JP6341664B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

投写型映像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6341664B2
JP6341664B2 JP2014002818A JP2014002818A JP6341664B2 JP 6341664 B2 JP6341664 B2 JP 6341664B2 JP 2014002818 A JP2014002818 A JP 2014002818A JP 2014002818 A JP2014002818 A JP 2014002818A JP 6341664 B2 JP6341664 B2 JP 6341664B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
cooling
semiconductor laser
indoor unit
heat absorber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014002818A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015132659A (ja
JP2015132659A5 (ja
Inventor
誠 栗秋
誠 栗秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2014002818A priority Critical patent/JP6341664B2/ja
Priority to US14/297,747 priority patent/US9261761B2/en
Priority to CA2855185A priority patent/CA2855185C/en
Priority to KR1020140087386A priority patent/KR20150083765A/ko
Priority to EP14191226.1A priority patent/EP2894514A3/en
Priority to CN201410643820.2A priority patent/CN104777705B/zh
Publication of JP2015132659A publication Critical patent/JP2015132659A/ja
Publication of JP2015132659A5 publication Critical patent/JP2015132659A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6341664B2 publication Critical patent/JP6341664B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/16Cooling; Preventing overheating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013Plural light sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/02Details
    • H01J17/28Cooling arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、スクリーンに映像を投影する投写型映像表示装置であって、特に投写型映像表示装置における冷却に関する。
従来、多くの投写型映像表示装置(プロジェクタ)では、3原色の光を生成するための光源にランプが採用されている。これらの投写型映像表示装置では、ランプが発する白色光をダイクロイックミラーにより赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3原色に分離し、この3原色を画像情報により変調して合成プリズムにより合成した後、投写レンズを介してスクリーンに投影することにより、映像を表示している。
一方、さらなる高輝度化(高出力化)、色再現範囲の拡大及び長寿命化の要求が近年高まってきている。ところが、上述のランプ光源を備える投写型映像表示装置で更なる高輝度化を進めることは、発熱及び騒音の増大、並びに、冷却構造及び電源の大型化などの観点から困難であり、また、色再現範囲の拡大及び長寿命化についても実現が困難であった。
そこで、ランプ光源に代わり、色再現範囲が広く、長寿命である半導体レーザ素子やLED(Light Emitting Diode)が光源として使用されつつある。また、複数の半導体レーザ素子や複数のLEDを光源要素として使用することにより高出力が可能な光源、及び、当該光源を備える投写型映像表示装置の開発も進められている。
半導体レーザ素子またはLEDを使用する投写型映像表示装置では、各色(R,G,B)の半導体レーザ素子やLED等を安定的に発光、発振させるために、それらの動作温度を一定に保つことが重要な課題となっている。
特に、光源要素が半導体レーザ素子である場合には、動作温度が低温になるほど発光効率が良くなるが、逆に高温になるほど発光効率が低下するとともに結晶欠陥の増加が進行する。そして、その進行に伴う非発光遷移の増加に応じた発熱の増加により、さらに発光素子の温度上昇を招いて発光能力が加速的に低下してしまうことがある。また、寿命の短期化が急速に進んでしまうことがある。さらに、動作温度が高くても低くても、動作温度に応じて出力光の波長が変化するため、本来の色や映像を投影できなくなる。
このため、光源要素が半導体レーザ素子である場合には、動作温度を一定の最適温度に維持することが重要となっている。
半導体レーザ素子の動作温度を一定化させる従来の技術としては、ペルチェ素子を利用した冷却技術がある。しかし、ペルチェ素子の排熱には空冷式冷却が一般的に使用され、高出力化するために当該空冷式冷却によって十分な冷却能力を実現するには大型のヒートパイプ、ヒートシンク及びファン等を要することになり、装置のサイズ及びファンによる騒音が大きくなってしまうという問題がある。また、ペルチェ素子による電力損失が大きいことから、消費電力が大きく、効率が悪いと考えられる。
また、別の冷却技術として、水冷方式による冷却技術もあるが、上流下流による温度差が生じるため、複数の半導体レーザの動作温度を一定に保つことは困難である。
その他の冷却技術として、例えば特許文献1には、熱交換した空気を光学素子群に供給することで、光学素子群を冷却する技術が開示されている。しかしながら、光学素子群に当たる冷却空気の風量に偏りがあるため、動作温度を一定に保つことは困難である。また、特許文献1の開示の技術でも、大型の冷却用のファンを要することになり、装置のサイズ及びファンによる騒音が大きくなってしまうという問題がある。
そこで特許文献2では、以上のような問題を解決するために、例えば冷媒圧縮機、凝縮器、ファン、減圧器、蒸発器(または吸熱器)を備える冷媒回路を使用し、冷媒の蒸発及び潜熱を利用して半導体レーザ素子を冷却する技術が提案されている。
特開2009−222869号公報 特開2009−42703号公報
特許文献2の技術によれば、動作温度を一定に保つことは可能になる。しかしながら、特許文献2の技術のように、映像を投影する回路と冷媒回路とが一体化された投写型映像表示装置では、高出力化に伴って、圧縮機、凝縮器、ファン及び電源などのサイズ及び重量が大きくなる。このため、投写型映像表示装置の設置空間の大きさや耐荷重が問題となり、設置にかかる費用が増大してしまうという問題があった。また、ファンや圧縮機の大型化による騒音も大きいという問題があった。
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、動作温度を一定に保ちつつ、室内に配置されるべき装置のサイズ及び荷重を抑制可能な技術を提供することを目的とする。
本発明に係る投写型映像表示装置は、スクリーンに映像を投影する投写型映像表示装置であって、室内に配置されるべき、前記映像を投影する室内ユニットと、室外に配置されるべき室外ユニットとを備える。前記室内ユニットは、それぞれが、前記映像の光源であり、複数の半導体レーザ素子を含む複数の半導体レーザ素子群であって、赤色レーザ光を出力する赤色の半導体レーザ素子群、緑色レーザ光を出力する緑色の半導体レーザ素子群、及び、青色レーザ光を出力する青色の半導体レーザ素子群を含む複数の半導体レーザ素子群と、前記複数の半導体レーザ素子に熱的に接続された金属ブロックを含む吸熱器と、前記吸熱器に熱的に接続された第1冷媒配管とを備える。前記室外ユニットは、前記室内及び室外ユニット間に配設された冷媒配管を介して前記第1冷媒配管とともに環状の冷媒経路を形成する第2冷媒配管と、冷媒圧縮機、凝縮器及びファンを含み、前記冷媒経路内を循環する冷媒を介して前記吸熱器を冷却可能な冷却装置と、前記冷却装置による前記冷却を制御する冷却制御回路とを備える。前記室内ユニットは、前記室内及び室外ユニット間に配設された通信路を介して前記冷却制御回路と通信を行うことによって、前記冷却装置による前記冷却を制御するメイン制御回路をさらに備え、前記室内ユニットはファンを備えず、前記冷媒の上流から下流に向かって、前記緑色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器、前記青色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器、及び、前記赤色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器が、この順に直列で前記第1冷媒配管に接続されており、前記冷媒は前記緑色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器に到達する前に液冷媒となる。
本発明によれば、半導体レーザ素子群の動作温度を一定に保ちつつ、室内に配置されるべき装置のサイズ及び荷重を抑制することができる。
実施の形態1に係るプロジェクタの全体構成を示す図である。 実施の形態1に係るプロジェクタの設置例を示す斜視図である。 実施の形態1の変形例1に係るプロジェクタの一部の構成を示す図である。
<実施の形態1>
図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る投写型映像表示装置の構成を示す図である。この投写型映像表示装置(以下「プロジェクタ」と記す)は、スクリーン81に映像(投写光)を投影する装置である。図1及び図2に示すように、プロジェクタは、室内に配置されるべき室内ユニット1と、室外に配置されるべき室外ユニット4とを備えている。
室内ユニット1は、上記映像を投影するユニットである。本実施の形態1に係る室内ユニット1は、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13と、レーザ駆動回路14と、映像処理回路15と、光学合成部16と、投写レンズ17と、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20と、第1冷媒配管21と、受け皿22と、ドレインパイプ23と、管温センサ24と、電子膨張弁25と、室内ユニット1の構成要素に用いられる電源を供給する電源回路26と、室内ユニット1の構成要素を統括的に制御するメイン制御回路27とを備えている。なお、室内ユニット1は、例えばレーザ光を変調して映像を生成する映像生成部なども備えているが、図1及び図2ではそれらの図示を省略している。
本実施の形態1に係る室外ユニット4は、第2冷媒配管41と、冷却装置42と、冷媒加熱ヒータ43と、インバータ回路44と、室外ユニット4の構成要素を統括的に制御する冷却制御回路45とを備えている。このうち冷却装置42は、冷媒圧縮機42aと、凝縮器42bと、ファン42cとを備えている。なお、室外ユニット4は、例えば室外ユニット4の構成要素に用いられる電源を供給する電源回路なども備えているが、図1及び図2では図示を省略している。
室内ユニット1と室外ユニット4との間には、冷媒配管71と、通信路である通信線72とが配設されている。冷媒配管71は、第1冷媒配管21の一端と第2冷媒配管41の一端とを接続し、第1冷媒配管21の他端と第2冷媒配管41の他端とを接続する。通信線72は、メイン制御回路27と冷却制御回路45との間を通信可能に接続する。なお、ここでは、通信路に有線(通信線72)を用いた構成について説明するが、通信路はこれに限ったものではない。例えば、メイン制御回路27及び冷却制御回路45に無線通信装置を設けることにより、通信路に無線を用いる構成であってもよい。
<主に映像投影に関する構成>
次に、本実施の形態1に係るプロジェクタのうち、主に映像投影に関する構成について詳細に説明する。
Rレーザクラスタ(半導体レーザ素子群)11は、映像(投写光)の光源であり、赤色レーザ光11bを出力可能な複数の半導体レーザ素子11aを含んでいる。Gレーザクラスタ(半導体レーザ素子群)12は、映像(投写光)の光源であり、緑色レーザ光12bを出力可能な複数の半導体レーザ素子12aを含んでいる。Bレーザクラスタ(半導体レーザ素子群)13は、映像(投写光)の光源であり、青色レーザ光13bを出力可能な複数の半導体レーザ素子13aを含んでいる。このように構成されたR,G,Bレーザクラスタ11,12,13は、高い光強度の赤色レーザ光11b、緑色レーザ光12b、青色レーザ光13bをそれぞれ出力することが可能となっている。
レーザ駆動回路14は、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13の半導体レーザ素子11a,12a,13aを駆動することによって、赤色レーザ光11b、緑色レーザ光12b、青色レーザ光13bを出力させる。
映像処理回路15は、外部からの画像情報に応じた映像信号を、図示しない映像生成部に出力する。映像生成部は、映像処理回路15からの映像信号に基づいて、赤色レーザ光11b、緑色レーザ光12b、青色レーザ光13bを変調して、赤色の映像、緑色の映像、青色の映像を生成する。
光学合成部16は、生成された赤色の映像、緑色の映像、青色の映像を合成して、カラー映像(投写光)を生成する。
投写レンズ17は、光学合成部16で生成されたカラー映像(投写光)が拡大されるように、カラー映像(投写光)をスクリーン81(図2)に投影する。
<主に冷却に関する構成>
次に、本実施の形態1に係るプロジェクタのうち、主に冷却に関する構成について詳細に説明する。
Rレーザ吸熱器(吸熱器)18は、複数の半導体レーザ素子11aに熱的に接続(結合)された金属ブロックを含んでいる。Gレーザ吸熱器(吸熱器)19は、複数の半導体レーザ素子12aに熱的に接続された金属ブロックを含んでいる。Bレーザ吸熱器(吸熱器)20は、複数の半導体レーザ素子13aに熱的に接続された金属ブロックを含んでいる。
第1冷媒配管21は、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20(ここではこれらの金属ブロック)と熱的に接続されている。図1に示されるように、電子膨張弁25、Gレーザ吸熱器19、Bレーザ吸熱器20、Rレーザ吸熱器18がこの順に、第1冷媒配管21を介して直列に接続されている。
室内ユニット1の受け皿22、ドレインパイプ23、管温センサ24、電子膨張弁25及びメイン制御回路27の詳細な説明については後述し、次に、室外ユニット4の構成要素について詳細に説明する。
第2冷媒配管41は、冷媒配管71を介して第1冷媒配管21とともに、環状の冷媒経路を形成する。図1の白抜きの矢印に示されるように、冷媒が、当該環状の冷媒経路内を、電子膨張弁25の一端、Gレーザ吸熱器19、Bレーザ吸熱器20、Rレーザ吸熱器18、冷媒加熱ヒータ43、冷媒圧縮機42a、凝縮器42b、電子膨張弁25の他端の順に循環する。
冷却装置42は、冷媒圧縮機42a、凝縮器42b及びファン42cを備えており、第2冷媒配管41を流れる冷媒の熱を放熱することが可能となっている。
具体的には、冷媒圧縮機42aは冷媒ガス(ガス状態の冷媒)を圧縮することにより、当該冷媒ガスを高温高圧化する。凝縮器42bは、高温高圧化された冷媒ガスを、ファン42cにより室外ユニット4の外部から内部に流入された外気86(図1の破線矢印)と熱交換することにより、当該冷媒ガスを高圧の液冷媒にする。冷媒の凝縮効果により生じた熱を受けた外気86は、ファン42cにより室外ユニット4の内部から外部に放出される。
高圧の液冷媒は、Gレーザ吸熱器19などに到達するまでに減圧されて、気化しやすい液冷媒となる。なお、冷媒の減圧は、例えば冷媒経路の配管構造を工夫するなどによっても実現できるが、ここでは電子膨張弁25によって実現されている。
以上のような構成によれば、冷媒経路のうち、電子膨張弁25の一端からGレーザ吸熱器19、Bレーザ吸熱器20、Rレーザ吸熱器18及び冷媒加熱ヒータ43までの間の部分において、冷媒の潜熱効果により、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20などの温度を一定に保ちつつ熱が奪われることになる。このように、冷却装置42は、冷媒経路内を循環する冷媒を介して、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20、ひいてはR,G,Bレーザクラスタ11,12,13をある一定温度に冷却することが可能となっている。
なお、冷媒が完全に気化されない状態で冷媒圧縮機42aに流入すると、冷媒圧縮機42aに悪影響が生じる。そこで、冷媒が気化された状態で冷媒圧縮機42aに流入できるように、冷媒加熱ヒータ43によって、冷媒圧縮機42aに流入される冷媒を加熱している。
インバータ回路44は、冷却制御回路45の制御によって冷媒圧縮機42aを駆動する。
冷却制御回路45は、インバータ回路44を制御することにより、冷媒圧縮機42aの駆動を制御する。このように構成された冷却制御回路45は、冷却装置42による冷却を制御することが可能となっている。なお、冷却制御回路45は、冷媒圧縮機42aの駆動を制御するだけでなく、ファン42cの回転数なども制御して、冷却装置42による冷却を制御してもよい。
次に、室内ユニット1の受け皿22、ドレインパイプ23、管温センサ24、電子膨張弁25及びメイン制御回路27について詳細に説明する。
受け皿22は、室内ユニット1内部の温度が室温以下になった場合などに室内ユニット1内部の結露により生じる水滴を受ける。ドレインパイプ23は、受け皿22で受けた水を室内ユニット1外部へ排出する。
管温センサ(温度センサ)24は、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20よりも下流の第1冷媒配管21に設けられており、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20の温度、ひいてはR,G,Bレーザクラスタ11,12,13の動作温度を間接的に検出可能となっている。管温センサ24は、検出した温度をメイン制御回路27に出力する。
減圧器である電子膨張弁25は、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20よりも上流の第1冷媒配管21に設けられている。この電子膨張弁25は、当該第1冷媒配管21内の冷媒の減圧量を制御することによって、冷媒の蒸発温度を制御し、当該冷媒の潜熱効果によりR,G,Bレーザ吸熱器18,19,20を冷却することが可能となっている。
メイン制御回路27は、通信線72を介して冷却制御回路45と通信を行う。本実施の形態1では、メイン制御回路27は、制御情報などの情報を冷却制御回路45に送信するなどの通信を行うことによって、冷却制御回路45を制御する。これにより、メイン制御回路27は、冷却装置42(インバータ回路44)の冷却を制御することが可能となっている。
また、メイン制御回路27は、冷却装置42による冷却を制御することによって、管温センサ24で検出された温度を予め定められた温度に維持する。このようなメイン制御回路27の構成には、管温センサ24で検出される温度と、冷却装置42の冷却を制御するための制御信号とを対応付けたルックアップテーブルを有し、管温センサ24からの温度に対応する制御信号を当該ルックアップテーブルから取得する構成が適用される。
<効果>
一般的に、複数の半導体レーザ素子を光源要素として使用するように構成されたプロジェクタでは、半導体レーザ素子の寿命、出射光の波長及び輝度が、動作温度によって影響を受ける。このため、動作温度が一定に保たれなければ、例えばプロジェクタのホワイトバランスや輝度が設計値からずれてしまい、正確な色階調表現ができなくなるなどの影響が生じる。以上の観点から、プロジェクタでは、動作温度を一定に保つことが求められていた。また、この要求を実現するために、動作温度を一定に保つ冷媒回路の全てを、プロジェクタの内部に設けた技術が提案されているが、半導体レーザ素子の高出力化に伴って、圧縮機、凝縮器、ファン及び電源などのサイズ及び重量が大きくなっており、プロジェクタの設置空間の大きさ及び耐荷重、並びに、ファン及び圧縮機の騒音の大きさが問題となっていた。また、設置設備の補強など、これらの対策にかかる費用が増大することも問題となっていた。
これに対して、以上のような本実施の形態1に係るプロジェクタによれば、メイン制御回路27は、冷却制御回路45と通信を行うことによって、冷却装置42の冷却(第1冷媒配管21の冷媒の潜熱作用)を制御する。これにより、例えば、管温センサ24で検出された温度を予め定められた温度に維持することができる。したがって、プロジェクタの輝度変化に伴って、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13の発熱量が変化しても、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13の動作温度を一定に保つことができる。よって、プロジェクタの輝度やホワイトバランスを安定させることができる。
また、本実施の形態1では、冷媒圧縮機42a、凝縮器42b及びファン42cを含む冷却装置42を室外ユニット4に配置するように構成されている。このように、プロジェクタの構成要素を室内ユニット1及び室外ユニット4に分散配置することで、室内ユニット1を軽量化することが可能となる。この結果、天つり設置が可能になるなど設置自由度を高めることができるとともに、冷媒圧縮機42a及びファン42cなどの重量増加に伴う室内の耐荷重補強工事、排熱風量増加に伴う排気設備の増設、及び、それらにかかるコストを抑制することができる。また、映画館などの館内設備にプロジェクタを設置する場合であっても、室外ユニット4を屋外に設置し、冷媒配管71、通信線72、ドレインパイプ23などを設けるための穴(経路)を館内設備に設ける作業程度で済むので、館内設備をほぼそのまま利用することができると考えられる。さらに、冷媒圧縮機42a及びファン42cを屋外に設置することにより、それらの振動による騒音や、ファン42cの風切り音による騒音が、室内ユニット1が設けられた室内の視聴者に感じ取られることを抑制することができる。
また、本実施の形態1では、室内ユニット1内部の結露により生じた水を、室内ユニット1外部へ排出するドレインパイプ23が設けられている。これにより、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13の動作温度を、例えば結露が生じ易い15℃程度の温度に保つように制御することが可能となる。この結果、半導体レーザ素子11a,12a,13aの発光効率を高めることができるとともに、その寿命を延ばすことができる。なお、室内ユニット1は、ドレインパイプ23が接続された除湿装置(図示せず)を内部にさらに備えてもよい。
<変形例1>
実施の形態1の構成において、メイン制御回路27は、電子膨張弁25も制御することによって、当該電子膨張弁25によるR,G,Bレーザ吸熱器18,19,20の冷却を微調整してもよい。このような構成によれば、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20における温度の応答速度を改善することができる。
また、実施の形態1の構成では、Gレーザ吸熱器19、Bレーザ吸熱器20及びRレーザ吸熱器18がこの順に、第1冷媒配管21を介して直列に接続されていた。しかしこれに限ったものではなく、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20は、第1冷媒配管21を介して並列に接続されてもよい。そして、メイン制御回路27により制御される複数(ここでは3つ)の電子膨張弁25が、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13に一対一に対応して設けられてもよい。また、複数(ここでは3つ)の管温センサ24が、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20のそれぞれよりも下流の第1冷媒配管21に設けられてもよい。この構成を図3に示す。ただし、図3では図が複雑にならないように室内ユニット1の一部だけを図示している。
図3に示すような構成によれば、R,G,Bレーザクラスタ11,12,13の動作温度を個別に調整することができる。
なお、以上の説明では、電子膨張弁25は室内ユニット1に設けられたが、これに限ったものではなく室外ユニット4(例えば凝縮器42bよりも下流の第2冷媒配管41)に設けられてもよい。そして、冷却装置42と同様に、メイン制御回路27が、冷却制御回路45と通信を行うことによって、電子膨張弁25を制御するように構成してもよい。
<変形例2>
実施の形態1に係る室内ユニット1は、R,G,Bレーザ吸熱器18,19,20よりも下流の第1冷媒配管21に設けられた管温センサ24を備えていた。しかしこれに限ったものではなく、室内ユニット1は、管温センサ24の代わりに、半導体レーザ素子11a,12a,13aが有する接合部(pn接合)の温度を検出する温度センサを備えてもよい。そして、メイン制御回路27は、冷却装置42による冷却を制御することによって、当該温度センサで検出された温度を予め定められた温度に維持してもよい。
このような構成によれば、半導体レーザ素子11a,12a,13aの輝度変化に伴って、半導体レーザ素子11a,12a,13aの発熱量が変化しても、半導体レーザ素子11a,12a,13aの動作温度を一定に保つことができる。よって、動作温度の変化による赤色レーザ光11b、緑色レーザ光12b、青色レーザ光13bの波長変化をより確実に抑制することができる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態及び変形例を適宜、変形、省略することが可能である。
1 室内ユニット、4 室外ユニット、11,12,13 Rレーザクラスタ,Gレーザクラスタ,Bレーザクラスタ、11a,12a,13a 半導体レーザ素子、18,19,20 Rレーザ吸熱器,Gレーザ吸熱器,Bレーザ吸熱器、21 第1冷媒配管、23 ドレインパイプ、24 管温センサ、25 電子膨張弁、27 メイン制御回路、41 第2冷媒配管、42 冷却装置、42a 冷媒圧縮機、42b 凝縮器、42c ファン、45 冷却制御回路、71 冷媒配管、72 通信線、81 スクリーン。

Claims (5)

  1. スクリーンに映像を投影する投写型映像表示装置であって、
    室内に配置されるべき、前記映像を投影する室内ユニットと、
    室外に配置されるべき室外ユニットと
    を備え、
    前記室内ユニットは、
    それぞれが、前記映像の光源であり、複数の半導体レーザ素子を含む複数の半導体レーザ素子群であって、赤色レーザ光を出力する赤色の半導体レーザ素子群、緑色レーザ光を出力する緑色の半導体レーザ素子群、及び、青色レーザ光を出力する青色の半導体レーザ素子群を含む複数の半導体レーザ素子群と、
    前記複数の半導体レーザ素子に熱的に接続された金属ブロックを含む吸熱器と、
    前記吸熱器に熱的に接続された第1冷媒配管と、
    を備え、
    前記室外ユニットは、
    前記室内及び室外ユニット間に配設された冷媒配管を介して前記第1冷媒配管とともに環状の冷媒経路を形成する第2冷媒配管と、
    冷媒圧縮機、凝縮器及びファンを含み、前記冷媒経路内を循環する冷媒を介して前記吸熱器を冷却可能な冷却装置と、
    前記冷却装置による前記冷却を制御する冷却制御回路と
    を備え、
    前記室内ユニットは、
    前記室内及び室外ユニット間に配設された通信路を介して前記冷却制御回路と通信を行うことによって、前記冷却装置による前記冷却を制御するメイン制御回路をさらに備え、
    前記室内ユニットはファンを備えず、
    前記冷媒の上流から下流に向かって、前記緑色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器、前記青色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器、及び、前記赤色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器が、この順に直列で前記第1冷媒配管に接続されており、
    前記冷媒は前記緑色の半導体レーザ素子群の前記吸熱器に到達する前に液冷媒となる、投写型映像表示装置。
  2. 請求項1に記載の投写型映像表示装置であって、
    前記室内ユニットは、
    前記吸熱器よりも下流の前記第1冷媒配管に設けられた温度センサをさらに備え、
    前記メイン制御回路は、
    前記冷却装置による前記冷却を制御することによって、前記温度センサで検出された温度を予め定められた温度に維持する、投写型映像表示装置。
  3. 請求項1に記載の投写型映像表示装置であって、
    前記室内ユニットは、
    前記半導体レーザ素子が有する接合部の温度を検出する温度センサをさらに備え、
    前記メイン制御回路は、
    前記冷却装置による前記冷却を制御することによって、前記温度センサで検出された温度を予め定められた温度に維持する、投写型映像表示装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の投写型映像表示装置であって、
    前記室内ユニットは、
    前記吸熱器よりも上流の前記第1冷媒配管に設けられた、前記冷媒経路内を循環する冷媒を介して前記吸熱器を冷却可能な電子膨張弁をさらに備え、
    前記メイン制御回路は、
    前記電子膨張弁を制御することによって、当該電子膨張弁による前記冷却を微調整する、投写型映像表示装置。
  5. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の投写型映像表示装置であって、
    前記室内ユニットは、
    前記室内ユニット内部の結露により生じた水を、前記室内ユニット外部へ排出するドレインパイプをさらに備える、投写型映像表示装置。
JP2014002818A 2014-01-10 2014-01-10 投写型映像表示装置 Expired - Fee Related JP6341664B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014002818A JP6341664B2 (ja) 2014-01-10 2014-01-10 投写型映像表示装置
US14/297,747 US9261761B2 (en) 2014-01-10 2014-06-06 Projection image display device
CA2855185A CA2855185C (en) 2014-01-10 2014-06-26 Projection image display device
KR1020140087386A KR20150083765A (ko) 2014-01-10 2014-07-11 투사형 영상 표시 장치
EP14191226.1A EP2894514A3 (en) 2014-01-10 2014-10-31 Projection image display device with cooling system
CN201410643820.2A CN104777705B (zh) 2014-01-10 2014-11-10 投射型影像显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014002818A JP6341664B2 (ja) 2014-01-10 2014-01-10 投写型映像表示装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015132659A JP2015132659A (ja) 2015-07-23
JP2015132659A5 JP2015132659A5 (ja) 2016-12-15
JP6341664B2 true JP6341664B2 (ja) 2018-06-13

Family

ID=52002654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014002818A Expired - Fee Related JP6341664B2 (ja) 2014-01-10 2014-01-10 投写型映像表示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9261761B2 (ja)
EP (1) EP2894514A3 (ja)
JP (1) JP6341664B2 (ja)
KR (1) KR20150083765A (ja)
CN (1) CN104777705B (ja)
CA (1) CA2855185C (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2541325B (en) * 2014-06-06 2021-03-10 Mitsubishi Electric Corp Light source apparatus and projection-type image display apparatus including light source apparatus
CN105676573B (zh) * 2016-03-29 2018-05-18 海信集团有限公司 一种激光投影设备及散热方法
US20170321907A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Trane International Inc. Dehumidifier for High Airflow Rate Systems
JP2018084685A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 株式会社リコー 画像投影装置および画像投影システム
JP6772831B2 (ja) * 2016-12-28 2020-10-21 セイコーエプソン株式会社 熱輸送装置、およびプロジェクター
JP6981250B2 (ja) * 2017-12-28 2021-12-15 セイコーエプソン株式会社 冷却装置およびプロジェクター
JP2020029967A (ja) * 2018-08-21 2020-02-27 セイコーエプソン株式会社 冷却装置及びプロジェクター
JP2020148410A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 セイコーエプソン株式会社 冷却装置およびプロジェクター
JP7302207B2 (ja) * 2019-03-14 2023-07-04 セイコーエプソン株式会社 冷却装置及びプロジェクター
JP6919683B2 (ja) * 2019-07-12 2021-08-18 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP6996533B2 (ja) 2019-08-20 2022-01-17 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
CN113138520A (zh) * 2020-01-17 2021-07-20 中强光电股份有限公司 投影装置以及散热控制方法
JP7021678B2 (ja) 2020-01-29 2022-02-17 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP7322726B2 (ja) 2020-01-29 2023-08-08 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP7052816B2 (ja) 2020-03-19 2022-04-12 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP2021157057A (ja) 2020-03-27 2021-10-07 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
CN112073702B (zh) * 2020-09-27 2022-01-28 浙江翘楚文化传媒有限公司 一种具有工作状态异常提醒功能的汇报展示用投影设备
JP2022070675A (ja) 2020-10-27 2022-05-13 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
CN114755879A (zh) * 2022-03-30 2022-07-15 中国计量大学 一种用于高功率激光投影仪的控温降噪系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060279706A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Bash Cullen E Projection system
CN101270701A (zh) * 2007-03-19 2008-09-24 明基电通股份有限公司 热驱致动器
JP5150172B2 (ja) * 2007-07-18 2013-02-20 三洋電機株式会社 投写型映像表示装置
JP2009031430A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置
JP2009075236A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Sanyo Electric Co Ltd プロジェクタの冷却装置
JP2009086272A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置の起動システム
JP2009085510A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sanyo Electric Co Ltd 冷却装置
JP2009222869A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Sanyo Electric Co Ltd プロジェクタ
WO2009116252A1 (ja) * 2008-03-17 2009-09-24 三洋電機株式会社 プロジェクタ
JP2009222998A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Sanyo Electric Co Ltd プロジェクタ
JP2010048845A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Seiko Epson Corp プロジェクタの冷却装置
US8093547B2 (en) * 2008-08-21 2012-01-10 Seiko Epson Corporation Projector and light source apparatus having a second reflector for reflecting light in infrared region
JP5492576B2 (ja) 2010-01-22 2014-05-14 株式会社アイ・シー・エル 車両用空気調和システム
CN101815189A (zh) * 2010-03-19 2010-08-25 南阳首控光电有限公司 高亮度大屏幕电视
JP5740989B2 (ja) * 2011-01-11 2015-07-01 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
US8985780B2 (en) * 2012-05-03 2015-03-24 Avotec, Inc. Liquid cooled video projector
JP2014006369A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Sony Corp 映像表示装置および冷却システム
JP6366288B2 (ja) * 2014-02-07 2018-08-01 三菱電機株式会社 光源装置およびプロジェクタ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015132659A (ja) 2015-07-23
EP2894514A2 (en) 2015-07-15
CN104777705B (zh) 2017-09-22
US20150198869A1 (en) 2015-07-16
CA2855185C (en) 2016-03-22
EP2894514A3 (en) 2015-12-09
CA2855185A1 (en) 2015-07-10
KR20150083765A (ko) 2015-07-20
CN104777705A (zh) 2015-07-15
US9261761B2 (en) 2016-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6341664B2 (ja) 投写型映像表示装置
JP5081558B2 (ja) 投写型映像表示装置
KR100683171B1 (ko) 방열장치 및 그것을 구비하는 프로젝터
US10041664B2 (en) Cooling apparatus, light source apparatus including cooling apparatus, and projection-type image display apparatus including light source apparatus
US20170146895A1 (en) Light source apparatus and projection-type image display apparatus including light source apparatus
JP2006139245A (ja) 投写型映像表示装置
US9804484B2 (en) Display device
EP2905654B1 (en) Laser light source device with cooling system and projector device
US9261760B2 (en) Projection apparatus having illumination system and associated ion fan
US20200241401A1 (en) Projection video display apparatus
US20140307232A1 (en) Projection-type display device and method for controlling projection-type display device
US8070296B2 (en) Illumination apparatus, display apparatus and projection display apparatus
JP2009222869A (ja) プロジェクタ
JP5150172B2 (ja) 投写型映像表示装置
WO2018042816A1 (ja) 画像投影装置
US8454170B2 (en) Projector and method for cooling lamps installed in projector
KR20080060125A (ko) 투사형 화상 표시 장치
JP2015118305A (ja) 沸騰冷却システム及び投写型表示装置
JP2010271556A (ja) 光源装置
JP2010134400A (ja) プロジェクタ装置
JP2020052367A (ja) 投射型表示装置
US20220128892A1 (en) Projector
JP2018084685A (ja) 画像投影装置および画像投影システム
US10712644B2 (en) Image projection apparatus
JP2015079036A (ja) 画像投射装置および画像投射装置の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161027

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171006

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180314

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180515

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6341664

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees