JP6760308B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

本開示は、プロジェクタに関する。

投射型表示装置であるプロジェクタは、光源から入射された光を変調し、拡大してスクリーン上に投射することにより、映像の表示を行う。プロジェクタには、ライトバルブとして機能する液晶パネル等の光学パネルを備えたプロジェクタがある。かかるプロジェクタでは、映像をスクリーン上に拡大投射するために、比較的強力な光が光学パネルに入射される。このため、光学パネルは、光の照射により温度が上昇しやすくなっており、かかる温度上昇に伴って、熱膨張等の熱歪みに起因して画質が低下するおそれがある。

そこで、特許文献１には、冷却液を用いて液晶パネルを冷却するプロジェクタが開示されている。かかるプロジェクタは、内部に冷却液が流通する流路を有して液晶パネルを保持する光学素子保持部と、冷却液を吸入及び圧送する液体圧送部と、内部に冷却液を貯留する供給タンクと、液晶パネルの熱を受熱するラジエータと、光学素子保持部、液体圧送部、供給タンク及びラジエータに冷却液が循環するように接続される管状部材と、を備える。

特開２０１５−１０８６９７号公報

ここで、特許文献１に記載のプロジェクタでは、液晶パネルを保持する光学素子保持部に、冷却液を流通させる管状部材が接続される。そのため、プロジェクタに与えられる振動や衝撃によって管状部材が振動し、光学素子保持部に応力が負荷される場合がある。かかる場合、光学素子保持部に保持された液晶パネルに対しても機械的なストレスが負荷されて、拡大して投影される映像の画質の低下につながるおそれがある。

そこで、本開示では、光学パネルを冷却するための冷却液を流通させる冷却液管の振動に起因する光学パネルの機械的なストレスを低減することが可能な、新規かつ改良されたプロジェクタを提案する。

本開示によれば、光学パネルと、内部に冷却液通路を有し、光学パネルが発する熱を受熱する受熱プレートと、可撓性を有し、受熱プレートに接続された冷却液管と、受熱プレートから延びる冷却液管が接続された支持部と、を備え、冷却液管は、少なくとも受熱プレートとの接続部分、及び、支持部との接続部分において、受熱プレートの平面の配設方向に沿って配設される、プロジェクタが提供される。

以上説明したように本開示によれば、光学パネルを冷却するための冷却液を流通させる冷却液管の振動に起因する光学パネルの機械的なストレスを低減することができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の実施の形態にかかるプロジェクタの基本構成を示す模式図である。 同実施形態にかかるプロジェクタの液冷システムの構成例を示す模式図である。 同実施形態にかかるプロジェクタの防塵空間内の液冷システムの構成例を示す模式図である。 同実施形態にかかるプロジェクタの液冷システムの構成例を示すブロック図である。 同実施形態にかかるプロジェクタの冷却液管の接続構造を示す説明図である。 冷却配管と支持部との接続部分を示す説明図である。 冷却配管の撓みに対する反力を示す説明図である。 冷却配管の弾性を示す説明図である。 冷却配管の撓みに対する反力を示す説明図である。 冷却配管の弾性を示す説明図である。 冷却配管の弾性を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．プロジェクタの基本構成例
２．液冷システムの全体構成例
３．冷却液管の接続構造
３−１．反射型液晶パネルの機械的ストレス
３−２．冷却液管の接続構造の構成例

＜１．プロジェクタの基本構成例＞
まず、図１を参照して、本開示の実施の形態に係るプロジェクタ１００の概略構成について説明する。本実施形態にかかるプロジェクタ１００は、光学パネルとして、３枚の反射型液晶パネルを用いることによりカラー画像表示を行う。かかるプロジェクタ１００は、光源からの光を赤色、緑色及び青色の３原色に分離し、それぞれの色に対して反射型液晶パネルを１枚ずつ用いてカラー画像表示を行う。各色に対応する３枚の反射型液晶パネルは、同一の構成を有していてもよい。プロジェクタ１００は、例えばデジタルシネマ用のプロジェクタとして用いられる。

図１に示すように、プロジェクタ１００は、光Ｌを出射する照明光学系１１０と、照明光学系１１０から出射された光Ｌを分光する分光光学系１２０と、光Ｌを変調する３つの液晶表示ユニット１３０（１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂ）とを有する。またプロジェクタ１００は、３つの液晶表示ユニット１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂによって変調された光Ｌを合成する光合成部１４０と、光合成部１４０により合成された光Ｌを投射する投射光学系７０とを有する。分光光学系１２０と、３つの液晶表示ユニット１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂとの間には、それぞれ反射型偏光素子１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂが設けられている。

照明光学系１１０は、光源１１１と、光源１１１から出射された光Ｌを略平行な光に整える凹レンズ１１２と、ＵＶカットフィルタ１１３と、第１のフライアイレンズ１１４と、第２のフライアイレンズ１１５と、コンデンサレンズ１１６とを有する。本実施形態では、照明光学系１１０が、赤色光、緑色光、及び青色光を含む光を出射可能な光源部として機能する。

光源１１１には、例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、超高圧水銀ランプ等が用いられる。光源１１１の周囲には、光源１１１から出射された光Ｌを反射するリフレクタ１１７が設けられている。リフレクタ１１７によって反射された光Ｌは、凹レンズ１１２に出射される。凹レンズ１１２を透過した光は、ＵＶカットフィルタ１１３に出射されて、このＵＶカットフィルタ１１３により紫外線が除去される。

光源１１１の種類は限定されず、例えばレーザ光を出射可能なＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）や、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の固体光源が用いられてもよい。例えばＲＧＢの各色の光をそれぞれ出射可能なＲＧＢ用の固体光源がそれぞれ準備され、これらの出射光が合成されて白色光が生成されてもよい。または青色の波長帯域の光を出射する固体光源と、青色光により励起されて黄色の蛍光を発する蛍光体とが準備されてもよい。この場合、青色光と黄色光とが合成されて白色光が出射される。

ＵＶカットフィルタ１１３を透過した光Ｌは、第１及び第２のフライアイレンズ１１４及び１１５に入射する。これら第１及び第２のフライアイレンズ１１４及び１１５を光Ｌが透過することにより、光Ｌの輝度ムラが低減される。第１及び第２のフライアイレンズ１１４及び１１５を透過した光Ｌは、コンデンサレンズ１１６に入射する。コンデンサレンズ１１６に入射した光は、集光されて分光光学系１２０に出射される。

分光光学系１２０は、第１のダイクロイックミラー１２１と、２つの反射ミラー１２２，１２３と、２つの集光レンズ１２４，１２５と、第２のダイクロイックミラー１２６とを有する。第１のダイクロイックミラー１２１は、照明光学系１１０から出射された光Ｌを、短波長側の青色光Ｂと、長波長側の赤色光Ｒ及び緑色光Ｇとに分光する。第１のダイクロイックミラー１２１により分光された青色光Ｂは、第１の反射ミラー１２２により反射されて第１の集光レンズ１２４に入射する。そして第１の集光レンズ１２４により集光された青色光Ｂは、反射型偏光素子１４２Ｂを介して液晶表示ユニット１３０Ｂに入射する。反射型偏光素子１４２Ｂとしては、プリズム型のビームスプリッタや、ワイヤグリッド偏光子等が用いられる。

第１のダイクロイックミラー１２１により分光された赤色光Ｒ及び緑色光Ｇは、第２の反射ミラー１２３により反射されて第２の集光レンズ１２５に入射する。そして第２の集光レンズ１２５により集光された赤色光Ｒ及び緑色光Ｇは、第２のダイクロイックミラー１２６に出射される。第２のダイクロイックミラー１２６は、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを、短波長側の緑色光Ｇと長波長側の赤色光Ｒとに分光する。分光された赤色光Ｒは、反射型偏光素子１４２Ｒを介して液晶表示ユニット１３０Ｒに入射する。緑色光Ｇは、反射型偏光素子１４２Ｇを介して液晶表示ユニット１３０Ｇに入射する。

液晶表示ユニット１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂに入射した各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂは、液晶表示ユニット１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂにそれぞれ設けられた反射型液晶パネル６０（６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ）により、それぞれの画像情報に応じた強度分布を有する像光に変調されて反射される。そして変調された３つの像光（適宜、赤色変調光Ｒ、緑色変調光Ｇ、青色変調光Ｂともいう。）は、反射型偏光素子１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂにより反射されて、光合成部１４０に入射する。この際、光合成部１４０に設けられた偏光板１４３により、各色の変調光の偏光方向が揃えられる。これによりコントラストが向上される。なお、以下の説明では、反射型液晶パネル６０Ｒ、反射型液晶パネル６０Ｇ、及び反射型液晶パネル６０Ｂの共通の呼称として「反射型液晶パネル６０」を用いる。

反射型液晶パネル６０は、本実施形態において、光源部からの光を変調して出射する１以上の光変調素子に相当する。すなわち３枚の反射型液晶パネル６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、赤色光、緑色光、及び青色光をそれぞれ変調する３つの光変調素子として機能する。

光合成部１４０は、例えばダイクロイックプリズム等により構成される。この光合成部１４０は、液晶表示ユニット１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂにより変調した３つの変調光を同一光路上に合成し、投射光学系７０に出射する。そして合成された光は、投射光学系７０により所定の倍率に拡大され、図示しないスクリーン上に投影される。これによりカラー画像が表示される。光合成部１４０や投射光学系７０の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。

＜２．液冷システムの全体構成例＞
次に、図２〜図４を参照して、本実施形態にかかるプロジェクタ１００に備えられた、冷却液を用いた冷却システム（以下、「液冷システム」ともいう。）の構成例について説明する。図２は、本実施形態にかかるプロジェクタ１００の液冷システムの構成例を説明するための模式図であり、図３は、図２の液冷システムの一部を異なる角度から見た斜視図である。また、図４は、本実施形態にかかるプロジェクタ１００の液冷システムの構成例を説明するためのブロック図である。

プロジェクタ１００においては、投射光学系７０を介して映像をスクリーン等に拡大投射するために、比較的強力な光が反射型液晶パネル６０に入射される。反射型液晶パネル６０は、かかる光の照射により温度が上昇しやすく、熱膨張などの熱歪みに起因して画質が劣化しやすくなる。このため、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、冷却液を用いた液冷システムによって、反射型液晶パネル６０が冷却される。

液冷システムは、ラジエータ８２と、タンク８４と、ポンプ８６と、第１の受熱プレート３０ａと、第２の受熱プレート３０ｂと、第３の受熱プレート３０ｃとを備えた冷却液回路として構成される。かかる液冷システムは、冷却液として水や不凍液を用いて３枚の反射型液晶パネル６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを冷却するシステムである。これらのラジエータ８２、タンク８４、ポンプ８６、第１の受熱プレート３０ａ、第２の受熱プレート３０ｂ、第３の受熱プレート３０ｃは、冷却液がこの順に循環して流れるように冷却液管（２１，２３，２５，２７，２９ａ，２９ｂ）によって接続されている。

ポンプ８６と第１の受熱プレート３０ａとは冷却液管２１により接続され、第１の受熱プレート３０ａと第２の受熱プレート３０ｂとは冷却液管２３により接続されている。また、第２の受熱プレート３０ｂと第３の受熱プレート３０ｃとは冷却液管２５により接続され、第３の受熱プレート３０ｃとラジエータ８２とは冷却液管２７により接続されている。ラジエータ８２とタンク８４、及び、タンク８４とポンプ８６は、それぞれ冷却液管２９ａ，２９ｂにより接続されている。なお、以下の説明では、第１の受熱プレート３０ａ、第２の受熱プレート３０ｂ、及び、第３の受熱プレート３０ｃの共通の呼称として「受熱プレート３０」を用いる。

ラジエータ８２は、冷却液が有する熱量を放出させて、冷却液の温度を低下させる放熱部としての機能を有する。ラジエータ８２は、例えば、空冷式の熱交換器構造を有し、ラジエータ８２内を通過する冷却液に放熱させてもよい。放熱部としては、ラジエータ８２の代わりにヒートシンクが用いられてもよく、あるいは、他の構成の放熱部が用いられてもよい。タンク８４は、ラジエータ８２で放熱した冷却液を貯留する貯留部としての機能を有する。タンク８４の構成は、特に限定されない。ポンプ８６は、タンク８４内の冷却液を吸い上げ、圧送する圧送部としての機能を有する。ポンプ８６としては、例えば、電動式モータポンプが用いられる。ポンプ８６の出力は、例えば、冷却液が所定の目標温度で維持されるように制御されてもよい。

第１の受熱プレート３０ａは、反射型液晶パネル６０Ｂに接して設けられる。第２の受熱プレート３０ｂは、反射型液晶パネル６０Ｇに接して設けられる。第３の受熱プレート３０ｃは、反射型液晶パネル６０Ｒに接して設けられる。受熱プレート３０は、アルミニウムに代表される、熱伝動率の高い材料により、板状に形成される。また、受熱プレート３０は、内部に冷却液を循環させる冷却液通路を有し、受熱プレート３０内を冷却液が流通可能になっている。受熱プレート３０内を冷却液が通過する際に、反射型液晶パネル６０と冷却液との間で熱交換が行われ、受熱プレート３０が、反射型液晶パネル６０が発する熱を受熱することで、反射型液晶パネル６０が冷却される。

板状の受熱プレート３０は、反射型液晶パネル６０の基板面に接するようにして設けられる。つまり、受熱プレート３０の平面の配設方向は、反射型液晶パネル６０の基板の配設方向に沿う方向に一致し、基板間のギャップの幅方向に交差する。なお、受熱プレート３０は、反射型液晶パネル６０に直接接していてもよいし、熱伝導率の高い部材を介して接していてもよい。

３枚の受熱プレート３０は、冷却液管２３，２５により直列に接続されている。本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、ポンプ８６により圧送される冷却液は、青色光ＬＢ用の反射型液晶パネル６０Ｂに接して設けられた第１の受熱プレート３０ａ、緑色光ＬＧ用の反射型液晶パネル６０Ｂに接して設けられた第２の受熱プレート３０ｂ、及び、赤色光ＬＲ用の反射型液晶パネル６０Ｒに接して設けられた第３の受熱プレート３０ｃをこの順に通過して、ラジエータ８２に戻る。つまり、冷却液は、受熱プレート３０が接する反射型液晶パネル６０に入射される光の波長が短い順、換言すれば、受熱プレート３０が接する反射型液晶パネル６０の発熱量が多い順に、３枚の受熱プレート３０を通過する。これにより、３枚の反射型液晶パネル６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂの温度のバラつきが抑制される。

本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、反射型液晶パネル６０及び受熱プレート３０は、防塵空間Ｓ内に配置される。防塵空間Ｓは、隔壁となる部材が組み合わせられることで外部から遮断され、内部に塵埃が入り込みにくくなっている。これにより、光集塵効果によって塵埃が反射型液晶パネル６０の周囲に集められ、投射される画像の輝度が低下したり、色が変化したりするなどの画質の低下が生じにくくなっている。特に、プロジェクタ１００が、例えば、反射型液晶パネル６０以外の部品の冷却のために、図示しない送風ファンを備える場合に、防塵空間Ｓが設けられることにより、送風によって舞う塵埃が反射型液晶パネル６０の周囲に集まることが抑制される。

液冷システムのうち、３枚の受熱プレート３０は、防塵空間Ｓの内部に配置される一方、ラジエータ８２、タンク８４、及び、ポンプ８６は、防塵空間Ｓの外部に配置される。冷却液管２１は、一端が、防塵空間Ｓ内の第１の受熱プレート３０ａに接続され、他端が、防塵空間Ｓ外のポンプ８６に接続されている。また、冷却液管２７は、一端が、防塵空間Ｓ内の第３の受熱プレート３０ｃに接続され、他端が、防塵空間Ｓ外のラジエータ８２に接続されている。放熱部としてのラジエータ８２が、冷却対象となる反射型液晶パネル６０が存在する防塵空間Ｓの外に置かれることで、防塵空間Ｓ内の防塵を確保しつつ、防塵空間Ｓ内の熱量を低減することができる。これにより、反射型液晶パネル６０の冷却効率が高められている。

＜３．冷却液管の接続構造＞
次に、本実施形態にかかるプロジェクタ１００の液冷システムにおける冷却液管の接続構造について説明する。以下の説明では、本実施形態にかかるプロジェクタ１００が所定の冷却液管の接続構造を採用している背景について説明した後に、冷却液管の接続構造について具体的に説明する。

（３−１．反射型液晶パネルの機械的ストレス）
反射型液晶パネル６０を液冷システムにより冷却する場合、受熱プレート３０に冷却液を導入し、受熱プレート３０から冷却液を導出する冷却液管が必要になる。このとき、例えば、冷却液管として金属管を採用した場合、金属管は比較的重いため、受熱プレート３０に接続されてぶら下がる金属管の自重により、受熱プレート３０が荷重を受けやすくなる。また、かかる金属管を支持する部材を設けて金属管を支持した場合であっても、プロジェクタ１００に衝撃が与えられたり、プロジェクタ１００が振動したりしたときに、剛性の高い金属管を介して、受熱プレート３０に直接的に振動や衝撃が伝達される。

かかる振動や衝撃により受熱プレート３０に応力が負荷されると、受熱プレート３０に接する反射型液晶パネル６０に対して機械的なストレスがかかってしまい、表示される映像の画質が低下しやすくなる。具体的に、液晶パネルは、液晶材料が配置される基板間のギャップの大きさの変化等によって、色ムラやコントラストの低下等を生じやすい。特に、反射型液晶パネル６０は、入射する光が２度パネル内を通過することから、基板間のギャップの大きさの変化によって光路長が変わりやすく、画質が低下しやすい。したがって、液晶パネルに対して、基板間のギャップの幅方向に機械的なストレスが与えられると、表示される映像の画質が低下しやすくなる。

これに対して、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、冷却液管として、弾性ゴムからなる可撓性を有する冷却液管が採用されている。冷却液管の構成材料は、弾性ゴムに限られず、振動時に弾性を発揮できるように構成される限り、材料は限定されない。かかる冷却液管は、通常、成形性や生産コスト、汎用性の観点から、ストレート管が用いられる。可撓性を有する冷却液管を用いた場合、冷却液管のダンパ効果により、プロジェクタ１００への衝撃や振動が、受熱プレート３０に対して直接的に伝達されにくくなる。ただし、可撓性を有する冷却液管であっても、自重により受熱プレート３０に荷重を与えることが考えられる。また、冷却液管が撓んだ状態となっている場合には、当該撓みによって生じる反力によって、受熱プレート３０に荷重が与えられることも考えられる。

以上のような背景に鑑みて、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、反射型液晶パネル６０を冷却液により冷却する液冷システムを採用しつつ、受熱プレート３０に負荷される荷重が低減される。これにより、反射型液晶パネル６０に対して、基板間のギャップの幅方向への機械的なストレスがかかりにくくされる。

（３−２．冷却液管の接続構造の構成例）
図２及び図３に示したように、ポンプ８６と第１の受熱プレート３０ａとを接続する冷却液管２１は、一端側の配管部２１ａが第１の受熱プレート３０ａに接続され、中央部の一部が支持部１０に支持されて、他端側が防塵空間Ｓ外に導出されている。支持部１０には、冷却液管２１の一部が配設される溝部１１ｂが設けられている。また、第１の受熱プレート３０ａと第２の受熱プレート３０ｂとを接続する冷却液管２３は、一端側の配管部２３ａが第１の受熱プレート３０ａに接続され、かつ、他端側の配管部２３ｂが第２の受熱プレート３０ｂに接続され、中央部が支持部１０に支持されている。支持部１０には、冷却液管２３の一部が配設される溝部１１ａが設けられている。

また、第２の受熱プレート３０ｂと第３の受熱プレート３０ｃとを接続する冷却液管２５は、一端側の配管部２５ａが第２の受熱プレート３０ｂに接続され、かつ、他端側の配管部２５ｂが第３の受熱プレート３０ｃに接続され、中央部が支持部１０に支持されている。支持部１０には、冷却液管２７の一部が配設される溝部１１ｄが設けられている。さらに、第３の受熱プレート３０ｃとラジエータ８２とを接続する冷却液管２７は、一端側の配管部２７ａが第３の受熱プレート３０ｃに接続され、中央部の一部が支持部１０に支持されて、他端側が防塵空間Ｓ外に導出されている。支持部１０には、冷却液管２７の一部が配設される溝部１１ｃ，１１ｄが設けられている。

支持部１０は、防塵空間Ｓを形成する隔壁の一部として構成されている。支持部１０に設けられた溝部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、図２及び図３に示した支持部１０の背面側に貫通することなく形成され、防塵空間Ｓを外部に連通することがないようにされる。また、溝部１１ｄの一部には、２本の冷却液管２５，２７が配設されるため、当該部分の深さは、他の溝部１１ａ，１１ｂ，１１ｃの深さよりも深く形成されている。かかる支持部１０は、樹脂材料により形成されている。樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）やＰＣ（ポリカーボネート）が用いられ得るが、その他のエンジニアリングプラスチックが用いられてもよい。

また、冷却液管２１，２３，２５，２７のうちの３本の冷却液管２１，２３，２５が、同一の長さとなっている。冷却液管２１，２３，２５，２７の一部を支持部１０に支持させることにより、空間上での配管の引き回しを複雑にすることなく、同一の長さの冷却液管２１，２３，２５を用いることができ、部品の共通化を図ることができる。

第１の受熱プレート３０ａと第３の受熱プレート３０ｃとは、略同一の平面上に配置される一方、第２の受熱プレート３０ｂは、第１の受熱プレート３０ａ及び第３の受熱プレート３０ｃが配置される平面に対して直交する平面上に配置されている。また、冷却液管２１，２３，２５，２７のそれぞれの一部を支持する支持部１０は、第１の受熱プレート３０ａ及び第３の受熱プレート３０ｃが配置される平面、及び、第２の受熱プレート３０ｂが配置される平面それぞれに略直交する平面に沿って配置される。それぞれの受熱プレート３０に接続された配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａは、支持部１０から、当該支持部１０のなす平面に対して略直交する方向に向けて導出され、受熱プレート３０の平面の方向に沿って延びて、受熱プレート３０の一端部に接続される。

つまり、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、それぞれの受熱プレート３０に接続された配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａは、当該受熱プレート３０の平面の配設方向に延びて支持部１０に接続される。配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａと支持部１０との接続部分において、配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａは固定治具４０により支持部１０に固定される。したがって、受熱プレート３０に接続された冷却液管２１，２３，２５，２７が、いずれの部材にも支持されずに受熱プレート３０にぶら下がった状態とならないようにされている。これにより、冷却液管２１，２３，２５，２７の自重により、受熱プレート３０に対して荷重が与えられることが抑制される。

また、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、それぞれの受熱プレート３０と配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａとの接続部分は、それぞれの受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って延びている。さらに、配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａと支持部１０との接続部分についても、受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って延びている。つまり、受熱プレート３０と配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａとの接続部分、及び、支持部１０と配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａとの接続部分は、受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って延在する同一平面上に配設される。

したがって、受熱プレート３０から支持部１０に延びる配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａが大きく撓むことのないように保持される。これにより、冷却液管２１，２３，２５，２７の撓みによって生じる反力により、受熱プレート３０に対して荷重が与えられることが抑制される。配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａの長さが長すぎると、配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａの自重により配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａが撓む場合がある。また、配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａの長さが短すぎると、配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａの弾性力が低下する場合がある。冷却液管２１，２３，２５，２７の構成材料にもよるが、受熱プレート３０と支持部１０との間の配管部２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａの長さは、例えば、３０〜１００ｍｍの範囲内とすることができる。

また、冷却液は、配管部２１ａ，２３ｂ，２５ｂを介して、反射型液晶パネル６０の側方から受熱プレート３０に流入する。これにより、冷却液の供給圧によって、受熱プレート３０を介して反射型液晶パネル６０に負荷される機械的なストレスが抑制される。

ここで、第１の受熱プレート３０ａに対する冷却液管２１，２３の接続構造を例に採って、本実施形態にかかるプロジェクタ１００の液冷システムにおける冷却液管の接続構造についてより具体的に説明する。

図５は、第１の受熱プレート３０ａと冷却液管２１，２３との接続部分の側面図及び上面図を示している。第１の受熱プレート３０ａは、平面形状が長方形をなす板状の本体部３１を有し、板状の本体部３１の一方の面側の中央部において反射型液晶パネル６０Ｂに接する。第１の受熱プレート３０ａは、本体部３１の内部に冷却液通路３２を有し、長手方向の一端部に、冷却液通路３２に連通する導入側接続部３３ａ及び導出側接続部３３ｂを有する。導入側接続部３３ａ及び導出側接続部３３ｂは、板状の本体部３１の平面の配設方向に沿って突出した筒状部として構成されてもよい。図示した導入側接続部３３ａ及び導出側接続部３３ｂは、本体部３１の長手方向に沿って突出している。

冷却液通路３２は、導入側接続部３３ａを介して第１の受熱プレート３０ａに導入される冷却液を他端側に導くとともに、さらに一端側に導くように循環して設けられる。冷却液通路３２内を冷却液が循環する際に、本体部３１を介して反射型液晶パネル６０Ｂと冷却液との間で熱交換が行われ、反射型液晶パネル６０Ｂが冷却される。冷却液通路３２は、複数の流路を含んで構成されてもよい。冷却液通路３２が複数の流路を含む場合、冷却液通路３２の全体の表面積が大きくなり、冷却効率が向上する。なお、冷却液通路３２の構成は、図示の例に限定されない。

第１の受熱プレート３０ａの導入側接続部３３ａには、第１の受熱プレート３０ａに流入する冷却液が流れる流入側の配管部２１ａ（冷却液管２１）が接続される。配管部２１ａは、導入側接続部３３ａの位置から、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って延び、支持部１０によって支持される。つまり、配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａ、及び、配管部２１ａと支持部１０との接続部分５０Ｂにおいて、配管部２１ａは、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って配設される。これにより、配管部２１ａは、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って配設され、撓みが生じないようにされている。

同様に、第１の受熱プレート３０ａの導出側接続部３３ｂには、第１の受熱プレート３０ａから流出する冷却液が流れる流出側の配管部２３ａ（冷却液管２３）が接続される。配管部２３ａは、導出側接続部３３ｂの位置から、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って延び、支持部１０によって支持される。つまり、配管部２３ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａ、及び、配管部２３ａと支持部１０との接続部分５０Ｂにおいて、配管部２３ａは、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って配設される。これにより、配管部２３ａは、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って配設され、撓みが生じないようにされている。

例えば、導入側接続部３３ａ及び導出側接続部３３ｂは、板状の本体部３１の長手方向に沿って、支持部１０の方向へと突出し、当該導入側接続部３３ａ及び導出側接続部３３ｂに対して配管部２１ａ，２３ａが接続されている。また、支持部１０と配管部２１ａ，２３ａとの接続部分５０Ｂでは、配管部２１ａ，２３ａは、固定治具４０により支持部１０に固定されて、導入側接続部３３ａ及び導出側接続部３３ｂに向けて導出される。このため、配管部２１ａ，２３ａは、第１の受熱プレート３０ａと支持部１０との間に直線的に配設され、撓みが生じない。流入側の配管部２１ａと流出側の配管部２３ａとは等間隔平行に配設され、第１の受熱プレート３０ａへの冷却液の流入方向と、第１の受熱プレート３０ａからの冷却液の流出方向とは、略同一となっている。

図６は、支持部１０と配管部２１ａとの接続部分５０Ｂを拡大して示す模式図である。支持部１０には、溝部１１ｂ内に配設されている冷却液管２１を、支持部１０のなす平面に対して垂直に立ち上げるためのガイド部１７が設けられている。当該ガイド部１７は、支持部１０のなす平面に対して直交する方向に突出して設けられる。ガイド部１７は、突出方向に直交する断面（支持部１０のなす平面に平行な断面）がＵ字状をなし、Ｕ字の開口する部分に相当する部分が、溝部１１ｂに連なっている。つまり、ガイド部１７の内側空間は、溝部１１ｂの内側空間が垂直に立ち上がるようにして形成される。ガイド部１７の両側面には、係止突起１７ａが設けられている。

固定治具４０は、板状の金属部材を折り曲げて構成され、冷却液管２１が配置されるＵ字状の開口部４１と、ガイド部１７の係止突起１７ａが係止される係止開口部４３とを備える。固定治具４０は、ガイド部１７の内面と開口部４１とにより冷却液管２１が挟持されるようにガイド部１７に装着される。このとき、金属部材からなる固定治具４０の弾性力により、ガイド部１７の両側面が、外側から固定治具４０により挟み込まれ、かつ、固定治具４０の係止開口部４３がガイド部１７の係止突起１７ａに係止されることで、固定治具４０がガイド部１７に固定される。これにより、冷却液管２１は、ガイド部１７の内面に沿って支持されて固定される。その結果、ガイド部１７から導出された配管部２１ａが、支持部１０のなす平面に対して直交する方向に沿って、撓みなく配設される。

配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａ、及び、配管部２１ａと支持部１０との接続部分５０Ｂにおいて、配管部２１ａが第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って配設され、配管部２１ａに撓みが生じないことにより、冷却液管２１の撓みに対する反力が抑制される。これにより、第１の受熱プレート３０ａに対して負荷される応力が緩和され、反射型液晶パネル６０Ｂに負荷される機械的なストレスが低減される。

また、配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａ、及び、配管部２１ａと支持部１０との接続部分５０Ｂにおいて、それぞれ配管部２１ａが撓みなく接続されることにより、プロジェクタ１００あるいは配管部２１ａに衝撃や振動が与えられたときに、配管部２１ａの外周側のいずれの方向に応力が生じても、第１の受熱プレート３０ａに負荷される応力を緩和させることができる。

ここで、図７〜図１０を参照して、本実施形態にかかるプロジェクタ１００の比較例として、配管部２１ａに撓みが生じている場合において第１の受熱プレート３０ａに対して負荷され得る応力によって、表示される映像の画質が低下することについて説明する。

図７は、配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａにおいて、配管部２１ａが、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に対して交差する方向であって、反射型液晶パネル６０Ｂが配置された側（図示の下方側）に撓んだ状態を示している。図８は、図７の配管部２１ａ及び第１の受熱プレート３０ａを、配管部２１ａの軸方向に沿って配管部２１ａ側から見た説明図である。また、図９は、配管部２１ａと支持部１０との接続部分５０Ｂにおいて、配管部２１ａが、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に対して交差する方向であって、反射型液晶パネル６０Ｂが配置された側とは反対側（図示の上方側）に撓んだ状態を示している。図１０は、図９の配管部２１ａ及び第１の受熱プレート３０ａを、配管部２１ａの軸方向に沿って配管部２１ａ側から見た説明図である。

図７に示したように、配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａにおいて、配管部２１ａが、反射型液晶パネル６０Ｂが配置された側に撓んでいる場合、配管部２１ａの撓みに対する反力によって、当該接続部分５０Ａは、図示の上方に押し上げられる。この第１の受熱プレート３０ａに負荷される応力は、反射型液晶パネル６０Ｂの基板間のギャップの幅方向に沿って生じる。このため、反射型液晶パネル６０Ｂに入射する光の光路長が変化して、画質が低下し得る。また、配管部２１ａが一定の方向に撓んでいることから、配管部２１ａのダンパ効果が制限される。したがって、図８に示したように、配管部２１ａは、当該撓みの方向以外の方向に対しての弾性が発揮されにくくなって、配管部２１ａの振動が第１の受熱プレート３０ａに伝達されやすくなる。

図９に示したように、配管部２１ａと支持部１０との接続部分５０Ｂにおいて、配管部２１ａが、反射型液晶パネル６０Ｂが配置された側の反対側に撓んでいる場合、配管部２１ａの撓みに対する反力によって、配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａは、図示の下方に押し下げられる。この第１の受熱プレート３０ａに負荷される応力は、反射型液晶パネル６０Ｂの基板間ギャップの幅方向に沿って生じる。このため、反射型液晶パネル６０Ｂに入射する光の光路長が変化して、画質が低下し得る。また、配管部２１ａが一定の方向に撓んでいることから、配管部２１ａのダンパ効果が制限される。したがって、図１０に示したように、配管部２１ａは、当該撓みの方向以外の方向に対しての弾性が発揮されにくくなって、配管部２１ａの振動が第１の受熱プレート３０ａに伝達されやすくなる。

これに対して、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、配管部２１ａのダンパ効果が適切に発揮されることによって、第１の受熱プレート３０ａに負荷される応力が低減される。図１１は、配管部２１ａ（冷却液管２１）及び第１の受熱プレート３０ａを、配管部２１ａの軸方向に沿って配管部２１ａ側から見た説明図である。本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、配管部２１ａが、第１の受熱プレート３０ａの平面の配設方向に沿って撓みなく直線的に配設され、冷却液管２１には、撓みに対する反力が生じていない。このため、配管部２１ａに対して衝撃や振動が与えられたとしても、配管部２１ａは、外周側のいずれの方向に対しても弾性を発揮しやすくなっている。したがって、配管部２１ａと第１の受熱プレート３０ａとの接続部分５０Ａにおいて、配管部２１ａに生じた衝撃や振動が、配管部２１ａのダンパ効果によって吸収され、第１の受熱プレート３０ａに伝達されにくくなる。

配管部２１ａと支持部１０との接続部分５０Ｂについても同様に、配管部２１ａは、外周側のいずれの方向に対しても弾性を発揮しやすくなっていることから、支持部１０に対して衝撃や振動が与えられたとしても、当該衝撃や振動は、配管部２１ａのダンパ効果によって吸収され、第１の受熱プレート３０ａに伝達されにくくなる。また、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、冷却液管２１の一部を支持する支持部１０が樹脂材料により形成されている。したがって、プロジェクタ１００に衝撃や振動が与えられた場合に、支持部１０の弾性力によっても、当該衝撃や振動を緩和し得る。したがって、配管部２１ａから第１の受熱プレート３０ａに負荷される応力に起因して、反射型液晶パネル６０Ｂに対して生じる機械的なストレスが低減される。

第１の受熱プレート３０ａと配管部２３ａとの接続構造においても、同様の作用によって、第１の受熱プレート３０ａに負荷される応力が低減され、反射型液晶パネル６０Ｂに対して生じる機械的なストレスが低減される。また、第２の受熱プレート３０ｂと配管部２３ｂ，２５ａとの接続構造、及び、第３の受熱プレート３０ｃと配管部２５ｂ，２７ａとの接続構造においても、同様の作用によって、第２の受熱プレート３０ｂ及び第３の受熱プレート３０ｃに負荷される応力が低減され、反射型液晶パネル６０Ｇ、及び、反射型液晶パネル６０Ｒに対して生じる機械的なストレスが低減される。

以上説明したように、本実施形態にかかるプロジェクタ１００では、反射型液晶パネル６０が発する熱を受熱する受熱プレート３０に対して接続される冷却液管として、可撓性を有する冷却液管が用いられる。また、当該冷却液管は、支持部１０により支持される。したがって、冷却液管の自重により受熱プレート３０に対して負荷される応力が低減され、かつ、冷却液管のダンパ効果により、プロジェクタ１００に与えられる衝撃や振動が、冷却液管を介して直接的に受熱プレート３０に伝達されることが抑制される。

また、かかるプロジェクタ１００では、冷却液管が、受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って撓みなく配設される。したがって、冷却液管の撓みに対する反力が生じることがなく、受熱プレート３０に負荷される応力が低減される。また、冷却液管が、受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って撓みなく配設されることで、冷却配管の外周側のいずれの方向に対しても弾性を発揮し得る。したがって、プロジェクタ１００に衝撃や振動が与えられた場合であっても、冷却配管のダンパ効果によって、受熱プレート３０に対して負荷される応力が低減される。

また、冷却液管の配設方向は、反射型液晶パネル６０の基板面に沿う方向であり、基板間のギャップの幅方向に対して直交する。したがって、冷却液の供給圧によって、受熱プレート３０に対して、反射型液晶パネル６０の基板間のギャップの幅方向に沿う応力が負荷されることが抑制される。

また、かかるプロジェクタ１００では、冷却液管を支持する支持部１０が樹脂材料により形成され、プロジェクタ１００に衝撃や振動が与えられた際に、弾性力を発揮する。したがって、支持部１０のダンパ効果によっても、受熱プレート３０に対して負荷される応力が低減される。

このように、受熱プレート３０に対して負荷される応力が抑制されることから、反射型液晶パネル６０への機械的なストレスが低減される。したがって、拡大表示される映像の画質の低下を抑制することができる。

さらに、冷却液管を支持する支持部１０は、内部に反射型液晶パネル６０や受熱プレート３０を収容する防塵空間Ｓの隔壁の一部を構成している。そして、支持部１０を介して冷却液管が防塵空間Ｓの外部に導出されて、放熱部としてのラジエータ８２が防塵空間Ｓの外部に配置される。したがって、防塵空間Ｓ内の防塵性を確保しつつ、防塵空間Ｓ内の熱量を低減して、反射型液晶パネル６０の冷却効率が高められている。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、光学パネルとして反射型液晶パネル６０を備えるプロジェクタ１００としたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、光学パネルは、透過型液晶パネルであってもよいし、その他の光学パネルであってもよい。

また、上記実施形態では、冷却配管として可撓性を有するストレート管を用いていたが、本技術は係る例に限定されない。冷却配管は、湾曲部や屈曲部を一部に有していてもよい。このような冷却液管であっても、少なくとも受熱プレート３０との接続部分、及び、支持部１０との接続部分において、受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って平行に配設されることで、本開示の技術による効果を得ることができる。

また、本開示の技術は、少なくとも受熱プレート３０と支持部１０との間に配設される冷却配管（配管部）において、少なくとも受熱プレート３０との接続部分、及び、支持部１０との接続部分において、受熱プレート３０の平面の配設方向に沿って平行に配設されていればよく、支持部１０上、あるいは、支持部１０内における冷却液の流通経路の構成は限定されない。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）光学パネルと、内部に冷却液通路を有し、前記光学パネルが発する熱を受熱する受熱プレートと、可撓性を有し、前記受熱プレートに接続された冷却液管と、前記受熱プレートから延びる前記冷却液管が接続された支持部と、を備え、前記冷却液管は、少なくとも前記受熱プレートとの接続部分、及び、前記支持部との接続部分において、前記受熱プレートの平面の配設方向に沿って配設される、プロジェクタ。
（２）前記受熱プレートの平面の配設方向は、前記光学パネルを構成する基板の配設方向に沿う方向に一致する、前記（１）に記載のプロジェクタ。
（３）前記冷却液管と前記受熱プレートとの接続部分、及び、前記冷却液管と前記支持部との接続部分が、前記受熱プレートの平面の配設方向に沿って延在する同一平面上に配設される、前記（１）又は（２）に記載のプロジェクタ。
（４）前記受熱プレートに接続される前記冷却液管は、前記受熱プレートに流入する前記冷却液が流れる流入側の冷却液管と、前記受熱プレートから流出する前記冷却液が流れる流出側の冷却液管と、を含む、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
（５）前記流入側の冷却液管と前記流出側の冷却液管とが等間隔平行に配設される、前記（４）に記載のプロジェクタ。
（６）それぞれ複数の前記光学パネルに対応して設けられた複数の受熱プレートを備え、前記複数の受熱プレートは、前記冷却液管により直列に接続され、一の前記受熱プレートと他の前記受熱プレートとを接続する前記冷却液管は、両端が一の前記受熱プレート及び他の前記受熱プレートに接続され、かつ、中央部が前記支持部に支持される、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
（７）前記支持部が、前記冷却液管が配設される溝部を有する、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
（８）前記冷却液管と前記支持部との接続部分において、前記冷却液管が、固定治具により前記支持部に固定されて前記受熱プレートの平面の配設方向に沿って導出される、前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
（９）前記支持部が、前記光学パネルを内部に収容する防塵空間の隔壁の一部をなす、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
（１０）前記支持部が、樹脂材料からなる、前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載のプロジェクタ。

１０ 支持部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 溝部
１７ ガイド部
２１，２３，２５，２７，２９ａ，２９ｂ 冷却液管
２１ａ，２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂ，２７ａ 配管部
３０ 受熱プレート
４０ 固定治具
６０ 反射型液晶パネル（光学パネル）
８２ ラジエータ
８４ タンク
８６ ポンプ
１００ プロジェクタ

Claims (10)

1. 光学パネルと、
   内部に冷却液通路を有し、前記光学パネルが発する熱を受熱する受熱プレートと、
   可撓性を有し、前記受熱プレートに接続された冷却液管と、
   前記受熱プレートから延びる前記冷却液管が接続された支持部と、を備え、
   前記冷却液管は、少なくとも前記受熱プレートとの接続部分、及び、前記支持部との接続部分において、前記受熱プレートの平面の配設方向に沿って撓みなく直線的に配設される、プロジェクタ。
2. 前記受熱プレートの平面の配設方向は、前記光学パネルを構成する基板の配設方向に沿う方向に一致する、請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記冷却液管と前記受熱プレートとの接続部分、及び、前記冷却液管と前記支持部との接続部分が、前記受熱プレートの平面の配設方向に沿って延在する同一平面上に配設される、請求項１に記載のプロジェクタ。
4. 前記受熱プレートに接続される前記冷却液管は、前記受熱プレートに流入する冷却液が流れる流入側の冷却液管と、前記受熱プレートから流出する冷却液が流れる流出側の冷却液管と、を含む、請求項１に記載のプロジェクタ。
5. 前記流入側の冷却液管と前記流出側とが等間隔平行に配設される、請求項４に記載のプロジェクタ。
6. それぞれ複数の前記光学パネルに対応して設けられた複数の受熱プレートを備え、前記複数の受熱プレートは、前記冷却液管により直列に接続され、一の前記受熱プレートと他の前記受熱プレートとを接続する前記冷却液管は、両端が一の前記受熱プレート及び他の前記受熱プレートに接続され、かつ、中央部が前記支持部に支持される、請求項１に記載のプロジェクタ。
7. 前記支持部が、前記冷却液管が配設される溝部を有する、請求項１に記載のプロジェクタ。
8. 前記冷却液管と前記支持部との接続部分において、前記冷却液管が、固定治具により前記支持部に固定されて前記受熱プレートの平面の配設方向に沿って導出される、請求項１に記載のプロジェクタ。
9. 前記支持部が、前記光学パネルを内部に収容する防塵空間の隔壁の一部をなす、請求項１に記載のプロジェクタ。
10. 前記支持部が、樹脂材料からなる、請求項１に記載のプロジェクタ。

Images