とを接続する配管CM4と、に連結されている。なお、配管CM10の一部はケース10内の密閉状態を損なうことが無いように外部に引き出されている。これにより、液冷装置132Gの流出部132G2から排出された熱交換用液体は配管CM10から配管CM4を経由してパネル放熱用熱交換器8へと戻されるようになっている。
本実施形態のプロジェクター1によれば、液冷装置132Bおよび液冷装置132Gを経由した熱交換用液体をパネル放熱用熱交換器8との間で循環させることで、液冷装置132Bおよび液冷装置132Gが吸熱した熱を放出することで液冷装置132Bおよび液冷装置132Gにおける冷却効率を高めることができる。よって、光変調パネル32G,32Bを安定的かつ効率良く冷却することができる。
本実施形態の場合、光変調パネル32B,32Gよりも発熱量が小さい光変調パネル32Rは第1ファン16aから供給される気流Kによって冷却される(図2参照)。すなわち、本実施形態の場合、第1ファン16aは、光変調パネル32Rに向けて気流を送ることで光変調パネル32Rを冷却する空冷方式の空冷装置として機能する。
図9は、光変調パネル32Rの概略構成を示す図である。図9は光変調パネル32Rを光入射側からみた斜視図である。
図9に示すように、本実施形態の光変調パネル32Rは、パネル本体41と、不図示のプリント基板と、アルミ製の保持筐体148と、を有する。なお、パネル本体41の両面には不図示の防塵ガラスが設けられている。光変調パネル32Rにおいて、パネル本体41で発生した熱は保持筐体148に伝達される。パネル用ファン16(図2参照)から送られた気流Kは、図9に示すように、保持筐体148に表面に沿って上側(+Z)に流れ、パネル本体41から保持筐体148に伝達された熱を放熱することで、光変調パネル32Rを冷却する。なお、保持筐体148の表面に冷却性を高めるための複数の放熱フィンを設けてもよい。
図9に示すように、本実施形態の光変調パネル32Rは、パネル本体41と、不図示のプリント基板と、アルミ製の保持筐体148と、を有する。なお、パネル本体41の両面には不図示の防塵ガラスが設けられている。光変調パネル32Rにおいて、パネル本体41で発生した熱は保持筐体148に伝達される。パネル用ファン16(図2参照)から送られた気流Kは、図9に示すように、保持筐体148に表面に沿って上側(+Z)に流れ、パネル本体41から保持筐体148に伝達された熱を放熱することで、光変調パネル32Rを冷却する。なお、保持筐体148の表面に冷却性を高めるための複数の放熱フィンを設けてもよい。
すなわち、本実施形態の画像形成ユニット3は、光変調パネル32Gに設けられ、パネル本体41で発生した熱を冷却する液冷装置132Gと、光変調パネル32Bに設けられ、パネル本体41で発生した熱を冷却する液冷装置132Bと、光変調パネル32Rに向けて気流を送るパネル用ファン(空冷装置)16と、を備えている。
図6および図7に示したように、光源放熱用熱交換器9は、光源吸熱用熱交換器25で吸熱した熱を放熱することで熱交換用液体の温度を低下させる。本実施形態において、光源放熱用熱交換器9はラジエーターで構成される。光源放熱用熱交換器9は、内部に流入される熱交換用液体を介して気流と熱交換することで気流から吸熱する熱交換器である。光源放熱用熱交換器9で冷却されることで温度が低下した熱交換用液体は、光源吸熱用熱交換器25に再び供給される。
光源放熱用熱交換器9は平板状の形状を有するラジエーター本体90と、リザーバータンク93と、ポンプ94と、を含む。ラジエーター本体90の+Y側の端部には、配管接続部材95が取り付けられている。
配管接続部材95は、ラジエーター本体90に熱交換用液体を流入させる流入部91と、ラジエーター本体90から熱交換用液体を流出させる流出部92と、を含む。
流入部91は、配管接続部材95の+X側端面の上側(+Z)に設けられる。流入部91はラジエーター本体90の内部と連通しており、流入部91に流入した熱交換用液体は、ラジエーター本体90の内部に設けられた流路に流入する。ラジエーター本体90は、+X側から-X側に通過する気流と、流路を流れる熱交換用液体とを熱交換させることで熱交換用液体の温度を低下させる。流出部92は、配管接続部材95の+X側端面の下側(-Z)に設けられる。流出部92は、ラジエーター本体80の内部と連通しており、内部流路を流通することで温度が低下した熱交換用液体を外部に流出させる。
流入部91は、配管接続部材95の+X側端面の上側(+Z)に設けられる。流入部91はラジエーター本体90の内部と連通しており、流入部91に流入した熱交換用液体は、ラジエーター本体90の内部に設けられた流路に流入する。ラジエーター本体90は、+X側から-X側に通過する気流と、流路を流れる熱交換用液体とを熱交換させることで熱交換用液体の温度を低下させる。流出部92は、配管接続部材95の+X側端面の下側(-Z)に設けられる。流出部92は、ラジエーター本体80の内部と連通しており、内部流路を流通することで温度が低下した熱交換用液体を外部に流出させる。
光源放熱用熱交換器9において、配管接続部材95の流出部92は、配管CM5を介して、リザーバータンク93の入口93aと接続される。リザーバータンク93の出口93bには配管CM6が接続されている。配管CM5および配管CM6は、複数のパイプ部材と、複数の連結部材とを組み合わせることで所定の形状に折り曲げられた状態で構成されている。
ポンプ94は、リザーバータンク93の出口93bから熱交換用液体を排出させる。リザーバータンク93の出口93bから排出された熱交換用液体は、配管CM6を介して光源吸熱用熱交換器25における第1冷却プレート615の流入部6151に流入される。なお、第1冷却プレート615の流出部6152は、配管CM1を介して、第2冷却プレート625の流入部6251と接続されている。
光源放熱用熱交換器9において、配管接続部材95の流入部91は、配管CM7を介して、光源吸熱用熱交換器25における第2冷却プレート625の流出部6252と接続される。配管CM7は、複数のパイプ部材と、複数の連結部材とを組み合わせることで所定の形状に折り曲げられた状態で構成されている。
このような構成に基づき、光源吸熱用熱交換器25から排出された熱交換用液体は、配管CM7を介して、光源放熱用熱交換器9に流入されるようになっている。
このような構成に基づき、光源吸熱用熱交換器25から排出された熱交換用液体は、配管CM7を介して、光源放熱用熱交換器9に流入されるようになっている。
本実施形態において、配管CM6は連結部T6を有し、配管CM7は連結部T7を有している。連結部T6および連結部T7は、配管CM6,CM7同士が近接した部分かつ光源吸熱用熱交換器25の近傍にそれぞれ設けられている。配管CM6は連結部T6において2つに分離可能とされ、配管CM7は連結部T7において2つに分離可能とされる。
本実施形態の光源ユニット2は、連結部T6,T7において配管CM6,CM7をそれぞれ2つに分離させることで、外装筐体5内から容易に取り外し可能とされている。この構成によれば、仮に光源ユニット2が故障した場合、故障した光源ユニット2を取り外して新しいユニットに交換することで容易に修理を行うことができるため、プロジェクター1のメンテナンス性を高めることができる。
熱交換器用ファン17によって、光源放熱用熱交換器9には、+X側から-X側へと向かう気流Kが流れる(図1参照)。このとき、ラジエーター本体90の内部流路を流れる熱交換用液体とラジエーター本体90を通過する気流Kとが熱交換するので、ラジエーター本体90の内部流路を流れる熱交換用液体の温度を低下させることができる。このような構成に基づいて、光源放熱用熱交換器9は光源吸熱用熱交換器25から伝達された熱を放熱することができる。光源放熱用熱交換器9によって放熱された熱交換用液体は、上述のように、リザーバータンク93からポンプ94によって光源吸熱用熱交換器25へと供給される。
本実施形態のプロジェクター1によれば、光源吸熱用熱交換器25および光源放熱用熱交換器9間において熱交換用液体を循環させることで、光源吸熱用熱交換器25における冷却効率を高めることができる。よって、光源ユニット2において光源部20を安定的かつ効率良く冷却することができる。
本実施形態において、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9は、熱交換器用ファン17による気流Kの流れ方向(+X側から-X側に向かう方向)において、重なっている。平板状の形状を有するパネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9は、平板の厚み方向において、互いに重なるように配置されている。
本実施形態の外装筐体5は、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9を流れた気流Kを排気口53aが形成された左側面部(排気用壁部)53を有する。光源放熱用熱交換器9は、パネル放熱用熱交換器8よりも左側面部53側に配置されている。気流Kは、パネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に向かって流れる。
本実施形態の場合、光源放熱用熱交換器9の表面積はパネル放熱用熱交換器8の表面積より大きい。ここで、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8の表面積とは、図7に示したように、各熱交換器のラジエーター本体90,80を+X側から-X側に向かって平面視した際の面積に相当する。
熱交換器の熱交換能力は平面積の大きさに依存する。すなわち、光源放熱用熱交換器9の熱交換能力は、パネル放熱用熱交換器8の熱交換能力よりも大きい。
熱交換器の熱交換能力は平面積の大きさに依存する。すなわち、光源放熱用熱交換器9の熱交換能力は、パネル放熱用熱交換器8の熱交換能力よりも大きい。
以上のように本実施形態のプロジェクター1は、光変調パネル32Rと、光変調パネル32Gと、光変調パネル32Bと、光変調パネル32Gに設けられ、熱交換用液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置132Gと、少なくとも光変調パネル32Rに向けて気流を送るパネル用ファン16と、を備える。
本実施形態のプロジェクター1によれば、光変調パネル32G,32Bに液冷装置132G,132Bを設け、光変調パネル32Rをパネル用ファン16からの気流Kで冷却することができる。これにより3つのパネルに対して液冷装置を設ける場合に比べて、配管の数を減らすことで、配管の接続部分から液漏れのリスクを低減することができる。
また、発熱性の高い緑色用の光変調パネル32Gと耐光性を高める必要のある青色用の光変調パネル32Bとを液冷装置132G、132Bで効率良く冷却することができる。よって、光変調パネル32Bのパネル寿命を延ばすとともに、光変調パネル32Gの温度上昇の抑制することができる。
本実施形態の場合、図8に示したように、配管CM8を介して液冷装置132Bの流出部132B2と液冷装置132Gの流入部132G1とを直列に接続することで、液冷装置132B、132Gに対して配管を個別に接続する場合に比べて、ケース10外に引き続き出す配管の本数を減らすことができる。よって、ケース10内の密閉状態を高く保つことができる。
また、発熱性の高い緑色用の光変調パネル32Gと耐光性を高める必要のある青色用の光変調パネル32Bとを液冷装置132G、132Bで効率良く冷却することができる。よって、光変調パネル32Bのパネル寿命を延ばすとともに、光変調パネル32Gの温度上昇の抑制することができる。
本実施形態の場合、図8に示したように、配管CM8を介して液冷装置132Bの流出部132B2と液冷装置132Gの流入部132G1とを直列に接続することで、液冷装置132B、132Gに対して配管を個別に接続する場合に比べて、ケース10外に引き続き出す配管の本数を減らすことができる。よって、ケース10内の密閉状態を高く保つことができる。
また、本実施形態の場合、光変調パネル32Gが液冷装置132Gにより効率良く冷却されることで光変調パネル32Gの温度上昇が抑制される。また、パネル用ファン16からの気流Kによって、光変調パネル32G,32Rの温度上昇も抑制することができる。したがって、本実施形態のプロジェクター1によれば、液漏れのリスクを最小限に抑えつつ、光変調パネル32R,32G,32Bを効率良く冷却することができる。
また、本実施形態のプロジェクター1によれば、光源吸熱用熱交換器25およびパネル放熱用熱交換器8が気流Kの流れ方向に重なり、気流Kはパネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に流れる。そのため、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9に対して気流を流すファンを共通化できる。そのため、光源ユニット2および光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を維持しつつ、装置構成の小型化を図ったプロジェクター1を提供できる。
本実施形態の場合、外装筐体5は、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8を流れた気流Kを排気する排気口53aが形成された左側面部53を有し、光源放熱用熱交換器9は、パネル放熱用熱交換器8よりも左側面部53側に配置されており、気流Kは、パネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に向かって流れる。
ここで、光源ユニット2で発生する熱の温度は、画像形成ユニット3で発生する熱の温度よりも高い。そのため、光源放熱用熱交換器9には光源ユニット2から高い温度の熱が伝達されるので、仮に気流Kが光源放熱用熱交換器9に先に流れた場合、光源放熱用熱交換器9によって暖められた気流Kがパネル放熱用熱交換器8に供給されることとなり、パネル放熱用熱交換器8の冷却効果が低下する恐れがある。これに対して、本実施形態の場合、パネル放熱用熱交換器8には気流Kが先に流れるため、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却効率を向上することができる。
本実施形態の場合、光源放熱用熱交換器9の表面積は、パネル放熱用熱交換器8の表面積より大きい。
これにより、光源放熱用熱交換器9の熱交換能力が、パネル放熱用熱交換器8の熱交換能力よりも大きくなる。本実施形態の場合、上述のように光源放熱用熱交換器9は、パネル放熱用熱交換器8を介して気流Kが流れるが、放熱表面積を大きくしたことで熱交換能力が高められているため、パネル放熱用熱交換器8を経由し、多少温度が高くなった気流Kとの間でも良好に熱交換を行うことで熱交換用液体の温度を効率良く低下させることができる。
これにより、光源放熱用熱交換器9の熱交換能力が、パネル放熱用熱交換器8の熱交換能力よりも大きくなる。本実施形態の場合、上述のように光源放熱用熱交換器9は、パネル放熱用熱交換器8を介して気流Kが流れるが、放熱表面積を大きくしたことで熱交換能力が高められているため、パネル放熱用熱交換器8を経由し、多少温度が高くなった気流Kとの間でも良好に熱交換を行うことで熱交換用液体の温度を効率良く低下させることができる。
本実施形態の場合、外装筐体5は、パネル放熱用熱交換器8と画像形成ユニット3との間の空間に面する吸気口51b、吸気口52a、吸気口56aおよび吸気口56bを含む。
これにより、吸気口51b、吸気口52a、吸気口56aおよび吸気口56bを介して外装筐体5内に気流Kを効率良く取り込むことができる。よって、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9の冷却効率を高めることができる。
これにより、吸気口51b、吸気口52a、吸気口56aおよび吸気口56bを介して外装筐体5内に気流Kを効率良く取り込むことができる。よって、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9の冷却効率を高めることができる。
本実施形態の場合、外装筐体5は、光源放熱用熱交換器9とパネル放熱用熱交換器8との間の空間に面する吸気口56bを含む。また、吸気口51bおよび吸気口52aは、光源放熱用熱交換器9とパネル放熱用熱交換器8との間の空間に面する位置まで延在している。
この構成によれば、吸気口51b、52a、56bを介して光源放熱用熱交換器9に気流Kを直接取り込むことができる。これにより、光源放熱用熱交換器9により温度の低い気流Kが供給されるので、光源放熱用熱交換器9における冷却効率をより高めることができる。
この構成によれば、吸気口51b、52a、56bを介して光源放熱用熱交換器9に気流Kを直接取り込むことができる。これにより、光源放熱用熱交換器9により温度の低い気流Kが供給されるので、光源放熱用熱交換器9における冷却効率をより高めることができる。
本実施形態の場合、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8は平板状の形状を有し、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8は、平板の厚み方向において、互いに重なるように配置されている。
この構成によれば、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8を厚み方向に重ねることで、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8の収容スペースが小型化されるので、プロジェクター自体を小型化できる。
この構成によれば、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8を厚み方向に重ねることで、光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8の収容スペースが小型化されるので、プロジェクター自体を小型化できる。
本実施形態の冷却装置6において、光源吸熱用熱交換器25およびパネル放熱用熱交換器8が気流Kの流れ方向に重なり、気流Kがパネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に流れるため、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9に対して気流を流すファンを共通化できる。よって、本実施形態の冷却装置6は、光源ユニット2および光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を維持しつつ小型できる。
本実施形態の場合、平板状の光源放熱用熱交換器9およびパネル放熱用熱交換器8が厚み方向において互いに重なるように配置されるため、冷却装置6をより小型化することができる。
また、本実施形態のプロジェクター1において、光源ユニット2は、外装筐体5内において画像形成ユニット3に対して、投射光学ユニット4の光軸AX1に交差する左右方向Xの右側(+X)に配置され、パネル放熱用熱交換器8は、外装筐体5内において画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの左側(-X)に配置される。
本実施形態のプロジェクター1によれば、画像形成ユニット3のケース10内において、光変調パネル32R,32G,32Bからパネル吸熱用熱交換器7へと向かう気流Kの流れを循環させる密閉循環方式によって、光変調パネル32R,32G,32Bを効率良く冷却することができる。
また、本実施形態のプロジェクター1は、外装筐体5内において、画像形成ユニット3の右側に光源ユニット2、画像形成ユニット3の左側にパネル放熱用熱交換器8を配置するレイアウトを採用することで、光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を確保しつつ、前後方向Y、上下方向Zにおける寸法を小型化することができる。
また、本実施形態のプロジェクター1は、外装筐体5内において、画像形成ユニット3の右側に光源ユニット2、画像形成ユニット3の左側にパネル放熱用熱交換器8を配置するレイアウトを採用することで、光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を確保しつつ、前後方向Y、上下方向Zにおける寸法を小型化することができる。
本実施形態の場合、パネル吸熱用熱交換器7は、画像形成ユニット3のケース10内において、画像形成部3Aの収容部分(+Y側部分)とパネル用ファン16の収容部分(-Y側部分)とを仕切るように配置されている。
この構成によれば、光変調パネル32R,32G,32Bで加熱された気流Kをパネル吸熱用熱交換器7に効率取り込むことで、気流Kから吸熱することができる。
この構成によれば、光変調パネル32R,32G,32Bで加熱された気流Kをパネル吸熱用熱交換器7に効率取り込むことで、気流Kから吸熱することができる。
本実施形態の場合、複数のパネル用ファン16としての3つのファン16a,16b,16cがパネル吸熱用熱交換器7に沿って配列され、各ファン16a,16b,16cからの気流Kは、パネル吸熱用熱交換器7および画像形成部3Aと外装筐体5との間に設けられたダクト15を介して光変調パネル32R,32G,32Bにそれぞれ流れる。
このように複数のパネル用ファン16を設けることで各ファン16a,16b,16cにおける流量を減らすことができる。よって、少なくとも前後方向Yにおける外形を小型化したパネル用ファン16を用いることができるため、プロジェクター1の前後方向Yにおけるサイズを小型化できる。また、パネル吸熱用熱交換器7に沿って各ファン16a,16b,16cを配置することで、複数のパネル用ファン16を用いる場合において前後方向Yの大型化を抑制することができる。さらに、ダクト15によって気流Kを画像形成部3Aの光変調パネル32R,32G,32Bに効率良く供給することができ、パネルの冷却性能を高めることができる。
本実施形態の場合、ダクト15は、第1ファン16aからの気流Kを光変調パネル32Rに流す第1ダクト部15aと、第2ファン16bからの気流Kを光変調パネル32Gに流す第2ダクト部15bと、第3ファン16cからの気流Kを光変調パネル32Bに流す第3ダクト部15cと、を含む。
この構成によれば、各光変調パネル32R,32G,32Bに対して個別のファンからの気流を供給するため、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を高めることができる。
この構成によれば、各光変調パネル32R,32G,32Bに対して個別のファンからの気流を供給するため、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却性能を高めることができる。
本実施形態の場合、画像形成ユニット3のケース10内において、画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16は前後方向Yに配列され、パネル放熱用熱交換器8は前後方向Yに沿って延在している。
この構成によれば、パネル放熱用熱交換器8の放熱面積を前後方向Yにおいて確保することで画像形成ユニット3の冷却性能を維持しつつ、左右方向Xにおける大型化を抑制することができる。
この構成によれば、パネル放熱用熱交換器8の放熱面積を前後方向Yにおいて確保することで画像形成ユニット3の冷却性能を維持しつつ、左右方向Xにおける大型化を抑制することができる。
本実施形態のプロジェクター1は、光源ユニット2から吸熱する光源吸熱用熱交換器25と、光源吸熱用熱交換器25で吸熱した熱を放熱する光源放熱用熱交換器9と、をさらに備え、光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの左側に配置される。
この構成によれば、光源ユニット2で発生した熱を効率良く放熱させることで光源ユニット2の冷却性能を高めることができる。よって、光源ユニット2を安定的に駆動させることができる。また、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9が外装筐体5内において光源ユニット2と反対の左側(-X)のスペースに配置することができる。これにより、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9の排熱を排出する排気口53aを大きく確保できるため、光源ユニット2およびパネルの冷却効率を高めることができる。
この構成によれば、光源ユニット2で発生した熱を効率良く放熱させることで光源ユニット2の冷却性能を高めることができる。よって、光源ユニット2を安定的に駆動させることができる。また、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9が外装筐体5内において光源ユニット2と反対の左側(-X)のスペースに配置することができる。これにより、パネル放熱用熱交換器8および光源放熱用熱交換器9の排熱を排出する排気口53aを大きく確保できるため、光源ユニット2およびパネルの冷却効率を高めることができる。
本実施形態の場合、外装筐体5は、画像形成ユニット3とパネル放熱用熱交換器8との間の空間に面する吸気口51b,52a,56aと、パネル放熱用熱交換器8に対向する排気口53aとを含み、熱交換器用ファン17により吸気口51b,52a,56aから吸気された気流Kがパネル放熱用熱交換器8を介して排気口53aへと流れる。
この構成によれば、吸気口51b,52a,56aから気流Kをパネル放熱用熱交換器8に直接取り込むことができるので、パネル放熱用熱交換器8の冷却効率を高めることができる。
この構成によれば、吸気口51b,52a,56aから気流Kをパネル放熱用熱交換器8に直接取り込むことができるので、パネル放熱用熱交換器8の冷却効率を高めることができる。
本実施形態の場合、光源ユニット2および画像形成部3Aに電力を供給する電源ユニット14は、外装筐体5内で画像形成ユニット3の右側に配置される。また、電源ユニット14が上下方向Zにおいて、光源ユニット2の少なくとも一部と重なるように外装筐体5内に配置されている。
この構成によれば、外装筐体5内において、電源ユニット14および光源ユニット2が画像形成ユニット3に対して同じ側に位置するので、電源ユニット14から電源ユニット14および光源ユニット2までの配線経路が短くなることで配線の引き回しが容易となる。また、電源ユニット14がパネル放熱用熱交換器8側に配置されないため、電源ユニット14で発生した熱によってパネル放熱用熱交換器8の冷却効率が低下するといった不具合の発生を抑制できる。
この構成によれば、外装筐体5内において、電源ユニット14および光源ユニット2が画像形成ユニット3に対して同じ側に位置するので、電源ユニット14から電源ユニット14および光源ユニット2までの配線経路が短くなることで配線の引き回しが容易となる。また、電源ユニット14がパネル放熱用熱交換器8側に配置されないため、電源ユニット14で発生した熱によってパネル放熱用熱交換器8の冷却効率が低下するといった不具合の発生を抑制できる。
(第2実施形態)
続いて、第2実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調パネル32Bのみに液冷装置132Bが設けられる点で第1実施形態と異なる。第1実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第2実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調パネル32Bのみに液冷装置132Bが設けられる点で第1実施形態と異なる。第1実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
以下、本実施形態の特徴である光変調パネル32Bの構成を主に説明する。本実施形態の場合、光変調パネル32G,32Rはパネル用ファン16(図2参照)から送られる気流を用いて冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Gは、図9に示した光変調パネル32Rと同様の構成を有している。
図10は本実施形態のプロジェクター1Bの要部である光変調パネル32Bにおける熱交換用液体の経路を示した図である。
図10に示すように、本実施形態の光変調パネル32Bにおいて、液冷装置132Bの流入部132B1には、配管CM9を介して、図6、7に示した接続部JT1に連結されている。接続部JT1は、リザーバータンク83の出口83bと接続された配管CM3と、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流入部71と、に連結されている(図6、7参照)。なお、配管CM9の一部はケース10内の密閉状態を損なうことが無いように外部に引き出されている。これにより、液冷装置132Bの流入部132B1には、配管CM9および配管CM3を経由してパネル放熱用熱交換器8によって放熱された熱交換用液体が供給されるようになっている。
図10に示すように、本実施形態の光変調パネル32Bにおいて、液冷装置132Bの流入部132B1には、配管CM9を介して、図6、7に示した接続部JT1に連結されている。接続部JT1は、リザーバータンク83の出口83bと接続された配管CM3と、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流入部71と、に連結されている(図6、7参照)。なお、配管CM9の一部はケース10内の密閉状態を損なうことが無いように外部に引き出されている。これにより、液冷装置132Bの流入部132B1には、配管CM9および配管CM3を経由してパネル放熱用熱交換器8によって放熱された熱交換用液体が供給されるようになっている。
液冷装置132Bの流出部132B2は、配管CM11を介して、図6、7に示した接続部JT2に連結されている。接続部JT2は、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流出部72と、パネル放熱用熱交換器8(配管接続部材85)の流入部81とを接続する配管CM4と、に連結されている。すなわち、本実施形態の場合、図6、7に示した配管CM10が配管CM11に置き換わる。なお、配管CM11の一部はケース10内の密閉状態を損なうことが無いように外部に引き出されている。これにより、液冷装置132Bの流出部132B2から排出された熱交換用液体は配管CM11から配管CM4を経由してパネル放熱用熱交換器8へと戻されるようになっている。
本実施形態によれば、液冷装置132Bを経由した熱交換用液体をパネル放熱用熱交換器8との間で循環させることで、液冷装置132Bで吸熱した熱を放出することで液冷装置132Bにおける冷却効率を高めることができる。よって、光変調パネル32Bを安定的かつ効率良く冷却することができる。また、光変調パネル32Gおよび光変調パネル32Rはパネル用ファン16からの気流Kによって冷却される。
本実施形態のプロジェクター1Bによれば、光変調パネル32G,32Bのうち、エネルギーの高い光が入射する光変調パネル32Bが液冷装置132Bによって効率良く冷却されるので、光変調パネル32Bの寿命を延ばすことができる。また、液冷装置132Bの数が1つとなるため、配管の数を減らすことで配管の接続部分から液漏れのリスクを最小限とすることができる。
(第3実施形態)
続いて、第3実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第2実施形態の構成に対して、光変調パネル32Gをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32Bが液冷装置132Bによって冷却され、光変調パネル32Gが後述するベイパーチャンバーで冷却され、光変調パネル32Rがパネル用ファン16からの気流で冷却される。なお、上記実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第3実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第2実施形態の構成に対して、光変調パネル32Gをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32Bが液冷装置132Bによって冷却され、光変調パネル32Gが後述するベイパーチャンバーで冷却され、光変調パネル32Rがパネル用ファン16からの気流で冷却される。なお、上記実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
以下、本実施形態の特徴である光変調パネル32Gの構成を主に説明し、光変調パネル32R、32Bの構成については説明を省略する。
図11は光変調パネル32Gの構成を示す断面図である。
図11に示すように、光変調パネル32Gは、パネル本体41、フラットケーブルのプリント基板45、第1防塵部材46、第2防塵部材47および保持筐体48を有する。ベイパーチャンバー60は、光変調パネル32Gに発生した熱を受熱する受熱部66と、受熱部66で受熱した熱を放熱する放熱部65と、を含み、受熱部66からの熱で液体状の冷媒を気化させ、放熱部65からの放熱によって冷媒を凝縮することで、光変調パネル32Gを冷却する冷却部材である。
図11は光変調パネル32Gの構成を示す断面図である。
図11に示すように、光変調パネル32Gは、パネル本体41、フラットケーブルのプリント基板45、第1防塵部材46、第2防塵部材47および保持筐体48を有する。ベイパーチャンバー60は、光変調パネル32Gに発生した熱を受熱する受熱部66と、受熱部66で受熱した熱を放熱する放熱部65と、を含み、受熱部66からの熱で液体状の冷媒を気化させ、放熱部65からの放熱によって冷媒を凝縮することで、光変調パネル32Gを冷却する冷却部材である。
パネル本体41は、図11に示すように、第1基板43と、第2基板44と、第1基板43および第2基板44間に挟持される液晶層(図示を省略)と、を有する。
第1基板43は、パネル本体41における光射出側(+Y側)に配置され、第2基板44はパネル本体41における光入射側(-Y側)に配置されている。本実施形態において、第1基板43はTFT(Thin Film Transistor)等の複数のスイッチング素子が設けられた素子基板であり、第2基板44は共通電極が設けられた対向基板である。第1基板43および第2基板44は、光を透過可能な光透過性の基板である。このような構成に基づき、パネル本体41は、第1基板43および第2基板44間に形成される画素形成領域ARの各画素に印加する電圧に応じて光を変調することができる。
プリント基板45は、第1基板43および第2基板44から+Z側(上側)に延出し、図示しない制御装置と接続される。プリント基板45は、制御装置から入力される画像信号に応じてパネル本体41を駆動させる。プリント基板45は、パネル本体41の動作を制御するドライバー回路451を有する。
ドライバー回路451は、プリント基板45に設けられる回路素子である。ドライバー回路451は、+Y側のプリント基板45の面に実装されている。ドライバー回路451の+Y側の面は、冷却部材として機能するベイパーチャンバー60と熱的に接続される。ここで、ドライバー回路451とベイパーチャンバー60とが熱的に接続されるとは、ドライバー回路451の熱がベイパーチャンバー60側へ移動可能な状態で、ドライバー回路451およびベイパーチャンバー60が互いに接続されることをいう。ドライバー回路451およびベイパーチャンバー60は直接接触していても良いし、間に熱伝導部材を介して間接的に接触していてもよい。
ドライバー回路451は、プリント基板45に設けられる回路素子である。ドライバー回路451は、+Y側のプリント基板45の面に実装されている。ドライバー回路451の+Y側の面は、冷却部材として機能するベイパーチャンバー60と熱的に接続される。ここで、ドライバー回路451とベイパーチャンバー60とが熱的に接続されるとは、ドライバー回路451の熱がベイパーチャンバー60側へ移動可能な状態で、ドライバー回路451およびベイパーチャンバー60が互いに接続されることをいう。ドライバー回路451およびベイパーチャンバー60は直接接触していても良いし、間に熱伝導部材を介して間接的に接触していてもよい。
第1防塵部材46は、第1基板43の+Y側の面において、画素形成領域ARに対応した部分に設けられる。すなわち、+Y側からパネル本体41を平面視した際、第1防塵部材46は画素形成領域ARを覆っている。第1防塵部材46は、ベイパーチャンバー60の開口部64に嵌合されている。
第2防塵部材47は、第2基板44の-Y側の面において、画素形成領域ARに対応した部分に設けられる。すなわち、-Y側からパネル本体41を平面視した際、第2防塵部材47は画素形成領域ARを覆っている。第2防塵部材47は、保持筐体48の開口部481に嵌合されている。
第1防塵部材46および第2防塵部材47は略矩形状の透光性基板である。第1防塵部材46および第2防塵部材47は、パネル本体41に塵埃が付着することを抑制し、パネル本体41によって変調された光に塵埃の影が含まれることを抑制する。
開口部481は、不図示の入射側偏光板から射出された光を通過させて、第2防塵部材47に入射させる。放熱部材482は、開口部481に対して+Z側の部分に設けられ、-Y側に突出する複数のフィンを含む。放熱部材482は、第1基板43および第2防塵部材47から保持筐体48に伝達された熱を放熱する。
ベイパーチャンバー60は、第1基板43に対して第2基板44とは反対側に配置され、第1基板43と熱的に接続される。ベイパーチャンバー60は、本体部60Aおよび放熱部材60Bを含む。
図12は、本体部60Aを示す斜視図である。
本体部60Aは、図12に示すように、-Y側に配置される受熱基板62と、+Y側に配置される放熱基板63と、を有し、受熱基板62および放熱基板63が組み合わされて構成される。本体部60Aの内部には、作動流体が封入される中空空間SP(図11参照)が形成されている。
本体部60Aは、図12に示すように、-Y側に配置される受熱基板62と、+Y側に配置される放熱基板63と、を有し、受熱基板62および放熱基板63が組み合わされて構成される。本体部60Aの内部には、作動流体が封入される中空空間SP(図11参照)が形成されている。
図13は、受熱基板62において放熱基板63と対向する内面を示す模式図である。
受熱基板62は、パネル本体41の第1基板43と接続され、パネル本体41から伝達される熱によって液相の作動流体を気相の作動流体に変化させる受熱部66を含む。
具体的に、受熱基板62の受熱部66は、中空空間SP内に設けられた網目構造MSを有する。網目構造MSは、図13に示すように、放熱基板63と対向する受熱基板62の面に設けられている。
網目構造MSには、減圧された中空空間SP内に封入された液体状の冷媒が染み込み、網目構造MSは、染み込んだ液体状の冷媒を、受熱基板62において外部から熱が伝達される部分に輸送する。
受熱基板62は、外部から伝達される熱、例えばパネル本体41および第1防塵部材46から伝達される熱によって液体状の冷媒を気化させる。すなわち、受熱基板62は、伝達される熱によって液体状の冷媒を蒸発させる。このようにして気体に変化した冷媒は、放熱基板63の内面に形成された流路を流通する。
受熱基板62は、パネル本体41の第1基板43と接続され、パネル本体41から伝達される熱によって液相の作動流体を気相の作動流体に変化させる受熱部66を含む。
具体的に、受熱基板62の受熱部66は、中空空間SP内に設けられた網目構造MSを有する。網目構造MSは、図13に示すように、放熱基板63と対向する受熱基板62の面に設けられている。
網目構造MSには、減圧された中空空間SP内に封入された液体状の冷媒が染み込み、網目構造MSは、染み込んだ液体状の冷媒を、受熱基板62において外部から熱が伝達される部分に輸送する。
受熱基板62は、外部から伝達される熱、例えばパネル本体41および第1防塵部材46から伝達される熱によって液体状の冷媒を気化させる。すなわち、受熱基板62は、伝達される熱によって液体状の冷媒を蒸発させる。このようにして気体に変化した冷媒は、放熱基板63の内面に形成された流路を流通する。
放熱基板63は、受熱基板62と同様の平板状に形成されている。
本体部60Aは、図12および図13に示すように、開口部64および放熱部65を有する。
開口部64は、本体部60Aを厚さ方向に貫通する略矩形状の開口である。開口部64の内部には、第1防塵部材46が嵌合される。すなわち、開口部64の内縁と第1防塵部材46の側面とが熱的に接続される。これにより、パネル本体41から第1防塵部材46に伝達された熱は受熱基板62の受熱部66に伝達され、中空空間SP内に封入された液体状の冷媒の一部が気体状に変換されて、受熱基板62の受熱部66に伝達された熱が消費される。
本体部60Aは、図12および図13に示すように、開口部64および放熱部65を有する。
開口部64は、本体部60Aを厚さ方向に貫通する略矩形状の開口である。開口部64の内部には、第1防塵部材46が嵌合される。すなわち、開口部64の内縁と第1防塵部材46の側面とが熱的に接続される。これにより、パネル本体41から第1防塵部材46に伝達された熱は受熱基板62の受熱部66に伝達され、中空空間SP内に封入された液体状の冷媒の一部が気体状に変換されて、受熱基板62の受熱部66に伝達された熱が消費される。
放熱部65は、中空空間SP内を流通する気体状の冷媒の熱を放熱させることによって、気体状の冷媒を液体状の冷媒に凝縮する。放熱部65は、放熱基板63に設けられ、開口部64よりも+Z側に位置する。放熱基板63の外面における放熱部65に対応する部分には、放熱部材60Bが設けられている。放熱部材60Bは、気体状の冷媒から伝達される熱を放熱する。放熱部65は、放熱部材60Bが設けられることによって、気体状の冷媒から伝達される熱を外部に放熱しやすくなる。
パネル用ファン16から送出された気流Kの少なくとも一部は、図11に示すように、光変調パネル32Gに対する+Y側の空間を-Z側から+Z側へ向かって気流Kが流れる。気流Kは第1防塵部材46を冷却する。第1防塵部材46には、第1基板43を介してパネル本体41の熱が伝達されるので、第1防塵部材46に気流Kが流通することによって、パネル本体41の熱の一部が放熱される。そして、第1防塵部材46を冷却した気流Kは、放熱部材60Bが設けられた放熱部65を+Z側に流通する。
このような構成に基づき、ベイパーチャンバー60は、第1基板43および第1防塵部材46を介してパネル本体41から受熱部66に伝達される熱によって液体状の冷媒を気体状に変化させる際の気化熱を利用することで、パネル本体41を冷却することができる。
本実施形態において、ベイパーチャンバー60の放熱部65は、図11に示すように、光変調パネル32Gに対して第2ファン16b(図2参照)から流される気流Kの下流に位置している。この構成によれば、気流Kがパネル本体41を先に冷却するので、気流Kが放熱部65を先に冷却する場合に比べて、ベイパーチャンバー60内において冷媒の蒸発を促進することができる。よって、ベイパーチャンバー60における冷却性能を高めることができる。
また、本実施形態のベイパーチャンバー60において、放熱部65は開口部64に対して+Z側に設けられている。本実施形態の場合、+Z側は鉛直方向上側を示す方向に相当するため、放熱部65にて凝縮された液体状の冷媒を、網目構造MSによって発生する毛細管力だけでなく重力によっても、受熱基板62において第1基板43との接続部分および第1防塵部材46との接続部分側に輸送しやすくすることができる。これにより、パネル本体41から伝達される熱によって、受熱基板62での液体から気体への冷媒の状態変化を促進させることができる。すなわち、パネル本体41の放熱効率、ひいては、パネル本体41の冷却効率を高めることができる。
ここで、ベイパーチャンバー60は、液冷方式のような液体流路や、電気的な駆動部等は不要である。本実施形態のプロジェクターによれば、光変調パネル32Gをベイパーチャンバー60によって冷却するため、液体流路を設けるための配管を増やすことなく、光変調パネル32Gを効率良く冷却することができる。よって、液漏れのリスクを最小限に抑えつつ、各光変調パネル32R,32G,32Bを効率良く冷却することができる。
(第4実施形態)
続いて、第4実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調パネル32Gのみに液冷装置132Gが設けられる点で第1実施形態と異なる。第1実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第4実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調パネル32Gのみに液冷装置132Gが設けられる点で第1実施形態と異なる。第1実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
以下、本実施形態の特徴である光変調パネル32Gの構成を主に説明する。本実施形態の場合、光変調パネル32B,32Rはパネル用ファン16(図2参照)から送られる気流を用いて冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Bは、図9に示した光変調パネル32Rと同様の構成を有している。
図14は本実施形態のプロジェクター1Cの要部である光変調パネル32Gにおける熱交換用液体の経路を示した図である。
図14に示すように、本実施形態の光変調パネル32Gにおいて、液冷装置132Gの流入部132G1には、配管CM12を介して、図6、7に示した接続部JT1に連結されている。接続部JT1は、リザーバータンク83の出口83bと接続された配管CM3と、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流入部71と、に連結されている(図6、7参照)。本実施形態の場合、図6、7に示した配管CM9が配管CM12に置き換わる。なお、配管CM12の一部はケース10内の密閉状態を損なうことが無いように外部に引き出されている。これにより、液冷装置132Gの流入部132G1には、配管CM12および配管CM3を経由してパネル放熱用熱交換器8によって放熱された熱交換用液体が供給されるようになっている。
図14に示すように、本実施形態の光変調パネル32Gにおいて、液冷装置132Gの流入部132G1には、配管CM12を介して、図6、7に示した接続部JT1に連結されている。接続部JT1は、リザーバータンク83の出口83bと接続された配管CM3と、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流入部71と、に連結されている(図6、7参照)。本実施形態の場合、図6、7に示した配管CM9が配管CM12に置き換わる。なお、配管CM12の一部はケース10内の密閉状態を損なうことが無いように外部に引き出されている。これにより、液冷装置132Gの流入部132G1には、配管CM12および配管CM3を経由してパネル放熱用熱交換器8によって放熱された熱交換用液体が供給されるようになっている。
液冷装置132Gの流出部132G2は、配管CM10を介して、図6、7に示した接続部JT2に連結されている。接続部JT2は、パネル吸熱用熱交換器7(配管接続部材75)の流出部72と、パネル放熱用熱交換器8(配管接続部材85)の流入部81とを接続する配管CM4と、に連結されている。これにより、液冷装置132Gの流出部132G2から排出された熱交換用液体は配管CM10から配管CM4を経由してパネル放熱用熱交換器8へと戻されるようになっている。
本実施形態によれば、液冷装置132Gを経由した熱交換用液体をパネル放熱用熱交換器8との間で循環させることで、液冷装置132Gで吸熱した熱を放出することで液冷装置132Gにおける冷却効率を高めることができる。よって、光変調パネル32Gを安定的かつ効率良く冷却することができる。また、光変調パネル32Bおよび光変調パネル32Rはパネル用ファン16からの気流Kによって冷却される。
本実施形態のプロジェクター1Cによれば、光変調パネル32G,32Bのうち、温度が高くなる光変調パネル32Gを液冷装置132Bによって効率良く冷却できるので、光変調パネル32Gの温度上昇を抑制することができる。また、液冷装置132Gの数が1つとなるため、配管の数を減らすことで配管の接続部分から液漏れのリスクを最小限とすることができる。
(第5実施形態)
続いて、第5実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第1実施形態の構成に対して、光変調パネル32Bをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32Bがベイパーチャンバーによって冷却され、光変調パネル32Gが液冷装置132Gで冷却され、光変調パネル32Rがパネル用ファン16からの気流で冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Bは、図11から図13に示した光変調パネル32Gと同様の構成を有している。
続いて、第5実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第1実施形態の構成に対して、光変調パネル32Bをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32Bがベイパーチャンバーによって冷却され、光変調パネル32Gが液冷装置132Gで冷却され、光変調パネル32Rがパネル用ファン16からの気流で冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Bは、図11から図13に示した光変調パネル32Gと同様の構成を有している。
本実施形態のプロジェクターによれば、光変調パネル32Gのみを液冷装置132Gで冷却することで液漏れのリスクを最小限としつつ、光変調パネル32Gの温度上昇を抑制することができる。また、光変調パネル32Bをベイパーチャンバーで冷却するため、液体流路を設けるための配管を増やすことなく、光変調パネル32Bを効率良く冷却することでパネル寿命を延ばすことができる。
(第6実施形態)
続いて、第6実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第5実施形態の構成に対して、光変調パネル32Rをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32B,32Rがベイパーチャンバーによって冷却され、光変調パネル32Gが液冷装置132Gで冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Rは、図11から図13に示した光変調パネル32Gと同様の構成を有している。
続いて、第6実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第5実施形態の構成に対して、光変調パネル32Rをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32B,32Rがベイパーチャンバーによって冷却され、光変調パネル32Gが液冷装置132Gで冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Rは、図11から図13に示した光変調パネル32Gと同様の構成を有している。
本実施形態のプロジェクターは、光変調パネル32Rと、光変調パネル32Gと、光変調パネル32Bと、光変調パネル32Gおよび光変調パネル32Bの一方である光変調パネル32Gに設けられた液冷装置132Gと、光変調パネル32Gおよび光変調パネル32Bの他方である光変調パネル32Bと光変調パネル32Rとにそれぞれ設けられたベイパーチャンバーと、を備える。
本実施形態のプロジェクターによれば、光変調パネル32Gのみを液冷装置132Gで冷却することで液漏れのリスクを最小限としつつ、光変調パネル32Gの温度上昇を抑制することができる。また、光変調パネル32B,32Rをベイパーチャンバーで冷却するため、液体流路を設けるための配管を増やすことなく、光変調パネル32B,32Rを効率良く冷却することができる。よって、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却効率が高まることで、各光変調パネル32R,32G,32Bに入射させる光量を増やすことができるので、高輝度化を実現したプロジェクターを提供できる。
(第7実施形態)
続いて、第7実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第3実施形態の構成に対して、光変調パネル32Rをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32G,32Rがベイパーチャンバーによって冷却され、光変調パネル32Bが液冷装置132Bで冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Rは、図11から図13に示した光変調パネル32Gと同様の構成を有している。
続いて、第7実施形態のプロジェクターについて説明する。
本実施形態は、第3実施形態の構成に対して、光変調パネル32Rをベイパーチャンバーで冷却する点が異なる。本実施形態の場合、光変調パネル32G,32Rがベイパーチャンバーによって冷却され、光変調パネル32Bが液冷装置132Bで冷却される。そのため、本実施形態の光変調パネル32Rは、図11から図13に示した光変調パネル32Gと同様の構成を有している。
本実施形態のプロジェクターは、光変調パネル32Rと、光変調パネル32Gと、光変調パネル32Bと、光変調パネル32Gおよび光変調パネル32Bの一方である光変調パネル32Bに設けられた液冷装置132Bと、光変調パネル32Gおよび光変調パネル32Bの他方である光変調パネル32Gと光変調パネル32Rとにそれぞれ設けられたベイパーチャンバーと、を備える。
本実施形態のプロジェクターによれば、光変調パネル32Bのみを液冷装置132Bで冷却することで液漏れのリスクを最小限としつつ、光変調パネル32Bの耐光性を高めることでパネル寿命を延ばすことができる。また、光変調パネル32G,32Rをベイパーチャンバーで冷却するため、液体流路を設けるための配管を増やすことなく、光変調パネル32G,32Rを効率良く冷却することができる。よって、各光変調パネル32R,32G,32Bの冷却効率が高まることで、各光変調パネル32R,32G,32Bに入射させる光量を増やすことができるので、高輝度化を実現したプロジェクターを提供できる。
(第1変形例)
続いて、プロジェクターの第1変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、外装筐体5内における各部材のレイアウトが第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、外装筐体5内における各部材のレイアウトを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第1変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、外装筐体5内における各部材のレイアウトが第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、外装筐体5内における各部材のレイアウトを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図15は、本変形例における外装筐体内の各部材のレイアウトを模式的に示した図である。
図15に示すように、電源ユニット14および光源ユニット2は、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して右側(+X)に配置されるとともに、画像形成ユニット3のケース10内において画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16が順に配列される方向である前後方向Yに沿って、順に配列されている。すなわち、本変形例において、電源ユニット14は、上下方向Zにおいて、光源ユニット2と重なるように配置されない。
図15に示すように、電源ユニット14および光源ユニット2は、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して右側(+X)に配置されるとともに、画像形成ユニット3のケース10内において画像形成部3A、パネル吸熱用熱交換器7およびパネル用ファン16が順に配列される方向である前後方向Yに沿って、順に配列されている。すなわち、本変形例において、電源ユニット14は、上下方向Zにおいて、光源ユニット2と重なるように配置されない。
本変形例によれば、電源ユニット14と光源ユニット2を前後方向Yに沿って並べて配置するため、外装筐体5における左右方向Xおよび上下方向Zの寸法増加を抑えることができる。よって、左右方向Xおよび上下方向Zにおける寸法を小型化したプロジェクターを提供できる。
(第2変形例)
続いて、プロジェクターの第2変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、外装筐体5内における各部材のレイアウトが第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、外装筐体5内における各部材のレイアウトを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第2変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、外装筐体5内における各部材のレイアウトが第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、外装筐体5内における各部材のレイアウトを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図16は、本変形例における外装筐体内の各部材のレイアウトを模式的に示した図である。
図16に示すように、本変形例のパネル放熱用熱交換器8は、複数のラジエーター本体80を含む。複数のラジエーター本体80は、第1ラジエーター本体80aおよび第2ラジエーター本体80bを含む。第1ラジエーター本体80aは、第1実施形態のプロジェクター1と同様、画像形成ユニット3の左右方向Xの他方側である左側(-X)に配置される。第2ラジエーター本体80bは、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して左右方向Xの一方側である右側(+X側)に配置される。第1ラジエーター本体80aおよび第2ラジエーター本体80bは、パネル吸熱用熱交換器7と熱的に接続されている。なお、本変形例において、光源ユニット2および電源ユニット14は、上下方向Zにおいて、互いに重なるように配置されている。
図16に示すように、本変形例のパネル放熱用熱交換器8は、複数のラジエーター本体80を含む。複数のラジエーター本体80は、第1ラジエーター本体80aおよび第2ラジエーター本体80bを含む。第1ラジエーター本体80aは、第1実施形態のプロジェクター1と同様、画像形成ユニット3の左右方向Xの他方側である左側(-X)に配置される。第2ラジエーター本体80bは、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して左右方向Xの一方側である右側(+X側)に配置される。第1ラジエーター本体80aおよび第2ラジエーター本体80bは、パネル吸熱用熱交換器7と熱的に接続されている。なお、本変形例において、光源ユニット2および電源ユニット14は、上下方向Zにおいて、互いに重なるように配置されている。
本変形例によれば、パネル放熱用熱交換器8を構成するラジエーター本体80を左右方向Xにおいて分離させることで各ラジエーター本体80の大きさが小型化される。これにより、外装筐体5内のスペースを有効に利用することで外装筐体5の大型化を抑制しつつ、パネル放熱用熱交換器8の冷却性能を高めることができる。
(第3変形例)
続いて、プロジェクターの第3変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、外装筐体5内における各部材のレイアウトが第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、外装筐体5内における各部材のレイアウトを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第3変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、外装筐体5内における各部材のレイアウトが第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、外装筐体5内における各部材のレイアウトを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図17は、本変形例における外装筐体内の各部材のレイアウトを模式的に示した図である。
図17に示すように、本変形例の光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの一方側である右側(+X)に配置される。すなわち、光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内において光源ユニット2のある空間に配置されている。なお、本変形例において、光源ユニット2および電源ユニット14は、上下方向Zにおいて、互いに重なるように配置されている。
図17に示すように、本変形例の光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内で画像形成ユニット3に対して、左右方向Xの一方側である右側(+X)に配置される。すなわち、光源放熱用熱交換器9は、外装筐体5内において光源ユニット2のある空間に配置されている。なお、本変形例において、光源ユニット2および電源ユニット14は、上下方向Zにおいて、互いに重なるように配置されている。
本変形例によれば、光源ユニット2から熱を吸熱する光源吸熱用熱交換器25と光源放熱用熱交換器9とが近接して配置されるので、光源吸熱用熱交換器25から光源放熱用熱交換器9までの熱伝達経路、すなわち、熱交換用液体が流れる配管の長さを短くできる。よって、熱伝達経路が短くなることで、光源ユニット2の冷却効率を高めることができる。また、外装筐体5内における光源ユニット2側の空間に光源吸熱用熱交換器25および光源放熱用熱交換器9を集約して配置することで、光源吸熱用熱交換器25および光源放熱用熱交換器9間における熱交換用液体を供給経路の引き回し構造を単純化できる。
(第4変形例)
続いて、プロジェクターの第4変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、パネル用ファン16を3つではなく、4つ備える点が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、パネル用ファン16を4つにした場合のダクトの構造を主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第4変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、パネル用ファン16を3つではなく、4つ備える点が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、パネル用ファン16を4つにした場合のダクトの構造を主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図18は、本変形例におけるパネル用ファン16およびダクト115の構成を示す図である。
図18に示すように、本変形例において、複数のパネル用ファン16は、第1ファン16a、第2ファン16b、第3ファン16cおよび第4ファン16dを含む。各ファン16a,16b,16d,16cは、パネル吸熱用熱交換器7に沿って左右方向Xに複数配列されている。ダクト115は、第1ダクト部115aと、第2ダクト部115bと、第3ダクト部115cと、第4ダクト部115dと、を含む。
図18に示すように、本変形例において、複数のパネル用ファン16は、第1ファン16a、第2ファン16b、第3ファン16cおよび第4ファン16dを含む。各ファン16a,16b,16d,16cは、パネル吸熱用熱交換器7に沿って左右方向Xに複数配列されている。ダクト115は、第1ダクト部115aと、第2ダクト部115bと、第3ダクト部115cと、第4ダクト部115dと、を含む。
第1ダクト部115aは、第1ファン16aからの気流を光変調パネル32Rに向けて供給する供給口115a1と、第1ファン16aからの気流を均一照明光学系30に向けて気流Kの一部を供給する供給口115a2と、を有する。第2ダクト部115bは、第2ファン16bからの気流を光変調パネル32Gに供給する供給口115b1を有する。第3ダクト部115cは、第3ファン16cからの気流を光変調パネル32Bに供給する供給口115c1を有する。第4ダクト部115dは、仕切壁116によって第4ファン16dからの気流を2つに分離し、分離した一方の気流を第3ダクト部115cの供給口115c1に合流させ、分離した他方の気流を第2ダクト部115bの供給口115b1に合流させる。
このように本変形例によれば、発熱量の高い光変調パネル32Gに対して第2ファン16bからの気流と第4ファン16dからの気流の一部とを供給することで光変調パネル32Gの冷却効率をより高めてパネルの温度上昇を抑制することができる。また、エネルギーが高い光が入射する光変調パネル32Bに対して第3ファン16cからの気流と第4ファン16dからの気流の一部とを供給することで光変調パネル32Bの冷却効率を高めてパネル寿命を延ばすことができる。
(第5変形例)
続いて、プロジェクターの第5変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、ベイパーチャンバー60を設けた光変調パネル32Gの構成が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、光変調パネル32Gの構成の違いを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第5変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、ベイパーチャンバー60を設けた光変調パネル32Gの構成が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、光変調パネル32Gの構成の違いを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図19は、本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す断面図である。
図19に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー160の放熱部65は、ベイパーチャンバー160の本体部60Aに形成された開口部64よりも-Z側に設けられている。放熱部65の+Y側の面に放熱部材60Bが設けられている。本変形例において、ベイパーチャンバー160の放熱部65は、光変調パネル32Gに対してパネル用ファン16から流される気流Kの上流に位置している。
この構成によれば、気流Kが放熱部65を先に冷却するので、気流Kがパネル本体41を先に冷却する場合に比べて、ベイパーチャンバー160内において冷媒の凝縮を促進することができる。よって、本変形例のベイパーチャンバー160は、冷却性能をより高めることができる。なお、ベイパーチャンバー160の開口64より+Z側の領域においても、ある程度の放熱による冷媒の凝縮が可能である。
図19に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー160の放熱部65は、ベイパーチャンバー160の本体部60Aに形成された開口部64よりも-Z側に設けられている。放熱部65の+Y側の面に放熱部材60Bが設けられている。本変形例において、ベイパーチャンバー160の放熱部65は、光変調パネル32Gに対してパネル用ファン16から流される気流Kの上流に位置している。
この構成によれば、気流Kが放熱部65を先に冷却するので、気流Kがパネル本体41を先に冷却する場合に比べて、ベイパーチャンバー160内において冷媒の凝縮を促進することができる。よって、本変形例のベイパーチャンバー160は、冷却性能をより高めることができる。なお、ベイパーチャンバー160の開口64より+Z側の領域においても、ある程度の放熱による冷媒の凝縮が可能である。
(第6変形例)
なお、ベイパーチャンバー60において放熱部65を設ける位置は上記に限定されない。
図20は本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す図である。
図20に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー260は、開口部64に対して-Z側および+Z側の両方に放熱部65が設けられている。放熱部65の+Y側の面にそれぞれ放熱部材60Bが設けられている。この構成のベイパーチャンバー260によれば、気流Kの風上および風下の両側に放熱部65が位置するため、ベイパーチャンバー260内において冷媒の蒸発および凝縮を促進することができる。よって、本変形例によれば、冷却性能をより高めたベイパーチャンバー260を提供できる。
なお、ベイパーチャンバー60において放熱部65を設ける位置は上記に限定されない。
図20は本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す図である。
図20に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー260は、開口部64に対して-Z側および+Z側の両方に放熱部65が設けられている。放熱部65の+Y側の面にそれぞれ放熱部材60Bが設けられている。この構成のベイパーチャンバー260によれば、気流Kの風上および風下の両側に放熱部65が位置するため、ベイパーチャンバー260内において冷媒の蒸発および凝縮を促進することができる。よって、本変形例によれば、冷却性能をより高めたベイパーチャンバー260を提供できる。
(第7変形例)
続いて、プロジェクターの第7変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、ベイパーチャンバー60を設けた光変調パネル32Gの構成が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、光変調パネル32Gの構成の違いを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第7変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、ベイパーチャンバー60を設けた光変調パネル32Gの構成が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、光変調パネル32Gの構成の違いを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図21は、本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す断面図である。
図21に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー360は光入射側(-Y側)に配置されている。ベイパーチャンバー360は、第2防塵部材47を介して第1基板43と第2基板44とに熱的に接続される。第2防塵部材47は、ベイパーチャンバー360の開口部64の周囲に接触し、熱的に接続されている。
図21に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー360は光入射側(-Y側)に配置されている。ベイパーチャンバー360は、第2防塵部材47を介して第1基板43と第2基板44とに熱的に接続される。第2防塵部材47は、ベイパーチャンバー360の開口部64の周囲に接触し、熱的に接続されている。
ベイパーチャンバー360の放熱部65は、ベイパーチャンバー360の本体部60Aに形成された開口部64よりも+Z側に設けられている。放熱部65の-Y側の面に放熱部材60Bが設けられている。本変形例において、ベイパーチャンバー360の放熱部65は、光変調パネル32Gに対してパネル用ファン16から流される気流Kの上流に位置している。
ベイパーチャンバー360の開口部64は、不図示の入射側偏光板から射出された光を通過させて、第2防塵部材47に入射させる。放熱部材482は、保持筐体48の第1基板43側である+Y側において、開口部64の+Z側の部分に設けられ、保持筐体48から放熱させる。
本変形例において、保持筐体48は、プリント基板45におけるドライバー回路451の実装面の裏面に当接する。これにより、ドライバー回路451の熱が保持筐体48へと伝達されるようになっている。ドライバー回路451は放熱部材482に接触していてもよい。
本変形によれば、相対的に温度が高くなり易いパネル本体41の光入射側の面にベイパーチャンバー360が配置されるので、パネル本体41の冷却性能をより高めることができる。
(第8変形例)
続いて、プロジェクターの第8変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、ベイパーチャンバー60を設けた光変調パネル32Gの構成が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、光変調パネル32Gの構成の違いを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
続いて、プロジェクターの第8変形例について説明する。本変形例のプロジェクターは、ベイパーチャンバー60を設けた光変調パネル32Gの構成が第1実施形態のプロジェクター1と異なり、他の構成については共通である。以下では、光変調パネル32Gの構成の違いを主体に説明し、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明については省略もしくは簡略化する。
図22は、本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す断面図である。
図22に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー460の放熱部65は、第7変形例のベイパーチャンバー360と異なり、ベイパーチャンバー460の本体部60Aに形成された開口部64よりも-Z側に設けられている。
本変形例において、ベイパーチャンバー460の放熱部65は、光変調パネル32Gに対してパネル用ファン16から流される気流Kの上流に位置している。
この構成によれば、第7変形例の構成に比べ、気流Kが放熱部65を先に冷却することで、ベイパーチャンバー460内において冷媒の凝縮を促進することができる。よって、本変形例のベイパーチャンバー460は、冷却性能をより高めることができる。
図22に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー460の放熱部65は、第7変形例のベイパーチャンバー360と異なり、ベイパーチャンバー460の本体部60Aに形成された開口部64よりも-Z側に設けられている。
本変形例において、ベイパーチャンバー460の放熱部65は、光変調パネル32Gに対してパネル用ファン16から流される気流Kの上流に位置している。
この構成によれば、第7変形例の構成に比べ、気流Kが放熱部65を先に冷却することで、ベイパーチャンバー460内において冷媒の凝縮を促進することができる。よって、本変形例のベイパーチャンバー460は、冷却性能をより高めることができる。
(第9変形例)
なお、第7変形例または第8変形例においてベイパーチャンバーの位置は限定されず、変更可能である。
図23は本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す図である。
図23に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー560は、開口部64に対して-Z側および+Z側の両方に放熱部65が設けられている。放熱部65の-Y側の面にそれぞれ放熱部材60Bが設けられている。この構成のベイパーチャンバー560によれば、気流Kの風上および風下の両側に放熱部65が位置するため、ベイパーチャンバー560内において冷媒の蒸発および凝縮を促進することができる。よって、本変形例によれば、冷却性能をより高めたベイパーチャンバー560を提供できる。
なお、第7変形例または第8変形例においてベイパーチャンバーの位置は限定されず、変更可能である。
図23は本変形例における光変調パネル32Gの構成を示す図である。
図23に示すように、本変形例の光変調パネル32Gにおいて、ベイパーチャンバー560は、開口部64に対して-Z側および+Z側の両方に放熱部65が設けられている。放熱部65の-Y側の面にそれぞれ放熱部材60Bが設けられている。この構成のベイパーチャンバー560によれば、気流Kの風上および風下の両側に放熱部65が位置するため、ベイパーチャンバー560内において冷媒の蒸発および凝縮を促進することができる。よって、本変形例によれば、冷却性能をより高めたベイパーチャンバー560を提供できる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態および変形例では、液冷装置を用いて冷却する光変調パネルに対してもパネル用ファン16からの気流を供給する構成としたが、液冷装置を用いて冷却する光変調パネルに対してはパネル用ファン16からの気流を供給しない構成としてもよい。例えば、光変調パネル32Rに対してのみ気流を供給する場合は、パネル用ファン16の数を1つにしても良いし、複数のパネル用ファン16からの気流をダクトで合流させることで光変調パネル32Rを効率良く冷却するようにしてもよい。
上記実施形態および変形例では、液冷装置を用いて冷却する光変調パネルに対してもパネル用ファン16からの気流を供給する構成としたが、液冷装置を用いて冷却する光変調パネルに対してはパネル用ファン16からの気流を供給しない構成としてもよい。例えば、光変調パネル32Rに対してのみ気流を供給する場合は、パネル用ファン16の数を1つにしても良いし、複数のパネル用ファン16からの気流をダクトで合流させることで光変調パネル32Rを効率良く冷却するようにしてもよい。
また、上記実施形態および変形例では、気流Kがパネル放熱用熱交換器8から光源放熱用熱交換器9に向かって流れる場合を例に挙げたが、気流Kが光源放熱用熱交換器9からパネル放熱用熱交換器8に向かって流れてもよい。すなわち、光源放熱用熱交換器9がパネル放熱用熱交換器8よりも画像形成ユニット3の近くに配置されてもよい。
この場合において、光源放熱用熱交換器9の表面積がパネル放熱用熱交換器8の平面積よりも大きくしてもよい。この構成によれば、気流Kの風上側に配置する光源放熱用熱交換器9の表面積を大きくすることで高温の熱に対する十分な冷却効果を得ることができる。よって、光源ユニット2から伝達される高い温度の熱を効率良く冷却することができる。
この場合において、光源放熱用熱交換器9の表面積がパネル放熱用熱交換器8の平面積よりも大きくしてもよい。この構成によれば、気流Kの風上側に配置する光源放熱用熱交換器9の表面積を大きくすることで高温の熱に対する十分な冷却効果を得ることができる。よって、光源ユニット2から伝達される高い温度の熱を効率良く冷却することができる。
その他、プロジェクターおよび画像形成ユニットを構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
本発明の態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一態様のプロジェクターは、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルのうち少なくとも一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、少なくとも赤用液晶パネルに向けて気流を送る空冷装置と、を備える。
本発明の一態様のプロジェクターは、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルのうち少なくとも一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、少なくとも赤用液晶パネルに向けて気流を送る空冷装置と、を備える。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、青用液晶パネルは、液冷装置で冷却され、緑用液晶パネルは、液冷装置で冷却される、構成としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルのうち、青用液晶パネルは液冷装置で冷却される、構成としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、緑用液晶パネルは、空冷装置で冷却される、構成としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、緑用液晶パネルには、緑用液晶パネルに発生した熱を受熱する受熱部と、放熱部と、を含み、受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、放熱部からの放熱によって冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーが設けられる、構成としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルのうち、緑用液晶パネルは、液冷装置で冷却される、構成としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、青用液晶パネルは、空冷装置で冷却される、構成としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、青用液晶パネルには、パネル本体に発生した熱を受熱する受熱部と、放熱部と、を含み、受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、放熱部からの放熱によって冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーが設けられる、構成としてもよい。
本発明の別態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の別態様のプロジェクターは、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルの一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルの他方と赤用液晶パネルとにそれぞれ設けられ、パネル本体に発生した熱を受熱する受熱部と、受熱部で受熱した熱を放熱する放熱部と、を含み、受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、放熱部からの放熱によって冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーと、を備える。
本発明の別態様のプロジェクターは、赤用液晶パネルと、緑用液晶パネルと、青用液晶パネルと、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルの一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、緑用液晶パネルおよび青用液晶パネルの他方と赤用液晶パネルとにそれぞれ設けられ、パネル本体に発生した熱を受熱する受熱部と、受熱部で受熱した熱を放熱する放熱部と、を含み、受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、放熱部からの放熱によって冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーと、を備える。
1,1B,1C…プロジェクター、16…パネル用ファン(空冷装置)、32B…光変調パネル(青用液晶パネル)、32G…光変調パネル(緑用液晶パネル)、32R…光変調パネル(赤色液晶パネル)、41…パネル本体、60,160,260,360,460,560…ベイパーチャンバー、65…放熱部、66…受熱部、132B,132G…液冷装置、K…気流。
Claims (9)
- 赤用液晶パネルと、
緑用液晶パネルと、
青用液晶パネルと、
前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルのうち少なくとも一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、
少なくとも前記赤用液晶パネルに向けて気流を送る空冷装置と、を備える、
ことを特徴とするプロジェクター。 - 前記青用液晶パネルは、前記液冷装置で冷却され、
前記緑用液晶パネルは、前記液冷装置で冷却される、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 - 前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルのうち、前記青用液晶パネルは前記液冷装置で冷却される、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 - 前記緑用液晶パネルは、前記空冷装置で冷却される、
ことを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。 - 前記緑用液晶パネルには、
前記緑用液晶パネルに発生した熱を受熱する受熱部と、放熱部と、を含み、前記受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、前記放熱部からの放熱によって前記冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーが設けられる、
ことを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。 - 前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルのうち、前記緑用液晶パネルは、前記液冷装置で冷却される、
ことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 - 前記青用液晶パネルは、前記空冷装置で冷却される、
ことを特徴とする請求項6に記載のプロジェクター。 - 前記青用液晶パネルには、
パネル本体に発生した熱を受熱する受熱部と、放熱部と、を含み、前記受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、前記放熱部からの放熱によって前記冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーが設けられる、
ことを特徴とする請求項6に記載のプロジェクター。 - 赤用液晶パネルと、
緑用液晶パネルと、
青用液晶パネルと、
前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルの一方に設けられ、液体を用いてパネルで発生した熱を冷却する液冷装置と、
前記緑用液晶パネルおよび前記青用液晶パネルの他方と前記赤用液晶パネルとにそれぞれ設けられ、パネル本体に発生した熱を受熱する受熱部と、前記受熱部で受熱した熱を放熱する放熱部と、を含み、前記受熱部からの熱で液体状の冷媒を気化させ、前記放熱部からの放熱によって前記冷媒を凝縮する、ベイパーチャンバーと、を備える、
ことを特徴とするプロジェクター。
Priority Applications (2)
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JP2021139085A JP2023032775A (ja) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | プロジェクター |
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2021139085A JP2023032775A (ja) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | プロジェクター |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-08-25 CN CN202222250855.2U patent/CN218099906U/zh active Active
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