JP5177251B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は半導体レーザを用いたレーザ光源装置を搭載した画像表示装置に関するものである。

近年、大画面表示が可能な画像表示装置の光源として、レーザ光に注目が集まっており、このレーザ光を形成するための半導体レーザの技術開発が進んでいる。画像表示装置の光源として従来から用いられる超高圧水銀ランプ（ＵＨＰランプ）や、小型画像表示装置で最近用いられている発光ダイオード（ＬＥＤ）と比較すると、半導体レーザ光源を使用した光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命、高い電気−光変換効率である等の利点がある。

以下、従来のレーザ光源装置について説明する。従来の光源装置は赤色（Ｒ）レーザ光、青色（Ｂ）レーザ光、緑色（Ｇ）レーザ光を連続発光する短波長レーザ光源の赤色レーザ光源、青色レーザ光源、緑色レーザ光源を有する。赤色レーザ光源、青色レーザ光源は赤色、青色のレーザ光を出射する半導体レーザであり、緑色レーザ光源は半導体レーザのレーザ光を波長変換して緑色のレーザ光を出射する構成である（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−３２７９６号公報

上記従来の画像表示装置は３色のレーザ光を光源とし、高い色再現性のある画像を投射した。しかしながら、上記特許文献１における従来の画像表示装置は、単体としての技術しか開示しておらず、他の電子機器に搭載される場合について開示されていなかった。このため、例えば、従来の画像表示装置がそのまま他の電子機器に搭載されてしまうと、内部を冷却するために空気を吸気する吸気口が外部に露出しないため、内部に空気を送り込むことができなかった。これにより、従来の画像表示装置内部の光源（例えばレーザ光源）の温度が上昇し、光源の出力は弱まった。したがって、従来の画像表示装置が投射する画像の画質は劣化した。

また、従来の画像表示装置は電子機器が表示したい画像を投射するために、電子機器よりこの画像の情報を伝送される。よって、従来の画像表示装置は電子機器と有線等で接続しなければならなかった。

上記課題を鑑み、電子機器に搭載できるように小型化した画像表示装置を提供することを目的とする。また、電子機器に搭載されながらも画質劣化を抑制する画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、画像を投射する画像表示装置本体と、前記画像表示装置本体を格納すると共に、吸気口および排気口を有する筐体と、前記吸気口と前記排気口とを結んで形成される冷却風路と、少なくとも一部が前記冷却風路上に配置され、前記画像表示装置本体の放熱を行う放熱部と、前記画像表示装置本体および外部の電子機器に電気的に接続し、前記電子機器から給電される制御部と、を備え、前記筐体は、前記電子機器に少なくとも一部を保持される第１の領域と、前記第１の領域を挟んで前記電子機器の反対側に位置し、前記画像表示装置本体を配置すると共に、前記第１の領域よりも前記電子機器側の面の対極面の近くに投射口を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域とに隣接し前記第１の領域と併せて鍵形を形成するように位置する第３の領域と、を有し、前記第１の領域は、前記制御部の一方を配置し、前記第２の領域は、前記電子機器から突出した部分に位置し、前記画像表示装置本体が前記投射口を介して画像を投射する方向に対して垂直に回動すると共に前記排気口を有し、前記第３の領域は、前記電子機器から突出した部分に位置し、前記制御部の他方を配置すると共に前記吸気口を有し、前記制御部は、前記電子機器より入力された画像情報を前記画像表示装置本体に投射させることを特徴とする。

本発明の画像表示装置は以上のように構成されるため、電子機器に搭載できるような小型化を図ることができる。また、画質の劣化を抑制することができる。

本発明の実施例１における画像表示装置本体の概略斜視図 本発明の実施例１における画像表示装置の概略斜視図 本発明の実施例１における画像表示装置のチルト状態の概略斜視図 本発明の実施例１における画像表示装置を電子機器に取り付けたときの一例を示す図 本発明の実施例１における画像表示装置の内部構成を示す概略斜視図 本発明の実施例１における画像表示装置の冷却風路の一例を示す図 本発明の実施例１における各色レーザ光源装置の温度と出力の関係を示す図 本発明の実施例１における画像表示装置の筐体を３つの領域に識別したときの図 本発明の実施例２における画像表示装置の冷却風路の一例を示す図

本発明における画像表示装置は、画像を投射する画像表示装置本体と、前記画像表示装置本体を格納すると共に、吸気口および排気口を有する筐体と、前記吸気口と前記排気口とを結んで形成される冷却風路と、少なくとも一部が前記冷却風路上に配置され、前記画像表示装置本体の放熱を行う放熱部と、前記画像表示装置本体および外部の電子機器に電気的に接続し、前記電子機器から給電される制御部と、を備え、前記筐体は、前記電子機器に少なくとも一部を保持される第１の領域と、前記第１の領域を挟んで前記電子機器の反対側に位置し、前記画像表示装置本体を配置すると共に、前記第１の領域よりも前記電子機器側の面の対極面の近くに投射口を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域とに隣接し前記第１の領域と併せて鍵形を形成するように位置する第３の領域と、を有し、前記第１の領域は、前記制御部の一方を配置し、前記第２の領域は、前記電子機器から突出した部分に位置し、前記画像表示装置本体が前記投射口を介して画像を投射する方向に対して垂直に回動すると共に前記排気口を有し、前記第３の領域は、前記電子機器から突出した部分に位置し、前記制御部の他方を配置すると共に前記吸気口を有し、前記制御部は、前記電子機器より入力された画像情報を前記画像表示装置本体に投射させることを特徴とする。

本発明における画像表示装置によれば、電子機器に搭載できるような小型化を図ることができる。また、画質の劣化を抑制することができる。

以下、本発明の画像表示装置について図面を用いて説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であり、技術的に良好な条件の限定が記載されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する記載がない限り、これらの条件に限られるものではない。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１について、図面を用いて説明する。

まず、画像表示装置本体の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１における画像表示装置本体の概略斜視図である。

図１において、画像表示装置本体１００はレーザ光を光源とし、スクリーンに拡大化して投影する。画像表示装置本体１００の光源は緑色レーザ光源装置１（第１のレーザ光源）と、赤色レーザ光源装置２（第２のレーザ光源）と、青色レーザ光源装置３（第３のレーザ光源）との３つであり、３色のレーザ光源装置１〜３によって画像を表示する。

緑色レーザ光源装置１は非可視光である赤外基本レーザ光を半波長に変換することで、主として緑色レーザ光を出力する。緑色レーザホルダ１ａは緑色レーザ光源装置の筐体であると共に、緑色レーザホルダ１ａに格納される各素子（例えば、赤外基本レーザ光を出力する半導体レーザ（第１のレーザ素子）等）を固定する。

赤色レーザ光源装置２は赤色レーザ光を出力し、赤色レーザホルダ２ａを筐体とする。赤色レーザホルダ２ａは赤色レーザ光を出力する半導体レーザ（第２のレーザ素子）を保持する。

青色レーザ光源装置３は青色レーザ光を出力し、青色レーザホルダ３ａを筐体とする。青色レーザホルダ３ａは青色レーザ光を出力する半導体レーザ（第３のレーザ素子）を保持する。

ここで、緑色レーザ光源装置１、赤色レーザ光源装置２、青色レーザ光源装置３の配置について詳細に説明する。青色レーザ光源装置３は、本体筐体２００における投射レンズ４を保持した面に設け、青色レーザ光源装置３からのレーザ光を本体筐体２００の内部に導いている。

また、投射レンズ４、青色レーザ光源装置３が設けられている面に垂直かつ、青色レーザ光源装置３が設けられている側の面に、緑色レーザ光源装置１、赤色レーザ光源装置２を設けている。

ここで、本体筐体２００は、投射レンズ４、青色レーザ光源装置３が設けられている面を緑色レーザ光源装置１が設けられている方に延長するように突起部２０１を設けている。つまり、本体筐体２００の角部に突起部２０１を本体筐体２００と一体化して設けている。なお、突起部２０１は、本体筐体２００と別部材で設けてもよいが、一体で設けることで放熱を行いやすくなり好ましい。

また、緑色レーザ光源装置１の内部にあるＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子、半導体レーザ等の素子を固定している緑色レーザホルダ１ａの固定面１ｂを上記突起部２０１の側面２０１ａに接するようにしている。側面２０１ａは突起部２０１における固定面１ｂと接する面である。

また、緑色レーザ光源装置１は、本体筐体２００の面２０２に直接熱を伝えないようにするため本体筐体２００の面２０２には接しておらず、所定の隙間（本実施例では、０．５ｍｍ以下）を設けてあり、さらに赤色レーザ光源装置２とは、赤色レーザ光源装置２の光軸調整幅を０．３ｍｍ程度必要であったため、緑色レーザ光源装置１と赤色レーザ光源装置２の隙間は０．３ｍｍ以上を設けてある。

なお、本実施例において所定の隙間を０．５ｍｍ以下としたのは、所定の隙間を大きくとると画像表示装置全体が大きくなったり、また緑色レーザ光源装置１とコリメータレンズ（図示せず）との距離が大きくなり、コリメータレンズに到達する前に緑色レーザ光が拡散し、光の利用効率が悪くなるためである。

こうすることで、後述するが緑色レーザ光源装置１からの熱を、赤色レーザ光源装置２に伝わりにくくすることができ、温度特性の悪い赤色レーザ光源装置２を安定的に使用することができる。

光路誘導手段としてのダイクロイックミラー５および光路誘導手段としてのダイクロイックミラー６は表面に所定の波長のレーザ光を透過あるいは反射させるための膜を形成して構成される。

７はフィールドレンズであり、拡散されたレーザ光を収束レーザに変換する。８はＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｂｅａｍ Ｓｐｒｉｔｔｅｒ）であり、各色レーザ光を反射さ
せ、空間変調素子９に当てる。

空間変調素子９は、各色レーザ光の偏向を調整し、画像形成を行う。今回使用した空間変調素子９は反射型の液晶である。

そして、投射レンズ４を通過して、大画面の画像を投射する。

また、各色レーザ光源装置１〜３からの各色レーザ光は各コリメータレンズによってそれぞれ平行光束され、平行光束された各色レーザ光はダイクロイックミラー５および６によって拡散板に導かれ、拡散板、フィールドレンズ７、ＰＢＳ８の順に介し、空間変調素子９で反射し、投射レンズ４によって拡大化されてスクリーン上に投影される。

次に図２〜４を用いて本発明の画像表示装置の概要について説明する。図２は、本発明の実施例１における画像表示装置の概略斜視図である。図３は、本発明の実施例１における画像表示装置のチルト状態の概略斜視図である。図４は、本発明の実施例１における画像表示装置を電子機器に取り付けたときの一例を示す図である。

画像表示装置１０は部材を格納する筐体１１を備え、筐体１１は固定部２０とチルト部３０とに分類される。固定部２０は制御基板および冷却ファン等を格納する。また、固定部２０の上面２１は鍵形に形成されると共に、複数の吸気口２１ａを備える。冷却ファンは吸気口２１ａの下（吸気口２１ａの垂直方向、すなわち、矢印Ｙの負方向）に配置される。

チルト部３０は上記説明した画像表示装置本体１００および後述するフィン等を格納する。チルト部３０の側面３１は複数の排気口３１ａを備えると共に、チルト部３０の側面３２は複数の排気口３２ａを備える。また、チルト部３０には、画像を投射するための投射口３３が設けられ、投射レンズ４はこの投射口３３より画像表示装置１０の外部に露出する。

固定部２０に格納される冷却ファンは吸気口２１ａより外部の空気を吸引し、この空気は排気口３１ａおよび３２ａより排気される。吸気口２１ａと排気口３１ａおよび３２ａとの間には後述する冷却風路が形成される。チルト部３０に格納される各色レーザ光源装置１〜３の放熱部はこの冷却風路に介在するため、各色レーザ光源装置１〜３の放熱は促進される。ここで、冷却風路の吸気口２１ａ側を上流とし、冷却風路の排気口３１ａおよび３２ａ側を下流とする。

なお、吸気口２１ａと排気口３１ａおよび３２ａとは複数でもよいが、単数でもよい。吸気口２１ａと排気口３１ａおよび３２ａの形状は円形でも楕円形でも多角形でもよく、特に限定するものではない。

また、図３に示すようにチルト部３０はヒンジ部（回動軸）２５を軸にして固定部２０より回動可能である。すなわち、チルト部３０は画像表示装置本体１００が画像を投射する方向の垂直方向に回動可能であり、投射レンズ４の投射角度を調節可能である。このため、投射レンズ４によって投射された画像が画像表示装置１０の設置面に反射することを抑制することができる。

また、画像表示装置１０は単体として使用されてもよいが、図４に示すように画像表示装置１０は電子機器であるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）３００に取り付けてもよい。画像表示装置１０は必要に応じてＰＣ３００に出し入れ可能であり、ＰＣ３００のディスプレイ上の出力をスクリーンや壁等に投射可能である。このため、ＰＣ３０
０に別途画像表示装置を有線等で接続することなく、ＰＣ３００のディスプレイ上の出力を容易に大画面出力することができる。

画像表示装置１０をＰＣ３００（電子機器）に取り付ける場合、チルト部３０は自由に回動できるようにＰＣ３００の外部に突出していればよい。よって、固定部２０の少なくとも一部がＰＣ３００に固定されればよく、側面３１に対向する面側をＰＣ３００に固定してもよい。ただし、吸気口２１ａを確保するために側面３２に対向する面側をＰＣ３００に固定することが好ましい。

なお、ＰＣ３００以外で電子機器の例としては、テレビや、ディスプレイ、光ディスクプレイヤ、およびポータブル光ディスクプレイヤ等があり、画像を表示するものであれば、何でもよい。また、これら以外にも、電気機器（例えば、冷蔵庫や洗濯機等の家電機器）の情報を外部に投射するために、この電気機器に画像表示装置１０を搭載してもよい。

次に図５を用いて、画像表示装置１０の内部構成の概要について説明する。図５は、本発明の実施例１における画像表示装置の内部構成を示す概略斜視図である。以下、それぞれの部材について説明する。

制御基板２２は画像表示装置１０の制御を行う。制御基板２２は画像表示装置本体１００および後述する冷却ファン２３の制御部としての機能や、ＰＣ３００と画像表示装置本体１００とを電気的に接続するインタフェース部としての機能等を備える。また、制御基板２２より画像表示装置本体１００と冷却ファン２３とは電源を供給される。

冷却ファン２３は空気を吸引および放出し、画像表示装置１０の内部の放熱を促進する。冷却ファン２３は電源供給されると回転し、複数の吸気口２１ａ側より画像表示装置１０の外部より空気を取り入れ、矢印Ａの方向に空気を放出する。この冷却ファン２３から放出される空気を冷却空気として、以下説明する。

ガイド２４は制御基板２２の上に設けられ、冷却空気を所定の方向に導く。ここでは、ガイド２４は、矢印Ａの方向に放出された冷却空気を後述するフィン３４に導く。

フィン３４は熱伝導性の高い部材で形成され、赤色レーザ光源装置２の放熱部であり、赤色レーザ光源装置２の放熱を補助する。フィン３４は赤色レーザ光源装置２およびチルト部３０に隣接して設けられるため、赤色レーザ光源装置２の発熱はフィン３４に伝熱する。フィン３４はガイド２４を経由して冷却ファン２３より放出される冷却空気によって冷却されると共に、チルト部３０に放熱する。これにより、赤色レーザ光源装置２の放熱を促進することができる。また、フィン３４は放熱面積（表面積）が大きくなるような構造であり、冷却ファン２３からの冷却空気をより広い面積で受けることができる。このため、赤色レーザ光源装置２の放熱性を向上させることができる。なお、赤色レーザホルダ２ａとフィン３４とは別体としたが、熱伝導性を向上させるために一体とする方が好ましい。一体化することにより、赤色レーザ光源装置２は放熱を行いやすくなる。

凹部３４ａは赤色レーザホルダ２ａに格納される半導体レーザの給電端子を赤色レーザホルダ２ａの外部に突出するために設けられる。また、凹部３４ａはこの給電端子と制御基板２２より配線される給電線とを接続するためのスペースを確保する。なお、凹部３４ａを貫通させてもよいが、赤色レーザホルダ２ａとフィン３４との接触面積を大きく取るために貫通させずに、最小限の窪みとすることが好ましい。この接触面積を大きくすることで、赤色レーザホルダ２ａはより効果的にフィン３４に伝熱できる。

フィン３５は熱伝導性の高い部材で形成され、緑色レーザ光源装置１の放熱部であり、
緑色レーザ光源装置１の放熱を補助する。フィン３５は緑色レーザ光源装置１の固定面１ｂと接する突起部２０１の側面２０１ａの反対側の側面２０１ｂとチルト部３０とに接している。このため、緑色レーザ光源装置１の発熱はフィン３５、チルト部３０に伝熱される。さらに、フィン３５も同様に放熱面積（表面積）が大きくなるような構造であり、緑色レーザ光源装置１の放熱性を向上させることができる。以上より、フィン３５は緑色レーザ光源装置１の放熱を促進する。なお、突起部２０１とフィン３５とは別体としたが、熱伝導性を向上させるために一体とする方が好ましい。一体化することにより、緑色レーザ光源装置１は放熱を行いやすくなる。

フィン３６は熱伝導性の高い部材で形成され、画像表示装置本体１００の（特に、各色レーザ光源装置１〜３）の放熱部であり、画像表示装置本体１００の放熱を補助する。フィン３６は高段部３６ａと低段部３６ｂとを備え、段差が設けられる階段構造である。低段部３６ｂは画像表示装置本体１００（例えば、空間変調素子９）に電気的に接続するためのスペースを確保するために設けられる。なお、空間変調素子９は制御基板２２と電気的に接続することにより、制御基板２２は空間変調素子９を制御できる。これにより、ＰＣ３００が出力したい画像を形成することができる。すなわち、画像表示装置本体１００はＰＣ３００が出力したい画像を投射することができる。

高段部３６ａの画像表示装置本体１００側の面は全て本体筐体２００に接する。一方、低段部３６ｂの画像表示装置本体１００側の面は少なくとも一部が本体筐体２００に接し、この接する面は高段部３６ａ側である。

このように、低段部３６ｂと本体筐体２００とが接する面を限定したのは、空間変調素子９を積極的に冷却しないためである。空間変調素子９は各色レーザ光源装置１〜３のように温度を単純に低くすればよいのではなく、所定範囲の温度を維持することが好ましい。例えば、空間変調素子９の温度が５０℃以上になると、投射レンズ４より投射された画像に投射するつもりのない焼き付きが発生する可能性がある。また、空間変調素子９の温度が５〜１０℃程度になると、空間変調素子９の反射率が低下する。よって、これは投影する画像の画質に影響を与える。

そこで、本実施例の画像表示装置１０は投射レンズ４より矢印Ｘの負方向に設けられる空間変調素子９を積極的に冷却しないために、低段部３６ｂと、少なくとも空間変調素子９と対向する部分の本体筐体２００とは接しない構成とした。これにより、必要以上に空間変調素子９が冷却されることを抑制することができる。

なお、本体筐体２００とフィン３６とは別体としたが、熱伝導性を向上させるために一体とする方が好ましい。一体化することにより、本体筐体２００、すなわち各色レーザ光源装置１〜３は放熱を行いやすくなる。

また、各色レーザ光源装置１〜３の放熱は本体筐体２００およびフィン３６も利用する。各色レーザホルダ１ａ〜３ａは本体筐体２００と接しているため、各色レーザ光源装置１〜３の発熱は本体筐体２００に伝熱する。さらに、フィン３６は本体筐体２００に接しているため、本体筐体２００の放熱を行う。なお、高段部３６ａおよび低段部３６ｂは共にチルト部３０とも接する。すなわち、フィン３６はチルト部３０にも放熱できる。

次に、図６を用いて吸気口２１ａと排気口３１ａおよび３２ａとの間に形成される冷却風路（放熱流路）について説明する。図６は、本発明の実施例１における画像表示装置の冷却風路の一例を示す図である。なお、図６は図５を矢印Ｙの負方向より見たときの図でもある。

冷却風路とは吸気口２１ａより吸引された空気が排気口３１ａおよび３２ａより排気されるまでの空気の道のりである。本実施例は第１、第２の冷却風路を備え、第１の冷却風路は矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順に導かれ、最終的に排気口３１ａより排気される。第２の冷却風路は矢印Ａ、Ｂ、Ｆの順に導かれ、最終的に排気口３２ａより排気される。この２つの冷却風路に介在する各色レーザ光源装置１〜３の放熱部を冷却空気が冷却することにより、各色レーザ光源装置１〜３の放熱は促進される。すなわち、各色レーザ光源装置１〜３の温度上昇は抑制される。以下、この２つの冷却風路について説明する。

上記説明したように、冷却ファン２３は矢印Ａの方向に冷却空気を放出する。この冷却空気はガイド２４によってフィン３４の方向に導かれる。したがって、冷却ファン２３からフィン３４への冷却風路は矢印Ｂのようになり、フィン３４は冷却される。

ここで、冷却風路は矢印Ｃの方向と矢印Ｆの方向とに分岐される。ここで、矢印Ｃの方向に進む冷却風路を第１の分岐路とし、矢印Ｆの方向に進む冷却風路を第２の分岐路とする。まず、冷却空気が矢印Ｃの方向（第１の分岐路）に進むときについて説明する。

第１の分岐路の開口面積は第２の分岐路の開口面積よりも大きいため、冷却空気は主に矢印Ｃの方向に導かれる。さらに、チルト部３０内にはガイド３７を設けており、ガイド３７は矢印Ｃの方向に導かれた冷却空気を矢印Ｄの方向に導く。これにより、冷却空気はフィン３５に到達し、フィン３５を冷却する。そして、冷却空気は投射レンズ４とフィン３５との間に設けられる青色レーザ光源装置３を冷却し、排気口３１ａより（矢印Ｅの方向に）排出される。以上のように（矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順に）第１の冷却風路は形成され、冷却空気はこの第１の冷却風路に介在する部材の熱を吸収する。

次に、冷却空気が矢印Ｆの方向（第２の分岐路）に進むときについて説明する。

矢印Ｆの方向に進む冷却空気は排気口３２ａに導かれる冷却空気であると共に、開口面積の大きい第１の分岐路に（矢印Ｃの方向に）進まなかった残りの冷却空気である。この冷却空気はフィン３６を冷却することで、本体筐体２００の放熱を促進する。フィン３６の熱を吸収した冷却空気は排気口３２ａより放出される。

以上説明したように、第１の冷却風路は矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順となり、第２の冷却風路は矢印Ａ、Ｂ、Ｆの順となる。したがって、第１の冷却風路を流れる冷却空気は赤色レーザ光源装置２の放熱部（フィン３４）、緑色レーザ光源装置１の放熱部（フィン３５）、青色レーザ光源装置３の放熱部（青色レーザホルダ３ａ）の順に冷却し、第２の冷却風路を流れる冷却空気はフィン３６（画像表示装置本体１００）を冷却する。すなわち、各色レーザ光源装置１〜３の放熱は、赤色レーザ光源装置２、緑色レーザ光源装置１、青色レーザ光源装置３の順に優先される。これにより、画像表示装置１０の画質劣化を抑制することができる。

以下、その理由について図５および図７を用いて詳細に説明する。図７は、本発明の実施例１における各色レーザ光源装置の温度と出力の関係を示す図である。

まず、赤色レーザ光源装置２が最も優先的に放熱される理由について説明する。

赤色レーザ光源装置２は各色レーザ光源装置１〜３の中で一般的に最も温度特性が悪い。図７に示すように、各色レーザ光源装置１〜３は異なる温度特性を有する。赤色レーザ光源装置２および青色レーザ光源装置３の出力は温度が上昇するにつれて下降する。緑色レーザ光源装置１の出力は所定の温度を過ぎると、同様に、温度が上昇するにつれて下降する。以上より、各色レーザ光源装置１〜３は基本的に温度が上昇することにより、これ
らの出力は低下し、これらの中でも特に赤色レーザ光源装置２の出力が低下する。このため、赤色レーザ光源装置２の温度上昇を優先的に抑制することが好ましい。

したがって、本実施例は画像表示装置本体１００の開口部３８の近傍にフィン３４を設ける。すなわち、赤色レーザ光源装置２の放熱部であるフィン３４は冷却風路に介在する各色レーザ光源装置１〜３の放熱部において、最も上流側に設けられる。これにより、チルト部３０内に導かれた冷却空気はフィン３５およびフィン３６および青色レーザホルダ３ａを冷却する前にフィン３４を冷却する。すなわち、この冷却空気はフィン３５およびフィン３６、またはチルト部３０内の他の部材の熱を吸収する前にフィン３４を冷却する。さらに、フィン３４は矢印ＣとＦとに分岐される前の大きい容量の冷却空気で冷却される。このように冷却風路を形成することで、赤色レーザ光源装置２の放熱部（フィン３４）は優先的に冷却される。したがって、最も温度特性の悪い赤色レーザ光源装置２の出力低下を優先的に抑制することができる。よって、画像表示装置本体１００は安定して高画質の画像を出力することができる。

次に、赤色レーザ光源装置２の次に緑色レーザ光源装置１の放熱が優先される理由について説明する。

各色レーザ光源装置１〜３の中で緑色レーザ光源装置１は一般的に最も必要な電流値が大きい。また上述の通り、緑色レーザ光源装置１は赤外基本レーザ光を半波長に変換することで、主として緑色レーザ光を出力する。すなわち、半導体レーザより出射されたレーザ光が緑色レーザ光に変換されるまで様々な素子（例えば、ＳＨＧ素子）を経由する。これにより、光のロスが発生するため、赤色レーザ光源装置２および青色レーザ光源装置３に比べて、緑色レーザ光源装置１が電気を光に変換する効率は悪い。つまり、緑色レーザ光源装置１は赤色レーザ光源装置２および青色レーザ光源装置３に比べて、所定の出力量を出すために必要な電力量が大きい。このため、各色レーザ光源装置１〜３の中で緑色レーザ光源装置１は一般的に最も発熱量が大きい。したがって、緑色レーザ光源装置１の発熱が突起部２０１に伝わり（すなわち、本体筐体２００に伝わり）、赤色レーザ光源装置２および青色レーザ光源装置３の温度上昇を促す可能性がある。このとき、赤色レーザ光源装置２および青色レーザ光源装置３の出力低下は助長される。

そこで、本実施例では、赤色レーザ光源装置２の次に優先して緑色レーザ光源装置１を冷却するように、画像表示装置１０は構成されると共に冷却風路は形成される。つまり、緑色レーザ光源装置１は青色レーザ光源装置３よりも優先的に冷却される。すなわち、青色レーザ光源装置３の熱を吸収する前の冷却空気で緑色レーザ光源装置１の放熱部（フィン３５）は冷却される。また、第１の分岐路の方に（矢印Ｃの方に）多くの冷却空気が導かれる理由の１つは緑色レーザ光源装置も優先的に放熱したいからである。

さらに、画像表示装置１０は緑色レーザ光源装置１の熱が他のレーザ光源装置、特に赤色レーザ光源装置２に伝わりにくい構成とした。緑色レーザ光源装置１は突起部２０１の側面２０１ａに接し、固定される。一方、上記説明したように緑色レーザ光源装置１と面２０２との間に所定の隙間が設けられる。したがって、緑色レーザ光源装置１が本体筐体２００と接する側面２０１ａと、赤色レーザ光源装置２が本体筐体２００と接する面２０２とは異なる面である。すなわち、本実施例の画像表示装置本体１００は赤色レーザ光源装置２および本体筐体２００の接触面と緑色レーザ光源装置１および本体筐体２００の接触面との距離を遠ざける構成とした。これにより、緑色レーザ光源装置１の発熱が赤色レーザ光源装置２へ伝わりにくくすることができ、赤色レーザ光源装置２の出力低下は抑制される。

さらに、突起部２０１は本体筐体２００の角部に一体化して設けられ、フィン３５は緑
色レーザ光源装置１の固定面１ｂと接する側面２０１ａの反対側の側面２０１ｂに接して設けられる。すなわち、緑色レーザ光源装置１の発熱は突起部２０１の中で最も広い面積を有する側面２０１ｂを介してフィン３５に伝えられやすい。このため、緑色レーザ光源装置１の発熱は主にフィン３５に伝えられる。すなわち、緑色レーザ光源装置１は主にフィン３５を利用して放熱を行う。したがって、緑色レーザ光源装置１の熱が赤色レーザ光源装置２へ伝わることは抑制され、赤色レーザ光源装置２の温度上昇は抑制される。よって、赤色レーザ光源装置２は安定して出力できる。

なお、徹底して緑色レーザ光源装置１の放熱をフィン３５で行いたい場合、換言すると、緑色レーザ光源装置１の発熱を可能な限り赤色レーザ光源装置２に伝えたくない場合、突起部２０１は本体筐体２００と別部材であること、または本体筐体２００から切り離すことが好ましい。これにより、緑色レーザ光源装置１の熱は本体筐体２００に伝わりにくくなる。すなわち、緑色レーザ光源装置１の熱が赤色レーザ光源装置２へさらに伝わりにくくなる。仮に、突起部２０１が本体筐体２００から切り離される場合、突起部２０１は例えばチルト部３０に固定されればよい。

次に、各色レーザ光源装置１〜３の放熱経路について詳細に説明する。また、これらの放熱経路に基づいて、本実施例における画像表示装置１０の放熱性が向上することについても説明する。

緑色レーザ光源装置１における発熱部（赤外基本レーザ光を出力する半導体レーザ等）の発熱は、まず緑色レーザホルダ１ａに伝えられる。この緑色レーザホルダ１ａに伝えられた熱は冷却風路に接する面より放熱されると共に、固定面１ｂおよび側面２０１ａを介して突起部２０１に伝えられる。この突起部２０１に伝えられた熱は側面２０１ｂを介してフィン３５に伝えられると共に、本体筐体２００の内部に伝えられる。フィン３５は冷却風路上に設けられるため、このフィン３５に伝えられた熱は冷却空気により吸収されると共に、チルト部３０に放熱する。また、冷却空気で冷却されるフィン３６は低温であるため、本体筐体２００の内部に伝えられた熱はフィン３６に伝えられやすい。そして、このフィン３６に伝えられた熱は冷却空気によって吸収されると共に、チルト部３０に放熱する。

赤色レーザ光源装置２における発熱部（赤色レーザ光を出力する半導体レーザ等）の発熱は、まず赤色レーザホルダ２ａに伝えられる。この赤色レーザホルダ２ａに伝えられた熱はフィン３４に伝えられると共に、本体筐体２００に伝えられる。フィン３４は冷却風路上に設けられるため、このフィン３４に伝えられた熱は冷却空気により吸収される。また、フィン３４の熱はチルト部３０に放熱する。また、上述した同様の理由で本体筐体２００に伝えられた熱はフィン３６に伝わり、この熱は冷却空気によって吸収されると共に、チルト部３０に放熱される。

青色レーザ光源装置３における発熱部（青色レーザ光を出力する半導体レーザ等）の発熱は、まず青色レーザホルダ３ａに伝えられる。青色レーザホルダ３ａは冷却風路上に設けられるため、この青色レーザホルダ３ａに伝えられた熱は冷却空気により吸収される。また、この青色レーザホルダ３ａに伝えられた熱は本体筐体２００に伝えられる。上述した同様の理由で本体筐体２００に伝えられた熱はフィン３６に伝わり、この熱は冷却空気によって吸収される。

以上より、各色レーザ光源装置１〜３は複数の放熱経路を有し、これらの放熱経路上の部材は実質的に各色レーザ光源装置１〜３の放熱部である。各色レーザ光源装置１〜３は主として放熱を行う放熱部（例えば、冷却風路上に設けられるフィン３４および３５、青色レーザホルダ３ａ等）以外にも放熱経路を有し、分散して放熱を行う。これにより、各
色レーザ光源装置１〜３は放熱性を高めている。例えば、赤色レーザ光源装置２はフィン３４のみでなく、本体筐体２００やチルト部３０も利用して放熱を行う。同様に、緑色レーザ光源装置１および青色レーザ光源装置３も本体筐体２００やチルト部３０を利用して放熱を行う。さらに、本体筐体２００の熱はフィン３６によって放熱される。

以上より、本実施例の画像表示装置１０は各色レーザ光源装置１〜３の温度特性および発熱量を考慮して構成されると共に、冷却風路を形成する。このため、長時間の使用による画像表示装置１０の画質劣化は抑制される。すなわち、画像表示装置１０は安定して高画質の画像を出力可能である。

なお、当然のことながら、青色レーザホルダ３ａにフィンを設けてもよいし、緑色レーザホルダ１ａの矢印Ｚの負方向にフィン３５以外にもう１つのフィンを設けてもよい。フィン３４〜３６はチルト部３０に接しなくてもよく、フィン３４〜３６の構造は剣山状でも階層状でもよく特に限定するものではない。また、本実施例では、フィン３４で第１の分岐路と第２の分岐路とに冷却風路を分岐したが、この分岐はフィン３４より、冷却風路のフィン３４より上流側で行われてもよいし、下流側で行われてもよい。また、チルト部３０は本体筐体２００と一体でもよい。

次に、図８を用いて画像表示装置１０の小型化に優れる点について説明する。図８は、本発明の実施例１における画像表示装置１０の筐体１１を３つの領域Ｓ、Ｔ、Ｕに識別したときの図である。なお、図８は図６と同様に画像表示装置１０を矢印Ｙの負方向から見たときの図でもある。

図８に示すように筐体１１は領域Ｓ（第１の領域）、領域Ｔ（第２の領域）、領域Ｕ（第３の領域）に識別される。このとき、固定部２０は領域Ｓ、Ｕに識別され、領域Ｔにおける筐体１１はチルト部３０である。よって、領域Ｔはチルト可能である。

画像表示装置１０は制約されたスペース（例えば、ＰＣ３００の光ディスクドライブ装置を収納するスペース）に収納可能な大きさで形成される。これにより、画像表示装置１０はＰＣ３００に搭載可能である。画像表示装置１０が使用されないとき、画像表示装置１０はＰＣ３００のドライブに側面３２の対極面側より挿入され、収納される。画像表示装置１０が使用されるとき、画像表示装置１０はＰＣ３００より突出する。このとき、領域Ｓの少なくとも一部はＰＣ３００に収納され、保持される。

また、制御基板２２はＰＣ３００、画像表示装置本体１００（各色レーザ光源装置１〜３、ＰＢＳ８、空間変調素子９等）、冷却ファン２３と電気的に接続する。これにより、画像表示装置本体１００および冷却ファン２３は制御基板２２を介してＰＣ３００より給電されると共に、画像表示装置本体１００は制御基板２２を介してＰＣ３００のディスプレイ上の画像を投射できる。よって、画像表示装置１０はＰＣ３００の外部で有線接続することなく、ＰＣ３００のディスプレイ上の画像を投射できる。

以下、画像表示装置１０をＰＣ３００から突出させ、使用するときについて説明する。

画像表示装置１０を使用する際にも、領域Ｓの少なくとも一部はＰＣ３００に保持される。これにより、画像表示装置１０は使用時もＰＣ３００に固定され、ＰＣ３００の設置面と固定部２０との平行を保つことができる。すなわち、画像表示装置１０が投射する画像がＰＣ３００の設置面に対して傾くことは抑制される。また、画像表示装置１０において、領域ＳはＰＣ３００の最も近くに位置する。このため、制御基板２２の一部は領域Ｓに配置され、制御基板２２とＰＣ３００とは容易に電気的に接続できる。

領域Ｔは領域Ｓの矢印Ｚの正方向（領域Ｓを挟んでＰＣ３００の反対側）に位置する。このため、画像表示装置本体１００を格納する領域Ｔは画像表示装置１０の使用時にＰＣ３００より突出する。よって、領域Ｔ（チルト部３０）の矢印Ｙの正負方向に障害物は存在しない。このため、領域Ｔ（チルト部３０）は画像を投射する方向に対する垂直の方向に回動可能である。また、投射口３３は使用時ではＰＣ３００の外部に位置する。このため、画像表示装置本体１００は投射口３３より画像を投射できる。さらに、投射口３３は領域Ｔにおいて領域Ｓよりも側面３２の近くに設けられる。換言すると、投射口３３は領域Ｓよりも、筐体１１の電気機器側の面の対極面の近くに設けられる。これにより、投射口３３とＰＣ３００とは遠ざけられる。よって、投射口３３より投射される画像にＰＣ３００の影が入ることを抑制することができる。

領域Ｕは領域Ｓの矢印Ｚの正方向（領域Ｓを挟んでＰＣ３００の反対側）に位置すると共に、領域Ｔの矢印Ｘの負方向（領域Ｔの投射口３３の反対側）に位置する。領域Ｕは固定部２０においてＰＣ３００から完全に突出する部分である。すなわち、冷却ファン２３および吸気口２１ａはＰＣ３００の外部に位置するため、冷却ファン２３は吸気口２１ａより画像表示装置１０の外部の空気を吸気することができる。冷却ファン２３は領域Ｕにおいて領域Ｓよりも側面３２の近くに配置される。換言すると、冷却ファン２３は領域Ｓよりも、筐体１１の電気機器側の面の対極面の近くに設けられる。よって、領域Ｕにおいて冷却ファン２３と領域Ｓとの間にスペースが生じる。よって、このスペースを利用して制御基板２２の一部を配置することができ、制御基板２２は領域Ｓおよび領域Ｕを跨いで一枚の基板として配置される。

以上のように、領域Ｓ、Ｔ、Ｕに各部材を配置することにより、画像表示装置１０は制約のあるスペースに収納できるように小型化できる。領域Ｔ（チルト部３０）のみを回動可能とし、この領域Ｔに画像表示装置本体１００を格納する。領域Ｔの矢印Ｘの負方向に位置する領域Ｕは領域Ｔと隣接し、領域Ｔと領域Ｕとの境界にヒンジ部２５が設けられ、このヒンジ部２５を軸に領域Ｔは回動する。

一方で、領域Ｓおよび領域Ｕは共に固定部２０であるため、領域Ｓと領域Ｕとが離れたり、どちらか一方が傾くことはない。よって、平面である一枚の制御基板２２を領域Ｓおよび領域Ｕを跨いで配置することが可能となる。制御基板２２を異なる領域に配置することで、筐体１１内のスペースを有効に活用することができる。

さらに、制御基板２２が領域Ｕに位置することにより、同じ領域Ｕに配置される冷却ファン２３との距離を近づけることができる。すなわち、制御基板２２と冷却ファン２３とを容易に電気的に接続することができる。また、制御基板２２は領域Ｔの２方向（矢印Ｘの負方向および矢印Ｚの負方向）に存在する。他の言い方をすると、制御基板２２は領域Ｔにおける１つの角を覆うように配置される。このため、制御基板２２は容易に領域Ｓと領域Ｔとの境界を跨いで、あるいは、容易に領域Ｕと領域Ｔとの境界を跨いで画像表示装置本体１００に配線できる。ただし、チルト部３０を回動させると、チルト部３０は領域Ｓとの隣接面は乖離するため、領域Ｕと領域Ｔとの境界を跨いで画像表示装置本体１００に配線する方が望ましい。

また、上記説明したように、各色レーザ光源装置１〜３の発熱は放熱されるため、画像表示装置１０の発熱がＰＣ３００に伝わり、ＰＣ３００に悪影響を与えることを抑制することができる。

なお、領域Ｔと領域Ｕとの位置を逆にし、領域Ｔおよび領域Ｕの構成を左右反対にしてもよい。すなわち、投射口３３は本実施例の反対側に設けられ、画像表示装置１０は図４に示す投射方向の反対方向に投射することができる。

（実施例２）
以下、本発明の実施例２について図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施例２における画像表示装置の冷却空路の一例を示す図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施例と実施例１との異なる点は冷却ファン２３の配置位置と、制御基板の配置および構成と、フィンの配置および構造とである。以下、これらの異なる点について説明する。

図９に示すように、冷却ファン２３は開口部３８より矢印Ｘの反対方向に設けられ、冷却空気を矢印Ｇの方向に排出する。このため、本実施例ではガイド２４を設けず、冷却ファン２３からの冷却空気は直接フィン３４を冷却する。図示しないが、冷却ファン２３より矢印Ｙの正方向の固定部２０の上面２１に吸気口２１ａは設けられる。

また、本実施例では、制御基板２２は一枚の基板ではなく、二枚の基板（制御基板２２ａと制御基板２２ｂと）に分かれるが、制御基板２２ａと制御基板２２ｂとは冷却ファン２３と固定部２０との間で電気的に接続される。すなわち、制御基板２２ａと制御基板２２ｂとは物理的には二枚の基板であるが、電気的には一枚の基板である。よって、分離された制御基板２２ｂは制御基板２２ａを介してＰＣ３００等の電気機器より電力供給される。以上説明したように、制御基板２２は電気的に一枚の基板であるため、本実施例も実施例１と同様に、制御基板２２は領域Ｓおよび領域Ｕを跨いで配置される。

また、フィン３９は赤色レーザホルダ２ａに接している。すなわち、フィン３４と同様に赤色レーザ光源装置２の放熱部である。図９に示すように、フィン３９はフィン３４に比べて小さい構造となっている。本実施例では、フィン３４に変えてフィン３９を配置することにより生じるスペースを利用して、フィン４０が設けられる。フィン４０はチルト部３０に接している。また、フィン３９はフィン３４の凹部３４ａと同様の凹部３９ａを有する。

フィン３９は放熱する表面積を広くするための階層構造である。さらに、フィン３９は冷却風路を形成するために、図９に点線で示すガイド３９ｂを内部の階層に有する。フィン４０も同様に、表面積を広くするための階層構造であり、冷却風路を形成するために、図９に点線で示すガイド４０ａを内部の階層に有する。

本実施例の画像表示装置１０は以上のように構成されるため、冷却ファン２３より矢印Ｇの方向に放出される冷却空気は主に矢印Ｇの直線延長方向に（第１の分岐路）進むと共に、その少なくとも一部は矢印Ｆの方向（第２の分岐路）に分岐される。矢印Ｇの直線延長方向に進んだ冷却空気の少なくとも一部はガイド３９ｂによって矢印Ｈの方向に導かれる。これにより、矢印Ｈの方向に導かれた冷却空気は冷却ファン２３より直線的に流れる冷却空気と合流し、ガイド４０ａの方向に導かれる。よって、ガイド４０ａに導かれた冷却空気は矢印Ｉの方向に導かれる。これにより、この冷却空気は緑色レーザ光源装置１および青色レーザ光源装置３の放熱部を冷却し、排気口３１ａより排気される。一方、矢印Ｆの方向に進んだ冷却空気はフィン３６を冷却し、排気口３２ａより排気される。以上のように冷却風路は形成されるため、本実施例は実施例１と同様の効果を得る。

さらに、実施例１で説明したように、各色レーザ光源装置１〜３の発熱は最終的にチルト部３０に伝わる。フィン４０は各色レーザ光源装置１〜３に接してなく、かつ、多くの冷却空気を受ける。よって、フィン４０は低温を保つことができる。すなわち、本実施例では、チルト部３０からさらにフィン４０に放熱することができる。これにより、画像表
示装置の放熱性を高めることができる。

さらに、本実施例の場合、ガイド２４を必要とせずにチルト部３０に直接空気を送り込むことが可能である。このため、ガイド２４による冷却空気のロス（例えば、チルト部３０に向かわず、固定部２０内を彷徨う冷却空気）が発生しにくい。したがって、より確実にチルト部３０に冷却空気を送り込むことができる。

さらに、本実施例は実施例１と異なり、冷却ファン２３より排出される冷却空気は制御基板２２の上を通過せずにチルト部３０に送り込まれる。すなわち、本実施例は制御基板２２で発生する熱を吸収せずにフィン３９を冷却する。これにより、フィン３９および４０をより効果的に冷却することができる。

なお、実施例１および２は適宜組み合わせ可能である。

本発明の画像表示装置は、光源であるレーザ光の出力低下を抑制するため、長時間安定して高画質の画像を投射可能な装置として適用可能である。

１ 緑色レーザ光源装置
１ａ 緑色レーザホルダ
２ 赤色レーザ光源装置
２ａ 赤色レーザホルダ
３ 青色レーザ光源装置
３ａ 青色レーザホルダ
４ 投射レンズ
５、６ ダイクロイックミラー
７ フィールドレンズ
８ ＰＢＳ
９ 空間変調素子
１０ 画像表示装置
１１ 筐体
２０ 固定部
２１ 上面
２１ａ 吸気口
２２、２２ａ、２２ｂ 制御基板（制御部）
２３ 冷却ファン（送風機）
２４ ガイド
２５ ヒンジ部（回動軸）
３０ チルト部
３１、３２ 側面
３１ａ、３２ａ 排気口
３３ 投射口
３４、３５、３６、３９、４０ フィン
３４ａ、３９ａ 凹部
３６ａ 高段部
３６ｂ 低段部
３７、３９ｂ、４０ａ ガイド
３８ 開口部
１００ 画像表示装置本体
２００ 本体筐体
２０１ 突起部
２０１ａ、２０１ｂ 側面
２０２ 面
３００ ＰＣ

Claims (1)

1. 画像を投射する画像表示装置本体と、
   前記画像表示装置本体を格納すると共に、吸気口および排気口を有する筐体と、
   前記吸気口と前記排気口とを結んで形成される冷却風路と、
   少なくとも一部が前記冷却風路上に配置され、前記画像表示装置本体の放熱を行う放熱部と、
   前記画像表示装置本体および外部の電子機器に電気的に接続し、前記電子機器から給電される制御部と、を備え、
   前記筐体は、
   前記電子機器に少なくとも一部を保持される第１の領域と、
   前記第１の領域を挟んで前記電子機器の反対側に位置し、前記画像表示装置本体を配置すると共に、前記第１の領域よりも前記電子機器側の面の対極面の近くに投射口を有する第２の領域と、
   前記第１の領域と前記第２の領域とに隣接し前記第１の領域と併せて鍵形を形成するように位置する第３の領域と、を有し、
   前記第１の領域は、前記制御部の一方を配置し、
   前記第２の領域は、前記電子機器から突出した部分に位置し、前記画像表示装置本体が前記投射口を介して画像を投射する方向に対して垂直に回動すると共に前記排気口を有し、
   前記第３の領域は、前記電子機器から突出した部分に位置し、前記制御部の他方を配置すると共に前記吸気口を有し、
   前記制御部は、前記電子機器より入力された画像情報を前記画像表示装置本体に投射させる、画像表示装置。

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