JP6924392B2 - シール構造及び投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、シール構造及び投影装置に関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から出射された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。

そして、この投影装置であるプロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで、用途が拡大している。このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として複数のレーザダイオード等の半導体発光素子を用いる投影装置が種々開発されている。

例えば、特許文献１には、赤色、緑色、青色の各色波長帯域光を出射するレーザダイオードを光源とするヘッドアップディスプレイ装置のプロジェクタが開示されている。各色レーザダイオードや光学モジュールは、ケースに納められる。このケースの下面の開口部には、円柱形状の熱伝導部材が複数取り付けられる。熱伝導部材の外周には、防塵のため、環状に溝が形成されて、Ｏリングであるシール部材が嵌め込まれる。各熱伝導部材の内端面は、それぞれレーザダイオードを保持するＬＤホルダに接触して熱的に接続される。各熱伝導部材は、それぞれ外端面にペルチェ素子が設けられて熱的に接続される。このペルチェ素子は、多数のフィンを備える放熱板と接続される。

特開２０１４−１９４５０１号公報

ケース内に設けられる冷却対象部材であるＬＤホルダや光学モジュール等の部材は、通常、所定の範囲で、ケースに対する取付寸法について組み立て誤差が許容される。そして、ケースに取り付けられる取付部材である熱伝導部材は、効果的に熱伝達がされるように、熱伝導部材の内端面がＬＤホルダの接触面に面当たりするようにケースに取り付けられる。このとき、ＬＤホルダが許容される組み立て誤差の範囲でケースに対して斜めに取り付けられていると、熱伝導部材は、ケースの開口部に対して斜めに取り付けられる。すると、熱伝導部材のＯリングがケースの開口部に十分に押圧されなかったり、熱伝導部材を開口部に取り付ける際にＯリングが捩じれたりして、開口部を適切にシール出来ないことがある。

本発明の目的は、取付部材が取り付けられるケースの開口部のシール性を向上するシール構造と、このシール構造を備える投影装置を提供する。

本発明のシール構造は、ケースと、端縁面が内外周面とされる環状平板部と、該環状平板部の一方の平板面から立設する環状リブ部と、を備える弾性材料からなるシール部材と、押え部材と、を有し、前記押え部材は、前記シール部材の他方の平板面に当接すると共に前記ケースに固定される。

本発明の投影装置は、上述のシール構造を備え、前記ケースは、光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を備え、前記冷却部材は前記光源装置に当接するよう配置される。

本発明によれば、取付部材が取り付けられるケースの開口部のシール性を向上するシール構造と、このシール構造を備える投影装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る投影装置を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。 本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係るケースと冷却装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るケースと冷却装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るシール部材を示す図であり、（ａ）はシール部材の背面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ断面図である。 本発明の実施形態に係るケース及び冷却装置の図３におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 本発明の実施形態に係るケース及び冷却装置の図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面における冷却部材周辺の一部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るケース及び冷却装置の図３におけるＩＸ−ＩＸ断面における冷却部材周辺の一部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るケース及び冷却装置の図７におけるＸ−Ｘ断面の冷却部材周辺の一部拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、投影装置１０の外観斜視図である。なお、以下の説明において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

投影装置１０の外装体１１は、略直方体形状とされている。投影装置１０の正面左側位置には、凹部が形成され、この凹部に投影口１９が配置されている。投影口１９が配置される凹部は、前方に向かうに従って拡開するよう平面視台形形状に形成されている。そして、この凹部の後側の壁面に投影口１９が設けられている。この投影口１９からスクリーン方向に画像が投影される。さらに、図示しないが、投影装置１０は、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。また、外装体１１の背面には、図示しないが、画像信号入力用の端子コードや電源コードが設けられる。

また、外装体１１の上面にはキー／インジケータ部３７が設けられる。このキー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。そして、外装体１１の内部には、後述の光源装置６０や光源側光学系１７０、投影側光学系２２０、表示素子５１等が収められる略矩形箱状のケース１６及び冷却装置３００が収められている。ケース１６は、上蓋１６ａと下ケース１６ｂ（図４参照）とで形成され、内部が密閉されるよう形成される。

次に、投影装置１０の投影装置制御部について図２の機能ブロック図を用いて述べる。投影装置制御部は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。

この制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

そして、この投影装置制御部により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換されたあと、表示エンコーダ２４に出力される。

また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものである。表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動する。表示駆動部２６は、光源装置６０から出射された光線束を後述の光源側光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成させ、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。

また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。

さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。

そして、外装体１１の上面に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出される。リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。

なお、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。

また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御している。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、励起光源や赤色光源装置から所定のタイミングで個別の発光制御を行い、赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる。

次に、この投影装置１０の内部構造について図３に基づいて述べる。図３は、投影装置１０の外装体１１の上面及びケース１６の上蓋１６ａ（図４参照）を省略して内部の構造を示した平面模式図である。投影装置１０は、ケース１６の左側に制御回路基板２４１を備えている。そして、ケース１６の右側には、光源装置６０が配置されている。ケース１６の略中央には、光源側光学系１７０や投影側光学系２２０が配置されている。

光源装置６０は、青色波長帯域光の光源であって励起光源である励起光照射装置７０と、赤色波長帯域光の光源である赤色光源装置１２０と、緑色波長帯域光の光源である緑色光源装置８０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と蛍光板装置１００により構成される。また、光源装置６０には、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光を導光する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、各色光源装置７０，８０，１２０から出射される各色波長帯域光を、ライトトンネル１７５の入射口に集光する。

励起光照射装置７０は、ケース１６の右側壁の近傍に配置される。また、励起光照射装置７０は、青色レーザダイオード７１から成る光源群、反射ミラー群７５、集光レンズ７８等を備える。光源群は、光が右方から左方に向けて、投影方向に対して直交して出射されるよう配置された複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１から成る。複数の青色レーザダイオード７１は、ブロック状に形成されるホルダ７４で一体的に保持される。反射ミラー群７５は、各青色レーザダイオード７１からの出射光の光軸を正面方向に９０度変換する。集光レンズ７８は、反射ミラー群７５で反射した各青色レーザダイオード７１からの出射光を集光する。

光源群は、複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１が３行８列の合計２４個がマトリクス状に配列されて成る。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ７３が夫々配置されている。また、反射ミラー群７５は、複数の反射ミラーが階段状に配列されてミラー基板７６と一体化されて位置調整を行って形成され、青色レーザダイオード７１から出射される光線束の断面積を一方向に縮小して集光レンズ７８に出射する。

赤色光源装置１２０は、青色レーザダイオード７１と光軸が平行となるように配置された赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０が出射する赤色波長帯域光の光軸が、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光の光軸及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置されている。

緑色光源装置８０を構成する蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、ケース１６の右側の正面側壁近傍に配置される。蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイールである蛍光板１０１と、この蛍光板１０１を回転駆動するモータ１１０と、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光するとともに蛍光板１０１から後方向に出射される光線束を集光する集光レンズ群１１１と、蛍光板１０１の拡散透過領域を透過して前方向に出射される光線束を集光する集光レンズ１１５と、を備える。

蛍光板１０１は、励起光照射装置７０から集光レンズ群１１１を介した出射光を励起光として受けて緑色波長帯域光の蛍光を出射する蛍光発光領域と、励起光照射装置７０からの出射光である励起光を透過又は拡散透過する拡散透過領域と、が周方向に連続して並設されている。

蛍光板１０１の基材は銅やアルミニウム等から成る金属基材であって、この基材の励起光照射装置７０側の表面には、環状の溝を形成し、この溝の底部が銀蒸着等によってミラー加工されており、このミラー加工された表面に緑色蛍光体の層が敷設されている。さらに、励起光を透過又は拡散透過する拡散透過領域のうち、透過する領域とされる場合には、基材の切抜き透孔部に透光性を有する透明基材が嵌入される。拡散透過する領域とされる場合には、表面をサンドブラスト等で微細凹凸を形成した透明基材が嵌入される。

蛍光板１０１の蛍光体層は、励起光照射装置７０からの青色波長帯域光が励起光として蛍光板１０１の緑色蛍光体層に照射されると、緑色蛍光体層における緑色蛍光体が励起され、緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光を出射する。蛍光発光された光線束は、後方側へ出射され、集光レンズ群１１１に入射する。一方、蛍光板１０１の拡散透過領域に入射された励起光照射装置７０からの青色波長帯域光は、蛍光板１０１を透過又は拡散透過され、蛍光板１０１の背面側に配置された集光レンズ１１５に入射する。

そして、導光光学系１４０は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、導光光学系１４０には、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に、青色及び赤色波長帯域光を共に透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色波長帯域光の光軸を左方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー１４１が配置されている。

また、蛍光板１０１を透過又は拡散透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ１１５の前方側には、青色波長帯域光を反射してこの青色光の光軸を左方向に９０度変換する第一反射ミラー１４３が配置されている。第一反射ミラー１４３の左側には、集光レンズ１４６が配置され、さらにこの集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、第二反射ミラー１４５が配置されている。第二反射ミラー１４５は、第一反射ミラー１４３により反射され、集光レンズ１４６を介して入射される青色波長帯域光の光軸を後側に９０度変換する。第二反射ミラー１４５の後側には、集光レンズ１４７が配置されている。

また、第一ダイクロイックミラー１４１の左側には、集光レンズ１４９が配置されている。さらに、集光レンズ１４９の左側であって、集光レンズ１４７の後側には、第二ダイクロイックミラー１４８が配置されている。第二ダイクロイックミラー１４８は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して後方に９０度光軸を変換し、青色波長帯域光を透過させる。

第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光の光軸と、この赤色波長帯域光の光軸と一致するように第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４９に入射する。そして、集光レンズ１４９を透過した赤色及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８により反射され、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。一方、集光レンズ１４７を透過した青色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８を透過して、集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３，ライトトンネル１７５，集光レンズ１７８，光軸変換ミラー１８１，集光レンズ１８３，照射ミラー１８５，コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の後側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影側光学系２２０に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。

ライトトンネル１７５の近傍には、ライトトンネル１７５の入射口に光源光を集光する集光レンズ１７３が配置されている。よって、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、ライトトンネル１７５に入射される。ライトトンネル１７５に入射された光線束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。

ライトトンネル１７５の後側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左方向に光軸を変換される。

光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。

光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５，可動レンズ群２３５，固定レンズ群２２５により構成されている。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能に形成される。そして、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。

そして、投影装置１０の外装体１１の内部であって、ケース１６の右側には、冷却装置３００が配置されている。冷却装置３００には、図３及び図４にも示すように、複数のヒートシンク３１０（第１ヒートシンク３１１、第２ヒートシンク３１２、第３ヒートシンク３１３）やヒートシンクパイプ３２０（第１ヒートシンクパイプ３２１、第２ヒートシンクパイプ３２２、第３ヒートシンクパイプ３２３）、取付部材である冷却部材３３０（第１冷却部材３３１、第２冷却部材３３２）及びケース１６内に配置される冷却プレート３３３（図３参照）が設けられている。第１冷却部材３３１、第２冷却部材３３２及び冷却プレート３３３は、それぞれアルミ等の熱伝導性の高い材料で形成されている。

第１冷却部材３３１は、図３に示すケース１６内の励起光照射装置７０の複数の青色レーザダイオード７１を保持するホルダ７４の背面と接続されている。そして、この第１冷却部材３３１と第１ヒートシンク３１１は、第１ヒートシンクパイプ３２１により接続されている。従って、励起光照射装置７０の複数の青色レーザダイオード７１からの発熱は、ホルダ７４から第１冷却部材３３１、第１ヒートシンクパイプ３２１を介して、第１ヒートシンク３１１により放熱される。

また、同様に、第２冷却部材３３２は、赤色光源１２１の背面のプレートと接続される。そして、第２冷却部材３３２と第２ヒートシンク３１２は、第２ヒートシンクパイプ３２２により接続されている。また、表示素子５１の背面に接続される冷却プレート３３３は、第３ヒートシンクパイプ３２３により第３ヒートシンク３１３と接続されている。従って、赤色光源装置１２０の赤色光源１２１及び表示素子５１からの発熱は、それぞれ第２ヒートシンクパイプ３２２、第３ヒートシンクパイプ３２３を介して、第２ヒートシンク３１２、第３ヒートシンク３１３により放熱される。

なお、ケース１６は、アルミダイキャスト等の熱伝導性の高い材料で形成されている。そして、ケース１６の上面と下面には、複数の放熱フィンが形成されている。従って、蛍光板装置１００は、ケース１６と熱的に接続してケース１６内に配置されることで、蛍光板装置１００からの発熱は十分に放熱される。

このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０を介して集光レンズ１７３及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

次に、冷却装置３００の冷却部材３３０がケース１６に取り付けられている構造を詳細に説明する。図５の分解斜視図に示すように、ケース１６の右側壁には、開口部１６０として、第１開口部１６１及び第２開口部１６２が形成される。第１開口部１６１と第２開口部１６２は、梁状の仕切り部１６０ａを隔てて仕切られている。第１開口部１６１は、前後方向に長い略矩形の孔とされている。第２開口部１６２は、略正方形とされている。そして、第１開口部１６１には、第１冷却部材３３１が取り付けられる。第２開口部１６２には、第２冷却部材３３２が取り付けられる。第１冷却部材３３１及び第２冷却部材３３２は、それぞれ第１ヒートシンクパイプ３２１、第２ヒートシンクパイプ３２２が固定されている。

冷却部材３３０（第１冷却部材３３１、第２冷却部材３３２）は、シール部材３４０を介して開口部１６０（第１開口部１６１、第２開口部１６２）に取り付けられる。また、環状の平板の枠状に形成される固定部材３５０（第１固定部材３５１、第２固定部材３５２）は冷却部材３３０（第１冷却部材３３１、第２冷却部材３３２）に複数のねじ３５３で固定される。また、平板枠状の押え部材３６０は、ケース１６の開口部１６０の外周にねじ３６３で固定される。押え部材３６０は、第１開口部１６１に合わせて取り付けられる環状の枠状の第１押え部３６１と、第２開口部１６２に合わせて取り付けられる環状の枠状の第２押え部３６２が一体とされている。

また、第１ヒートシンクパイプ３２１の端部は、直線状に形成されて、第１ヒートシンク３１１の取付孔３１１ａに挿入される。同様に、第２ヒートシンクパイプ３２２及び第３ヒートシンクパイプ３２３の端部は、それぞれ第２ヒートシンク３１２、第３ヒートシンク３１３の取付孔３１２ａ，３１３ａに挿入される。

一方、第１開口部１６１の後方には、シール孔部１６３が形成されている。シール孔部１６３は、矩形の孔に略板状の板状シール部材１６３ａが押え枠板１６３ｂによりケース１６に固定されて形成される。板状シール部材１６３ａは、ゴム等の弾性材料により形成されている。第３ヒートシンクパイプ３２３は、このシール孔部１６３の板状シール部材１６３ａを貫通して、ケース１６内に挿入される。従って、第３ヒートシンクパイプ３２３のシール孔部１６３における外周は、板状シール部材１６３ａによりシールされている。

ここで、図６（ａ），（ｂ）に基づいて、シール部材３４０について説明する。図６（ａ）は、図５のシール部材３４０を背面側から見た図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ断面図である。シール部材３４０は、シリコンゴム等の弾性材料により形成されている。そして、シール部材３４０は、第１開口部１６１に取り付けられる長矩形の枠状の第１シール部３４１と、第２開口部１６２に取り付けられる略正方形の枠状の第２シール部３４２が、接合部３４０ａにおいて一体とされている。

第１シール部３４１及び第２シール部３４２は、それぞれ環状平板部３４３として、第１環状平板部３４３ａ、第２環状平板部３４３ｂが形成されている。環状平板部３４３（第１環状平板部３４３ａ、第２環状平板部３４３ｂ）は、端縁面がそれぞれ内外周面とされている。具体的には、第１環状平板部３４３ａの端縁面３４３ａ１は内周面とされ、端縁面３４３ａ２は外周面とされている。同様に、第２環状平板部３４３ｂの端縁面３４３ｂ１は内周面とされ、端縁面３４３ｂ２は外周面とされている。

そして、環状平板部３４３（第１環状平板部３４３ａ、第２環状平板部３４３ｂ）の一方の平板面からは、環状リブ部３４４が平板面に垂直に立設している。具体的には、第１環状平板部３４３ａの一方の平板面３４３ａ３からは、第１環状リブ部３４４ａが立設している。同様に、第２環状平板部３４３ｂの一方の平板面３４３ｂ３からは、第２環状リブ部３４４ｂが立設している。なお、環状平板部３４３（第１環状平板部３４３ａ、第２環状平板部３４３ｂ）の他方の平板面（平板面３４３ａ４、３４３ｂ４）は、平坦面とされている。

さらに、環状平板部３４３の一方の平板面における環状リブ部３４４の内周面側と外周面側には、それぞれ環状突起３４５が形成されている。具体的には、第１環状平板部３４３ａの一方の平板面３４３ａ３の内周面側には環状突起３４５ａ１が形成され、外周面側には環状突起３４５ａ２が形成されている。同様に、第２環状平板部３４３ｂの一方の平板面３４３ｂ３の内周面側には環状突起３４５ｂ１が形成され、外周面側には環状突起３４５ｂ２が形成されている。そして、第１シール部３４１と第２シール部３４２が接合される接合部３４０ａでは、各環状リブ部３４４ａ，３４４ｂの外周面側の環状突起３４５ａ２，３４５ｂ２が第１シール部３４１及び第２シール部３４２で共通とされている。

また、図５及び図７に示すように、第１冷却部材３３１及び第２冷却部材３３２は、第１ヒートシンクパイプ３２１及び第２ヒートシンクパイプ３２２がそれぞれ溶接等で固定される凹部が形成されている。図３に示すように、第１冷却部材３３１の内側面は励起光照射装置７０のホルダ７４と当接している。同様に、第２冷却部材３３２の内側面は赤色光源装置１２０の赤色光源１２１の背面側のプレートと当接している。

そして、図５及び図８〜図１０に示すように、第１冷却部材３３１及び第２冷却部材３３２の外周端縁面は、それぞれ環状の取付面３３１ａ，３３２ａとされている。さらに、第１冷却部材３３１及び第２冷却部材３３２の外周縁近傍の外側面には、それぞれ環状溝部３３１ｂ，３３２ｂが形成されている。環状溝部３３１ｂ，３３２ｂは、取付面３３１ａ，３３２ａよりも第１冷却部材３３１、第２冷却部材３３２の中心側に形成されている。

一方、ケース１６の第１開口部１６１及び第２開口部１６２の内周端縁面は、それぞれ環状の取付面１６１ａ，１６２ａとされている。さらに、第１開口部１６１及び第２開口部１６２の内周縁近傍の外側面には、それぞれ環状溝部１６１ｂ，１６２ｂが形成されている。取付面１６１ａ，１６２ａは、環状溝部１６１ｂ，１６２ｂよりも第１開口部１６１、第２開口部１６２の中心側に形成されている。なお、第１開口部１６１と第２開口部１６２を仕切る梁状の仕切り部１６０ａにおいては、第１開口部１６１の環状溝部１６１ｂと、第２開口部１６２の環状溝部１６２ｂが共通とされている。

開口部１６０に冷却部材３３０が取り付けられる状態におけるシール構造３０１は、図８〜図１０に示される。図８に示すように、シール部材３４０の第１シール部３４１における第１環状リブ部３４４ａの外周面は、第１開口部１６１の取付面１６１ａと面当たりするように当接する。第１環状リブ部３４４ａの内周面は、第１冷却部材３３１の取付面３３１ａと面当たりするように当接する。

そして、第１環状リブ部３４４ａの内周面側の環状突起３４５ａ１は、第１冷却部材３３１の環状溝部３３１ｂに嵌め込まれる。同様に、第１環状リブ部３４４ａの外周面側の環状突起３４５ａ２は、第１開口部１６１の環状溝部１６１ｂに嵌め込まれる。

一方、第１固定部材３５１は、平面部をシール部材３４０の第１シール部３４１における他方の平板面３４３ａ４に当接し、複数のねじ３５３により第１冷却部材３３１に固定される。そして、押え部材３６０の第１押え部３６１は、平面部をシール部材３４０の第１シール部３４１における他方の平板面３４３ａ４に当接する。そして、押え部材３６０は、複数のねじ３６３によりケース１６に固定される。

同様に、図９に示すように、シール部材３４０の第２シール部３４２における第２環状リブ部３４４ｂの外周面は、第２開口部１６２の取付面１６２ａと面当たりするように当接する。第２環状リブ部３４４ｂの内周面は、第２冷却部材３３２の取付面３３２ａと面当たりするように当接する。

そして、第２環状リブ部３４４ｂの内周面側の環状突起３４５ｂ１は、第２冷却部材３３２の環状溝部３３２ｂに嵌め込まれる。同様に、第２環状リブ部３４４ｂの外周面側の環状突起３４５ｂ２は、第２開口部１６２の環状溝部１６２ｂに嵌め込まれる。

一方、第２固定部材３５２は、平面部をシール部材３４０の第２シール部３４２における他方の平板面３４３ｂ４に当接し、複数のねじ３５３により第２冷却部材３３２に固定される。そして、押え部材３６０の第２押え部３６２は、平面部をシール部材３４０の第２シール部３４２における他方の平板面３４３ｂ４に当接する。そして、押え部材３６０は、複数のねじ３６３によりケース１６に固定される。

なお、図１０に示すように、第１開口部１６１の環状溝部１６１ｂと第２開口部１６２の環状溝部１６２ｂが共通とされる仕切り部１６０ａにおける環状溝部１６１ｂ，１６２ｂには、シール部材３４０の接合部３４０ａにて共通とされる環状突起３４５ａ２，３４５ｂ２が嵌め込まれている。また、押え部材３６０は、固定部材３５０の外周に配置される。

冷却部材３３０は、冷却対象物に対して面当たりするように押し付けられる寸法で開口部１６０に取り付けられるよう設定されている。具体的には、第１冷却部材３３１は、励起光照射装置７０のホルダ７４に当接し、第２冷却部材３３２は赤色光源装置１２０の赤色光源１２１に当接される。ここで、励起光照射装置７０や赤色光源装置１２０は、許容される組立誤差の範囲内でケース１６の内部に配置される。すると、励起光照射装置７０や赤色光源装置１２０が傾斜等してケース１６に組み付けられることがある。しかしながら、冷却部材３３０は、弾性材料からなるシール部材３４０を介して開口部１６０に取り付けられているので、傾斜等して配置された冷却対象に対して面当たりさせても、冷却部材３３０の外周と開口部１６０の内周のシール部材３４０の捩れ等が低減されて、シール性が低下することもない。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態に限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本実施形態におけるシール構造３０１は、光源装置６０や投影側光学系２２０等が配置されたケース１６を備える投影装置１０に用いたが、他の装置や機器についてもシール構造３０１を用いることができる。

また、本実施形態では、取付部材として冷却装置３００の冷却部材３３０としたが、これに限られることはなく、ケースの開口部に取り付けられる取付部材に対してシール構造３０１を適用することもできる。また、固定部材３５０や押え部材３６０は、枠状の平板形状として形成したが、これに限られず、例えば、シール部材３４０の他方の平板面３４３ａ４，３４３ｂ４の一部と当接する部材としても良い。

以上の通り、本実施形態のシール構造３０１は、シール部材３４０の環状リブ部３４４の外周面は開口部１６０の取付面１６１ａ，１６２ａと当接し、内周面は冷却部材３３０の取付面３３１ａ，３３２ａと当接する。そして、固定部材３５０は、シール部材３４０の他方の平板面３４０ａ４，３４０ｂ４と当接すると共に冷却部材３３０に固定される。同様に、押え部材３６０は、シール部材３４０の他方の平板面３４０ａ４，３４０ｂ４と当接すると共にケース１６に固定される。

これにより、開口部１６０と冷却部材３３０との間はシール部材３４０の環状リブ部３４４でシールされる。そして、シール部材３４０の環状平板部３４３は、固定部材３５０と冷却部材３３０及び押え部材３６０とケース１６により挟持される。従って、冷却部材３３０は、シール部材３４０により開口部１６０に支持されることとなる。従って、冷却部材３３０が冷却対象である励起光照射装置７０や赤色光源装置１２０の配置姿勢に倣って傾斜等しても、シール部材３４０の捩れ等がなく、シール性が低下してしまうことがない。

また、シール部材３４０には、環状平板部３４３から突出する環状突起３４５が形成される。そして、冷却部材３３０には、環状リブ部３４４の内周面側の環状突起３４５ａ１，３４５ｂ１が嵌め込まれる環状溝部３３１ｂ，３３２ｂが形成される。ケース１６の開口部１６０の外周近傍には、環状リブ部３４４の外周面側の環状突起３４５ａ２，３４５ｂ２が嵌め込まれる環状溝部１６１ｂ，１６２ｂが形成される。これにより、シール部材３４０がさらに確実に固定されることとなるので、シール部材３４０のズレ等が防止される。

また、開口部１６０は、第１開口部１６１と第２開口部１６２が隣接して形成される。そして、シール部材３４０は、第１開口部１６１に取り付けられる第１シール部３４１と、第２開口部１６２に取り付けられる第２シール部３４２が一体的に形成される。そして、第１シール部３４１と第２シール部１４２の接合部３４０ａにおける環状突起３４５ａ２，３４５ｂ２は、共通とされている。これにより、開口部１６０やシール部材３４０をコンパクトに形成することができるので、投影装置１０もコンパクトに形成することができる。

また、固定部材２５０及び押え部材２６０は、それぞれ枠状の環状に形成される。従って、シール部材３４０の環状平板部３４３への当接を全週に亘って行うことができる。

また、冷却部材３３０は、ヒートシンクパイプ３２０を介してヒートシンク３１０と接続される。これにより、冷却装置３００をケース１６の外部に備える機器にシール構造３０１を提供することができる。

また、ケース１６は、光源装置６０と、表示素子５１と、投影側光学系２２０と、投影装置制御部を備え、冷却部材３３０は光源装置６０（励起光照射装置７０、赤色光源装置１２０）に当接するよう配置される。従って、特に発熱量の大きい光源装置６０をケース１６に配置しつつ、より効果的に冷却することができる。特に、半導体発光素子である青色レーザダイオード７１を備える励起光照射装置７０や、赤色発光ダイオードを備える赤色光源装置１２０について、粉塵等の付着を防止できるケース１６内に配置しつつ、これらの光源を適切に冷却することができる。

なお、本実施形態において、シール部材３４０の環状平板部３４３の一方の平板面から環状リブ部３４４を立設するとしたが、更に他方の平板面から環状リブ部が立設されていても良い。
また、シール部材３４０は、環状平板部３４３の一方の平板面における環状リブ部３４４の内周面側と外周面側のそれぞれに環状突起３４５を有しているが、更に環状リブ部３４４の内周面側と外周面側における環状平板部３４３の他方の平板面のそれぞれに環状突起を有していても良い。

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］内周に取付面が形成される開口部を備えるケースと、
端縁面が内外周面とされる環状平板部と、該環状平板部の一方の平板面から立設する環状リブ部を備える弾性材料からなるシール部材と、
外周に環状の取付面を備える取付部材と、
固定部材と、
押え部材と、
を有し、
前記シール部材の前記環状リブ部の外周面は、前記開口部の前記取付面と当接し、
前記シール部材の前記環状リブ部の内周面は、前記取付部材の前記取付面と当接し、
前記固定部材は、前記シール部材の他方の平板面と当接すると共に前記取付部材に固定され、
前記押え部材は、前記シール部材の他方の平板面に当接すると共に前記ケースに固定されることを特徴とするシール構造。
［２］前記シール部材の前記環状平板部は、該環状平板部の一方の平板面における前記環状リブ部の内周面側と外周面側のそれぞれに形成される環状突起を有し、
前記取付部材は、前記環状リブ部の内周面側の前記環状突起が嵌め込まれる前記取付部材側の環状溝部を有し、
前記ケースは、前記環状リブ部の外周面側の前記環状突起が嵌め込まれる前記ケース側の環状溝を有することを特徴とする前記［１］に記載のシール構造。
［３］前記開口部は、第１開口部と第２開口部として２箇所に形成され、
前記シール部材は、前記第１開口部に取り付けられる第１シール部と前記第２開口部に取り付けられる第２シール部が接合部において接合されて一体的に形成されるとともに、前記第１シール部及び前記第２シール部のそれぞれに前記環状平板部、前記環状リブ部及び前記環状突起が形成されて、前記接合部における前記各環状リブ部の外周面側の前記環状突起は前記第１シール部と前記第２シール部で共通とされることを特徴とする前記［２］に記載のシール構造。
［４］前記固定部材及び前記押え部材は、それぞれ環状に形成されることを特徴とする前記［１］乃至前記［３］の何れかに記載のシール構造。
［５］前記取付部材は、ヒートシンクパイプを介してヒートシンクと接続される冷却部材であることを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載のシール構造。
［６］前記［５］に記載のシール構造を備え、
前記ケースは、
光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を備え、
前記冷却部材は前記光源装置に当接するよう配置されることを特徴とする投影装置。
［７］前記光源装置は、半導体発光素子を備えることを特徴とする前記［６］に記載の投影装置。

１０ 投影装置 １１ 外装体
１５ 左側パネル １６ ケース
１６ａ 上蓋 １６ｂ 下ケース
１９ 投影口 ２１ 入出力コネクタ部
２２ 入出力インターフェース ２３ 画像変換部
２４ 表示エンコーダ ２５ ビデオＲＡＭ
２６ 表示駆動部 ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ４１ 光源制御回路
４５ レンズモータ ４７ 音声処理部
４８ スピーカ ５１ 表示素子
６０ 光源装置 ７０ 色光源装置
７０ 励起光照射装置 ７１ 青色レーザダイオード
７３ コリメータレンズ ７４ ホルダ
７５ 反射ミラー群 ７６ ミラー基板
７８ 集光レンズ ８０ 緑色光源装置
８０ 色光源装置 １００ 蛍光板装置
１０１ 蛍光板 １１０ モータ
１１１ 集光レンズ群 １１５ 集光レンズ
１２０ 色光源装置 １２０ 赤色光源装置
１２１ 赤色光源 １２５ 集光レンズ群
１４０ 導光光学系 １４１ 第一ダイクロイックミラー
１４２ 第２シール部 １４３ 第一反射ミラー
１４５ 第二反射ミラー １４６ 集光レンズ
１４７ 集光レンズ １４８ 第二ダイクロイックミラー
１４９ 集光レンズ １６０ 開口部
１６０ａ 仕切り部 １６１ 第１開口部
１６１ａ 取付面 １６１ｂ 環状溝部
１６２ 第２開口部 １６２ａ 取付面
１６２ｂ 環状溝部 １６３ シール孔部
１６３ａ 板状シール部材 １６３ｂ 押え枠板
１７０ 光源側光学系 １７３ 集光レンズ
１７５ ライトトンネル １７８ 集光レンズ
１８１ 光軸変換ミラー １８３ 集光レンズ
１８５ 照射ミラー １９５ コンデンサレンズ
２２０ 投影側光学系 ２２５ 固定レンズ群
２３５ 可動レンズ群 ２４１ 制御回路基板
２５０ 固定部材 ２６０ 押え部材
３００ 冷却装置 ３０１ シール構造
３１０ ヒートシンク ３１１ 第１ヒートシンク
３１１ａ 取付孔 ３１２ 第２ヒートシンク
３１２ａ 取付孔 ３１３ 第３ヒートシンク
３１３ａ 取付孔 ３２０ ヒートシンクパイプ
３２１ 第１ヒートシンクパイプ ３２２ 第２ヒートシンクパイプ
３２３ 第３ヒートシンクパイプ ３３０ 冷却部材
３３１ 第１冷却部材 ３３１ａ 取付面
３３１ｂ 環状溝部 ３３２ 第２冷却部材
３３２ａ 取付面 ３３２ｂ 環状溝部
３３３ 冷却プレート ３４０ シール部材
３４０ａ 接合部 ３４０ａ４ 平板面
３４０ｂ４ 平板面 ３４１ 第１シール部
３４２ 第２シール部 ３４３ 環状平板部
３４３ａ 第１環状平板部 ３４３ａ１ 端縁面
３４３ａ２ 端縁面 ３４３ａ３ 平板面
３４３ａ４ 平板面 ３４３ｂ 第２環状平板部
３４３ｂ１ 端縁面 ３４３ｂ２ 端縁面
３４３ｂ３ 平板面 ３４３ｂ４ 平板面
３４４ 環状リブ部 ３４４ａ 第１環状リブ部
３４４ｂ 第２環状リブ部
３４５，３４５ａ１，３４５ａ２，３４５ｂ１，３４５ｂ２ 環状突起
３５０ 固定部材 ３５１ 第１固定部材
３５２ 第２固定部材 ３５３ ねじ
３６０ 押え部材 ３６１ 第１押え部
３６２ 第２押え部 ３６３ ねじ

Claims (8)

1. ケースと、
   端縁面が内外周面とされる環状平板部と、該環状平板部の一方の平板面から立設する環状リブ部と、を備える弾性材料からなるシール部材と、
   押え部材と、
   を有し、
   前記押え部材は、前記シール部材の他方の平板面に当接すると共に前記ケースに固定されることを特徴とするシール構造。
2. 前記シール部材の前記環状平板部は、該環状平板部の一方の平板面における前記環状リブ部の内周面側と外周面側のそれぞれに形成される環状突起を有することを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
3. 外周に環状の取付面を備える取付部材を有し、
   前記シール部材の前記環状リブ部の内周面は、前記取付部材の前記取付面と当接し、
   前記取付部材は、前記環状リブ部の内周面側の前記環状突起が嵌め込まれる前記取付部材側の環状溝部を有し、
   前記ケースは、内周に取付面が形成される開口部を備え、前記環状リブ部の外周面側の前記環状突起が嵌め込まれる前記ケース側の環状溝を有することを特徴とする請求項２に記載のシール構造。
4. 前記開口部は、第１開口部と第２開口部として２箇所に形成され、
   前記シール部材は、前記第１開口部に取り付けられる第１シール部と前記第２開口部に取り付けられる第２シール部が接合部において接合されて一体的に形成されるとともに、前記第１シール部及び前記第２シール部のそれぞれに前記環状平板部、前記環状リブ部及び前記環状突起が形成されて、前記接合部における前記各環状リブ部の外周面側の前記環状突起は前記第１シール部と前記第２シール部で共通とされることを特徴とする請求項３に記載のシール構造。
5. 前記シール部材の他方の平板面と当接すると共に前記取付部材に固定される固定部材を有し、
   前記固定部材及び前記押え部材は、それぞれ環状に形成されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のシール構造。
6. 前記シール部材の前記環状リブ部の外周面は、前記開口部の前記取付面と当接し、
   前記取付部材は、ヒートシンクパイプを介してヒートシンクと接続される冷却部材であることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れかに記載のシール構造。
7. 請求項６に記載のシール構造を備え、
   前記ケースは、
   光源装置と、
   前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
   前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
   前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
   を備え、
   前記冷却部材は前記光源装置に当接するよう配置されることを特徴とする投影装置。
8. 前記光源装置は、半導体発光素子を備えることを特徴とする請求項７に記載の投影装置。
   

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