JP2006047718A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却ファンを使用せずに自然空冷のみで冷却することのできるプロジェクタを提供する。
【解決手段】 プロジェクタの外装を構成する筐体の外壁部を２重構造とする。そして、内側に配置された第１の外壁部７１の内面に、プロジェクタの光源を冷却するための冷却流体を流通させる流路を取り付け、第１の外壁部７１の外面に放熱フィンを形成する。そして、外側に配置された第２の外壁部７２によって第１の外壁部及び放熱フィン７３を覆う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プロジェクタの放熱構造に関するものである。

近年、プロジェクタには高輝度化と小型化が求められており、装置内の熱密度は従来に比べて上昇してきている。そのため、特に熱発生源である光源装置や光源装置の射出光を受けて熱せられるライトバルブ等を冷却する冷却装置に対して冷却性能の一層の向上が求められている。そうした中で、これまで、プロジェクタの光源等を効率的に冷却する技術が様々に提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平８−２４２４６３号公報

光源等を冷却する手段としては冷却ファンを用いる方法が一般的であるが、筐体内に冷却ファンを内蔵する構造は装置の大型化を招き、騒音等の問題も生じる。このため、本来は光源自体の発熱量を少なくし、自然空冷のみによって冷却できるようにすることが理想的である。
ところで、プロジェクタの光源としては、古くはハロゲンランプ、近年は高輝度高効率である高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）が多く用いられてきたが、最近、新しい光源としてＬＥＤが注目されている。ＬＥＤは超小型・超軽量、長寿命な光源である。また、駆動電流の制御によって点灯・消灯、出射光量の調整が自由にできる。この点でプロジェクタの光源としても有望であり、既に小型・携帯用の小画面プロジェクタへの応用開発が始まっている。しかしながら、ＬＥＤをプロジェクタ用の光源として用いるためには光源としての明るさが不足しており、従来のＵＨＰレベルの明るさを確保するには大きな電流が必要になる。めざましい技術革新によって発光効率は年々着実に向上しつつあり、数年後には現在のＵＨＰ並みのレベルに達する可能性もあるが、当分の間はかなりの消費電力を前提とせざるを得ない。また、ＬＥＤをプロジェクタ用の光源に使用する最大のメリットは装置の小型化であり、そのことは筐体表面から自然対流による空冷を前提とした前記構造においては可能な排熱量の減少を意味する。このため、光源装置をＬＥＤに変えるのみでは装置の温度上昇を十分に抑えることはできない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、冷却ファンを使用せずに自然空冷のみで冷却することのできるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のプロジェクタは、光源装置と、該光源装置を冷却するための冷却流体を流通する流路と、外装を構成する筐体とを備えたプロジェクタであって、前記筐体の外壁部が第１の外壁部と第２の外壁部との２層構造からなり、内側に配置された前記第１の外壁部の内面に前記流路が設置され、前記第１の外壁部の外面に放熱フィンが形成されていることを特徴とする。
前述のように、冷却ファンを用いる構造は装置の大型化を招き、騒音等の問題も生じる。そこで、本発明では光源装置の熱を冷媒等の冷却用流体によって冷却し、この冷却用流体を自然放熱して循環させている。この際、放熱効率を高めるために、冷却用流体を流通する流路を筐体に熱的に接続し、更にこの筐体の外側に放熱フィンを設けて放熱面積を広げている。しかし、使用者が直接接触する筐体表面部を高温にすることは安全上好ましくなく、安易に高温のフィンを外部に露出させることはできない。そこで、本発明では筐体外壁部を２層構造にし、冷却用流体はその内側の外壁部（第１の外壁部）の内面側と熱的に接触させ、放熱フィンは外側の外壁部（第２の外壁部）と内側の外壁部（第１の外壁部）との間に設置して外部に露出しないようにしている。このように放熱フィン及び第１の外壁部の外側を第２の外壁部で囲むことにより、第１の外壁部の温度を許容温度（ユーザの安全を確保するために許容される温度。例えば５０℃程度）よりも高く設定することができ、単に筐体内面に流路を設置する場合（筐体を１層構造とした場合）に比べて放熱効率を高くすることができる。

本発明のプロジェクタでは、前記第１の外壁部と前記第２の外壁部とが前記放熱フィンを介して熱的に接続されている構成を採用することができる。
この構成によれば、第１の外壁部だけでなく第２の外壁部も放熱に寄与させることができるため、より放熱効率は良くなる。また、この構成では第２の外壁部が放熱フィンによって支持されるので、筐体外壁部の機械的強度が増す。

本発明のプロジェクタでは、前記第２の外壁部が前記放熱フィンに対して部分的に接触している構成を採用することができる。また本発明のプロジェクタでは、前記放熱フィンが前記第１の外壁部の外面に複数形成されており、これら複数の放熱フィンの一部が前記第２の外壁部と接触している構成を採用することができる。
このように放熱フィンと第２の外壁部とを完全に接触させないようにすることで、第２の外壁部が流路からの熱によって過度に熱せられないようにすることができる。また、第２の外壁部の温度が低く抑えられるので、その分、流路の温度を高く設定することができ、前記構成に比べて放熱効率の向上を図ることができる。

本発明のプロジェクタでは、前記放熱フィンの前記第２の外壁部に接触する部分と前記流路の設置される位置とが平面的に重ならないように配置されている構成を採用することができる。
このように放熱フィンと第２の外壁部とを完全に接触させないようにすることで、第２の外壁部が流路からの熱によって過度に熱せられないようにすることができる。また、第２の外壁部の温度が低く抑えられるので、その分、流路の温度を高く設定することができ、前記構成に比べて放熱効率の向上を図ることができる。

本発明のプロジェクタでは、前記第２の外壁部に前記第１の外壁部と前記第２の外壁部との間の空気を外部に対流させるための通気口が形成されている構成を採用することができる。
このように通気口を設けて空気の対流を促すことによって、より放熱効率を高めることができる。

本発明のプロジェクタでは、前記光源装置がＬＥＤ等の固体光源からなるものとすることができる。
これにより、光源装置自体の発熱量を抑えることができ、装置の小型化を図ることもできる。なお、固体光源を用いて装置を小型化した場合には、筐体表面からの自然対流による空冷を前提とする本発明においては可能な排熱量の減少を意味する。しかし、本発明では筐体に放熱フィンを設けて放熱面積を広げているので、排熱量が過度に低下することはない。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。本実施形態のプロジェクタ１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた３板式のカラー液晶プロジェクタである。図中、符号１０は光源装置、２０は光学構成部、３０は投射部、４０はスクリーン、５０は放熱用の流路、６０はポンプ、７０は筐体をそれぞれ示している。

［光源装置］
本実施形態の光源装置１０は、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）をそれぞれ射出する３つの光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを備えている。各色光を射出する光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは発光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えている。これらの光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは冷却用の流路１１，１２によって互いに接続され、一体の光源装置１０として構成されている。各光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂはそれぞれ１個のＬＥＤで構成してもよいし、複数のＬＥＤをアレイ状に配置して構成してもよい。流路５５は、３つの光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを直列に接続する流路１１，１２と上流に位置する光源装置１０Ｒに接続された接続流路１６Ａと、下流側に位置する光源装置１０Ｂに接続された接続流路１３とを有する。接続流路１６Ａは冷却流体（例えばエチレングリコール）を循環させるポンプ６０の吐出口と接続されている。また、接続流路１３は流路中継部１４を介して放熱用の流路５０の一端に接続され、その他端は流路中継部１５及び接続流路１６Ｂを介してポンプ６０の吸入口に接続されている。放熱用流路５０はＵ字状の屈曲部によって何重にも蛇行させた状態で形成されている。このように放熱用流路５０を蛇行させるのは、流路長を長くして外気と接触する表面積を大きくすることによって、自然空冷でも効率よく冷却流体を冷却できるようにするためである。接続流路１６及び接続流路１３は流路中継部１５及び流路中継部１４を介して放熱用流路５０の両端と連続するように接続されている。

図５，図６は光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光源であるＬＥＤ（固体光源）１０ａの構成を示す図であり、図５はＬＥＤの概略平面図、図６はその概略断面図である。なお、図５では図６に記載のレンズキャップ１３０及び固定リング１４０を省略している。
図５，図６に示すように、ＬＥＤ１０ａは基台１２０、基台１２０に固着される発光素子としてのＬＥＤチップ１００、固定リング１４０、レンズキャップ１３０によって概略構成されている。ＬＥＤチップ１００は平面形状が略正方形をしており、上面にｐ現極１０１、下面にｎ電極１０２が備えられている。ｎ電極１０２は銀ペースト等の導電性材料によって基台１２０に固着されており、ｐ電極１０１はワイヤー１１０によってリード基板１６０に接続されている。基台１２０は外形が直方体で、中央に基台表面から離れるに従って開口面積が広くなるようなテーパ状の凹部１２１が形成されている。前述のＬＥＤ１００はこの凹部１２１の底面に配置されている。基台１２０は、外縁から凹部１２１に貫通する貫通孔が穿設されており、この貫通孔によって冷却流体１５０が流通する流入路１２４，１２６と流出路１２５，１２７が形成されている。流入路１２４，１２６及び流出路１２５，１２７は、一部が後述するＬＥＤチップ１００の上面を望んだ断面高さに設けられ、平面位置はＬＥＤチップ１００の１辺に沿った方向に向かって形成されている。

図５において、流入路１２４，１２６、流出路１２５，１２７はそれぞれ平行に形成されており、流出路１２５，１２７は長手方向からのＬＥＤチップ１００に対して直角方向の距離Ｈが流入路１２４，１２６の長手方向からのＬＥＤチップ１００に対しての直角法方向の距離ｈよりも離れた位置に設けられている。流出路１２５，１２７が凹部１２１の斜面部１２１ａとの交錯部１２５Ａ，１２７Ａは、平面を視認して他方の交錯部１２５Ｂ，１２７Ｂよりも鋭角に形成されている。図５において、基台１２０の底部１２２にはＬＥＤチップ１００に向かって風車状の冷却流体１５０の流導路１２８に形成されている。流導路１２８は底部１２２に溝状に形成されるか又は突起状に形成される。この流導路１２８は風車状でも直線放射状でもよく、底部１２２の外周近傍からＬＥＤチップ１００の周囲近傍までの範囲に形成されるが、ＬＥＤチップ１００の周囲は冷却流体１５０がＬＥＤチップ１００に沿って回転するように流動できる範囲の空間を備えることが好ましい。

基台１２０は熱伝導率が高いアルミニウム合金や銅合金等が使用できるが、以降、比重も小さく軽量化が可能なアルミニウム合金を使用した場合を例に挙げて説明する。この基台１２０の斜面部１２１ａ及び底部１２２の表面には、ＬＥＤチップ１００から射出される可視光を効率よく反射するために鏡面仕上げ若しくは細かい凹凸仕上げ（乱反射仕上げ）若しくは光の反射層を形成するメッキ等が施されている。また、図示しないが、基台１２０の上面１２３にはリード基板１６０がインサートされた固定リング１４０が密着固定されている。リード基板１６０は金属で形成された短冊状の薄板である。リード基板１６０は流入路１２６と流出路１２７との中間に配置されており、その両端は固定リング１４０から延出されており、内側の一端はＬＥＤチップ１００のｐ電極１０１とワイヤー１１０で接続され、他端は図示しない外部制御回路に接続されている。固定リング１４０の上面１４１には、レンズキャップ１３０が密着固定されており、これらレンズキャップ１３０，固定リング１４０，基台１２０の凹部１２１によって冷却流体１５０が流動される冷却流体貯留室（以下、貯留室という）１７０が形成されている。

［光学構成部］
光学構成部２０は、光源装置１０から射出された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）をそれぞれ変調するライトバルブ２２と、変調された各色光を１つのカラー画像として合成するダイクロイックプリズム２６とを備えている。本実施形態においてライトバルブ２２は、赤色光を変調する赤色用ライトバルブ２２Ｒと、緑色光を変調する緑色用ライトバルブ２２Ｇと、青色光を変調する青色用ライトバルブ２２Ｂとからなる。ライトバルブ２２は画像の元になる画像データを制御する機能を有すると共に、各色光を変調する機能を有している。ダイクロイックプリズム２６は４つの直角プリズムを貼り合わせて形成されたものであり、その直角プリズムの貼り合わせ面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。

［筐体］
図２はプロジェクタ１の外装をなす筐体７０の概略構成を示す図であり、図２（ａ）はプロジェクタ１の概略平面図、図２（ｂ）はそのＡ−Ａ′線断面図である。
図２（ａ）に示すように、プロジェクタ１の外装をなす筐体７０は、大きく分けて第１の筐体部材７０Ａと第２の筐体部材７０Ｂとの２体によって構成されている。第１の筐体部材７０Ａはプロジェクタ１の上面及び相対向する左右の側面を含んだ筐体上部を構成している。第２の筐体部材７０Ｂはプロジェクタ１の下面（底面）を含んだ筐体底部を構成している。第１の筐体部材７０Ａには、光源装置１０と光学構成部２０に対向する位置に開口部７５（図中、破線で示す）が略四角形状に設けられている。本実施形態では、光源装置１０と光学構成部２０が第１の筐体部材７０Ａの略中央に位置するため、開口部７５も第１の筐体部７０Ａの略中央に設けられている。そして、略四角形状に設けられた開口部７５を覆う形で略四角形状のカバー部材８０が設けられている。カバー部材８０はネジ８２により第１の筐体部材７０Ａにネジ固定されて外れないようになっている。前述の放熱用流路５０は、第１の筐体部材７０Ａの上面（開口部７５を除く）及び左右の側面の内面に何重にも蛇行した状態で設けられている。一方、第２の筐体部材７０Ｂには、図２（ｂ）に示すように、光源装置１０，光学構成部２０，投射部３０が設けられている。光源装置１０には接続流路１３と接続流路１６が接続されており、接続流路１３には放熱用流路５０と接続するための流路中継部１４が接続され、接続流路１６には放熱用流路５０と接続するための流路中継部１５が接続されている。また、第２の筐体部材７０Ｂには足部材７７が設けられており、プロジェクタ１を机上に安定して置けるようになっている。

ここで、筐体７０の外壁構造について詳細に説明する。図３，図４は第１の筐体部材７０Ａの外壁構造を示す模式図であり、図３（ａ）は筐体７０の側面の外壁構造を示す部分斜視図、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ′矢視断面図、図４（ａ）は筐体７０の上面の外壁構造を示す部分平面図、図４（ｂ）はそのＣ−Ｃ′矢視断面図である。
図３，図４に示すように、本実施形態の筐体７０は、第１の筐体部材７０Ａの外壁部が、内側に配置された第１の外壁部７１と外側に配置された第２の外壁部７２との２重構造となっている。第１の外壁部７１の内側の面には前述の放熱用流路５０が一体に取り付けられており、第１の外壁部７１の外側の面（第２の外壁部７２に対向する面）には放熱用流路５０から受け取った熱を放熱するための放熱用のフィン７３が形成されている。筐体側面に配置された放熱フィン７３は、図３（ａ）に示すように、放熱によって温められた空気が上方に流れ易くなるように概ね筐体７０の上下方向（図のＺ方向）に沿って延在しており、第１の外壁部７１の左右の側面にはこのような放熱フィン７３が筐体７０の前後方向（図のＹ方向）に沿って多数並設されている。筐体上面に配置された放熱フィン７３は、図４（ａ）に示すように、筐体７０の前後方向（図のＹ方向）及び左右方向（図のＸ方向）に分割された状態で多数形成されている。各放熱フィン７３は先端部が第２の外壁部７２の内面に接触しており、第２の外壁部７２はこれらの放熱フィン７３によって内面を支持された状態となっている。第２の外壁部７２は第１の外壁部７１の表面を略全て覆うように配置されており、使用者が放熱用流路５０によって熱せられた第１の外壁部７１及び放熱フィン７３と直接接触しないようになっている。なお、筐体上面部を形成する第２の外壁部７２には、放熱によって温められた空気を筐体７０の外部に排出する（対流させる）ための通気口７２Ｈが多数形成されており、筐体上面部の放熱フィン７３はこの通気口７２Ｈが形成されていない部分に形成されている。

第１の筐体部材７０Ａは熱伝導率の高い金属材料によって形成されている。本実施形態ではこの金属材料を熱伝導率が高く軽量なマグネシウム合金とするが、アルミニウム等の他の金属材料を使用することもできる。また、冷却能力がある場合には合成樹脂を用いても良い。放熱用流路５０には熱伝導率が高い銅系の金属で形成された管が使用されている。この放熱用流路５０は第１の筐体部材７０Ａの内面（即ち、第１の外壁部７１の内面）に部分的に溶接５７を行なうことによって固定されている。なお、固定は溶接５７に限られるものではなく、両面テープや接着剤等を用いることも可能である。また、第１の筐体部材７０Ａに放熱用流路５０を固定する機構、例えば放熱用流路５０の外形断面形状を挟んで固定できるような若干の可撓性を持った形状部を備えた成形加工を行なうことで固定を簡素化することができる。この際、放熱用流路５０と第１の外壁部７１との接合部には熱伝導率の高い材料を使用し、放熱用流路５０からの熱が第１の外壁部７１に十分に伝達されるようにすることが望ましい。

［プロジェクタの動作］
次に、プロジェクタ１の動作を図１を用いて説明する。
このプロジェクタ１においては、まず、光源装置１０を構成する３つの光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから射出された各色の光は、それぞれ対応するライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによって変調される。変調された各色の光はダイクロイックプリズム２６に入射され、ダイクロイックプリズム２６の内面に形成された誘電体多層膜によって合成され、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は投射光学系である投射部３０の各投射レンズ３２によってスクリーン４０上に投射され、拡大された画像が表示される。

次に、光源装置１０の冷却機構の動作を図１，図２を用いて説明する。
図１に示す一連の流路５５にはエチレングリコール等の冷却流体が充填されている。冷却流体はポンプ６０の作用により赤色用光源装置１０Ｒ、緑色用光源装置１０Ｇ、青色用光源装置１０Ｂの順に一方向に循環される。まず、冷却流体はポンプ６０の駆動により接続流路１６Ａを流通し、赤色用光源装置１０Ｒに流入する。そして、発光素子である赤色ＬＥＤの発生する熱を受け取り、流路１１側に流出する。そして、流出した冷却流体は流路１１を流通し、緑色用光源装置１０Ｇに流入する。流入した冷却流体は緑色ＬＥＤの発生する熱を受け取り、流路１２側に流出する。そして、流出した冷却流体は流路１２を流通し、青色用光源装置１０Ｂに流入する。流入した冷却流体は青色ＬＥＤの発生する熱を受け取り、接続流路１３に流出する。そして、青色用光源装置１０Ｂで熱を受け取った冷却流体は接続流路１３を図２（ｂ）に示す矢印方向に流通し、流路中継部１４を経由して放熱用流路５０に流入する。そして、受け取った熱を放熱用流路５０に伝達しながら、蛇行した放熱用流路５０の内部を図２（ａ）に示す矢印方向に流れる。放熱用流路５０は第１の筐体部材７０Ａの上面及び側面に設置され、第１の筐体部材７０Ａ全体が放熱部として機能するようになっているため、外気の対流を起こし易く、伝達された熱を外気の対流で効率よく外気中に排出することができる。特に放熱用流路５０が直接接触する第１の外壁部７１には放熱フィン７３が多数形成されているので、より効率的に熱を排出することができる。放熱によって温められた筐体側部の空気は第１の外壁部７１と第２の外壁部７２との隙間を放熱フィン７３に沿って上昇し、同様に放熱によって温められた筐体上部の空気と共に筐体上部に設けられた第２の外壁部７２の通気口７２Ｈから外部に排出される。このような熱循環によって放熱用流路５０の温度は下がり、放熱用流路５０内を流通する冷却流体が冷却される。冷却された冷却流体は流路中継部１５に流入し、接続流路１６Ｂを図２（ｂ）に示す矢印方向に流通してポンプ６０に流入する。そして、流路内の流通により冷却された冷却流体はポンプ６０により接続流路１６Ａを流通し、再び赤色用光源装置１０Ｒに流入する。このように流路５５内を冷却流体が循環することで、一連の熱の循環が起こり、外気の対流を利用した自然冷却により光源装置１０を冷却することが可能になる。

次に、光源装置内を流通する冷却流体の動作を図５，図７を用いて詳細に説明する。ここでは緑色用光源装置１０Ｇ内を流通する冷却流体の動作を例に挙げて説明するが、基本的な動作は赤色用光源装置１０Ｒ及び青色用光源装置１０Ｂについても同様である。
流入路１２４，１２６は流路１１（図１参照）に接続されており、流出路１２５，１２７は流路１２（図１参照）に接続されている。冷却流体１５０は放熱用流路５０（図１参照）の流通過程で冷却され、再び流入路１２４，１２６から光源装置１０Ｇ内に流入される。流入路１２４，１２６から流入された冷却流体１５０は基台１２０の貯留室１７０内を矢印Ａの方向に流動する。そして、流入路１２６と流出路１２７、流入路１２４と流出路１２５とは、平面方向に位置がずれているために、流出路１２５，１２７と斜面部１２１ａとの交錯部１２５Ａ，１２７Ａで分流される。そして、一部が流出路１２５，１２７から外部に排出され、一部が矢印Ｂの方向に流動して流出路１２５，１２７から排出され、前述の循環が行なわれる。図７で説明したように、流導路１２８が形成されている場合には、前述した矢印Ａ及びＢのように流動するとともに、矢印Ｃの方向にＬＥＤチップ１００に向かって流動され、ＬＥＤチップ１００の周囲を回る矢印Ｄのような流動が行なわれる。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１では放熱用の流路５０を第１の筐体部材７０Ａに熱的に接続させているため、第１の筐体部材全体（即ち、第１の外壁部７１，放熱フィン７３，第２の外壁部７２）を放熱部とすることができる。特に、本実施形態では放熱用流路５０を蛇行させて流路長を増やし、更に、放熱用流路５０が取り付けられる第１の筐体部材７０Ａに放熱フィン７３を形成しているため、より効率的な排熱が可能となり、自然空冷でも十分に冷却流体を冷却することができるようになる。このため、冷却ファンのない高輝度且つ小型のプロジェクタを実現することができる。
また、本実施形態では筐体外壁部を２重構造とし、その内側の第１の外壁部７１に放熱用流路５０を設置しているので、使用者が直接触れる第２の外壁部７２は放熱用流路５０からの放熱により過度に熱せられることはない。つまり、本実施形態では放熱用流路５０を筐体外壁部に熱的に接続することによって、第１の外壁部７１，放熱フィン７３及び第２の外壁部７２の全体で放熱を行なっているが、放熱用流路５０から第１の外壁部７１及び放熱フィン７３に熱が伝達される過程で温度はある程度下がるので、放熱用流路５０が高温であっても第２の外壁部７２の表面温度はそれよりも十分に低い温度に抑えられることになる。逆に言えば、使用者が接触する筐体外壁部の温度が安全性の面からある温度Ｔ_０（許容外面温度。例えば５０℃）以下に規定されている場合に、本実施形態では放熱用流路５０の温度をこの許容最大温度Ｔ０よりも高い温度に設定することができるので、筐体外壁部を２重構造にしないで単に放熱用流路５０を筐体外壁部に設置した場合に比べて放熱効率を高くすることができる。

また、本実施形態では冷却流体１５０の流入路１２４と流出路１２５、流入路１２６と流出路１２７とが発光素子を挟んで対向して設けられているが、ＬＥＤチップ１００からの距離が流出路１２５，１２７の方が流入路１２４，１２６よりも外側にあるため、流出路１２５，１２７の交錯部１２５Ａ，１２７Ａで分流される。そして、冷却流体１５０がＬＥＤチップ１００の周囲を回転するように流動されるので、冷却流体は発光素子を冷却しながら円滑に流動排出される。また、流入路１２６と流出路１２５、流入路１２４と流出路１２７とは隣り合って配置されており、冷却流体１５０は。ＬＥＤチップ１００の周囲を流動して冷却し、流入路と隣り合う流出路から排出されるので、光源装置１０内で冷却流体の潤滑が円滑に行なわれる。このように冷却流体の流動方向を制御することによって冷却流体がＬＥＤチップ１００に沿って円滑に流動されるので、ＬＥＤチップ１００の冷却を効率的に行なうことができる。また、このことにより、ＬＥＤチップ１００の温度分布が均一になるので熱応力が生じにくくなり、熱応力によるＬＥＤチップ１００の劣化を防止することができる。

［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、以下の変形例において前記実施形態と同様の部材又は部位については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

（第１の変形例）
図８は第１変形例に係るプロジェクタの外壁構造を示す模式図であり、図８（ａ）は筐体７０の側面の外壁構造を示す部分斜視図、図８（ｂ）はそのＢ−Ｂ′矢視断面図である。本変形例において前記実施形態と異なる点は、放熱フィン７３の先端に凹部７３Ｈが形成されている点のみである。本変形例において第２の外壁部７２は放熱フィン７３と部分的に接触されており、前記実施形態に比べて放熱用流路５０からの熱が第２の外壁部７２に十分に伝達されない状態となっている。また、本変形例では凹部７３Ｈは放熱用流路５０が配置された位置に形成され、放熱フィン７３が第２の外壁部７２に接触する部分と冷却用流路５０が設置される位置とが平面的に重ならないようになっており、放熱用流路５０からの熱がいっそう第２の外壁部７２に伝わりにくい構造となっている。
本変形例によれば、第２の外壁部７２の温度を前記実施形態に比べて低く抑えることができるので、その分、放熱用流路５０の温度を高く設定することができる。したがって、前記実施形態よりも安全性が高く、放熱効率も高い構造が得られる。

（第２の変形例）
図９は第２変形例に係るプロジェクタの外壁構造を示す模式図であり、図９（ａ）は筐体７０の側面の外壁構造を示す部分斜視図、図９（ｂ）はそのＢ−Ｂ′矢視断面図である。本変形例において前記実施形態と異なる点は、放熱フィン７３が筐体７０の前後方向（図のＹ方向）及び上下方向（図のＺ方向）に分割された状態で多数形成されている点と、これらの放熱フィン７３が第２の外壁部７２に接触する背の高いもの（放熱フィン７３ａ）と第２の外壁部７２に接触しない背の低いもの（放熱フィン７３ｂ）に分かれている点のみである。本変形性において第２の外壁部７２は放熱フィン３と部分的に（即ち、放熱フィン７３ａとのみ）接触しており、前記実施形態に比べて放熱用流路５０からの熱が第２の外壁部７２に十分に伝達されない状態となっている。また、本変形例では背の低い放熱フィン７３ｂが放熱用流路５０の設置される位置に形成され、背の高い放熱フィン７３ａの設置される位置と放熱用流路５０の設置される位置とが平面的に重ならないようになっており、放熱用流路５０からの熱がいっそう第２の外壁部７２に伝わりにくい構造となっている。
本変形例によれば、第２の外壁部７２の温度を前記実施形態に比べて低く抑えることができるので、その分、放熱用流路５０の温度を高く設定することができる。したがって、前記実施形態よりも安全性が高く、放熱効率も高い構造が得られる。

（第３の変形例）
図１０は第３変形例に係るプロジェクタの外壁構造を示す模式図であり、図１０（ａ）は筐体７０の上面の外壁構造を示す部分平面図、図１０（ｂ）はそのＣ−Ｃ′矢視断面図である。本変形例において前記実施形態と異なる点は、放熱フィン７３が第２の外壁部７２に接触する背の高いもの（放熱フィン７３ａ）と第２の外壁部７２に接触しない背の低いもの（放熱フィン７３ｂ）に分かれている点のみである。本変形性において第２の外壁部７２は放熱フィン３と部分的に（即ち、放熱フィン７３ａとのみ）接触しており、前記実施形態に比べて放熱用流路５０からの熱が第２の外壁部７２に十分に伝達されない状態となっている。また、本変形例では背の低い放熱フィン７３ｂが放熱用流路５０の設置される位置に形成され、背の高い放熱フィン７３ａの設置される位置と放熱用流路５０の設置される位置とが平面的に重ならないようになっており、放熱用流路５０からの熱がいっそう第２の外壁部７２に伝わりにくい構造となっている。
本変形例によれば、第２の外壁部７２の温度を前記実施形態に比べて低く抑えることができるので、その分、放熱用流路５０の温度を高く設定することができる。したがって、前記実施形態よりも安全性が高く、放熱効率も高い構造が得られる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、前記実施形態では冷却流体を赤色用光源装置１０Ｒから緑色用光源装置１０Ｇ、緑色用光源装置１０Ｇから青色用光源装置１０Ｂの順番で流通させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光学系の配置関係や光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発熱の関係により冷却効率が高くなるように流通させることが大切である。また、光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発熱量の違いで単独に光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを冷却するように流路を組む場合も発生するが、その場合も本発明の流路構成を用いることが可能である。また、前記実施形態では冷却流体を１系列の流路５５で循環させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポンプ６０等に循環能力がある場合には２系列の流路で循環させて冷却能力を向上させることも可能である。さらに、前記実施形態では、光源装置１０を構成する光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂをそれぞれ別々の光源装置として構成し、流路１１，１２等で接続して一体化しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、最初から１つの光源装置１０に赤色用ＬＥＤ，緑色用ＬＥＤ，青色用ＬＥＤを一体的に設置してもよい。また、発光源としてＬＥＤ等の固体光源を用いたが、それ以外の光源を用いることも可能である。さらに、前記実施形態では、第１の筐体部材７０Ａには、光源装置１０と光学構成部２０に対向する位置に開口部７５が略四角形状に設けられているが、開口部を設けなくても良い。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。 プロジェクタの筐体の概略構成を示す平面図及び断面図。 筐体の外壁構造を示す部分斜視図及び部分断面図。 筐体の外壁構造を示す部分平面図及び部分断面図。 光源装置を構成するＬＥＤの平面図。 光源装置を構成するＬＥＤの断面図。 光源装置を構成するＬＥＤの要部平面図。 第１変形例に係る筐体の外壁構造を示す部分斜視図及び部分断面図。 第２変形例に係る筐体の外壁構造を示す部分斜視図及び部分断面図。 第３変形例に係る筐体の外壁構造を示す部分平面図及び部分断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、１０…光源装置、１０ａ…発光ダイオード（固体光源）、１１，１２，１３，１６，１６Ａ，１６Ｂ，５０，５５…流路、７０…筐体、７０Ａ…第１の筐体部、７０Ｂ…第２の筐体部、７１…第１の外壁部、７２…第２の外壁部、７２Ｈ…通気口、７３，７３ａ，７３ｂ…放熱フィン

Claims (7)

1. 光源装置と、該光源装置を冷却するための冷却流体を流通する流路と、外装を構成する筐体とを備えたプロジェクタであって、
   前記筐体の外壁部が第１の外壁部と第２の外壁部との２層構造からなり、内側に配置された前記第１の外壁部の内面に前記流路が設置され、前記第１の外壁部の外面に放熱フィンが形成されていることを特徴とする、プロジェクタ。
2. 前記第１の外壁部と前記第２の外壁部とが前記放熱フィンを介して熱的に接続されていることを特徴とする、請求項１記載のプロジェクタ。
3. 前記第２の外壁部が前記放熱フィンに対して部分的に接触していることを特徴とする、請求項２記載のプロジェクタ。
4. 前記放熱フィンが前記第１の外壁部の外面に複数形成されており、これら複数の放熱フィンの一部が前記第２の外壁部と接触していることを特徴とする、請求項２又は３記載のプロジェクタ。
5. 前記放熱フィンの前記第２の外壁部に接触する部分と前記流路の設置される位置とが平面的に重ならないように配置されていることを特徴とする、請求項３又は４記載のプロジェクタ。
6. 前記第２の外壁部に前記第１の外壁部と前記第２の外壁部との間の空気を外部に対流させるための通気口が形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のプロジェクタ。
7. 前記光源装置が固体光源からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの項に記載のプロジェクタ。
   
   

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