JP2015087615A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像を投影するためのプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector for projecting an image.
例えば、赤色成分(R)のレーザ光、緑色成分(G)のレーザ光及び青色成分(B)のレーザ光を合成して投影面に投影することにより、投影面上にカラーの画像を投影するプロジェクタが知られている。 For example, a red color component (R) laser beam, a green color component (G) laser beam, and a blue color component (B) laser beam are combined and projected onto the projection surface, thereby projecting a color image on the projection surface. Projectors are known.
一般に、例えばプロジェクタの周囲の環境が低温から高温多湿に急激に変化した場合には、プロジェクタの内部で結露が発生することがある。プロジェクタの内部には、レーザ光を出射する光源、及び、光源からのレーザ光の光路上に配置された光学部材(例えば、レンズ及び反射板等)等が配置されている。この光学部材に結露が発生した場合には、投影面に画像を正常に投影することができないおそれがある。 In general, for example, when the environment around the projector suddenly changes from low temperature to high temperature and humidity, condensation may occur inside the projector. Inside the projector, a light source that emits laser light and an optical member (for example, a lens and a reflector) that are disposed on the optical path of the laser light from the light source are disposed. When condensation occurs on this optical member, there is a possibility that the image cannot be normally projected onto the projection surface.
そのため、従来のプロジェクタでは、光学部材にヒータを取り付け、このヒータによって光学部材を加熱することにより、光学部材に結露が発生するのを抑制している(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, in a conventional projector, a heater is attached to the optical member, and the optical member is heated by the heater, thereby suppressing the occurrence of condensation on the optical member (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述した従来のプロジェクタでは、結露の発生を抑制するための専用のヒータを設ける必要があるので、プロジェクタが大型化するとともに、プロジェクタの製造コストが増大するという課題が生じる。 However, in the above-described conventional projector, since it is necessary to provide a dedicated heater for suppressing the occurrence of condensation, there is a problem that the projector becomes large and the manufacturing cost of the projector increases.
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、プロジェクタの小型化及び製造コストの低減を図りながら、光学部材に結露が発生するのを抑制することができるプロジェクタを提供することである。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a projector capable of suppressing the occurrence of condensation on an optical member while reducing the size of the projector and reducing the manufacturing cost. It is to be.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るプロジェクタは、画像を投影するためのプロジェクタであって、光を出射する光源と、前記光源を冷却するためのペルチェ素子と、前記光源からの光の光路上に設けられ、且つ、結露が発生するのを抑制するために前記ペルチェ素子から排出された熱が伝達される光学部材と、を備える。 In order to achieve the above object, a projector according to an aspect of the present invention is a projector for projecting an image, and includes a light source that emits light, a Peltier element that cools the light source, and the light source. And an optical member to which heat exhausted from the Peltier element is transmitted in order to suppress the occurrence of dew condensation.
本態様によれば、ペルチェ素子から排出された熱が光学部材に伝達されることにより、光学部材が加熱される。これにより、例えばプロジェクタの周囲の環境が低温から高温多湿に急激に変化した場合であっても、光学部材に結露が発生するのを抑制することができる。さらに、光学部材を加熱する際には、光源を冷却するためのペルチェ素子からの排熱を利用する。これにより、結露の発生を抑制するための専用のヒータ等を設ける必要がないので、プロジェクタの小型化及び製造コストの低減を図りながら、光学部材に結露が発生するのを抑制することができる。 According to this aspect, the heat discharged from the Peltier element is transmitted to the optical member, whereby the optical member is heated. Thereby, for example, even when the environment around the projector is suddenly changed from low temperature to high temperature and humidity, it is possible to suppress the occurrence of dew condensation on the optical member. Furthermore, when the optical member is heated, exhaust heat from the Peltier element for cooling the light source is used. Thereby, since there is no need to provide a dedicated heater or the like for suppressing the occurrence of condensation, it is possible to suppress the occurrence of condensation on the optical member while reducing the size of the projector and reducing the manufacturing cost.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、さらに、前記光源が内部に配置され、且つ、前記光源からの光の光路上に配置された開口部を有するハウジングを備え、前記光学部材は、前記開口部を覆うようにして前記ハウジングに固定され、且つ、前記光源からの光を透過させる透過部材で構成されているように構成してもよい。 For example, in the projector according to one aspect of the present invention, the projector further includes a housing having the light source disposed therein and an opening disposed on an optical path of light from the light source. You may comprise so that it may be comprised by the transmissive member which is fixed to the said housing so that an opening part may be covered, and permeate | transmits the light from the said light source.
本態様によれば、光学部材は、ハウジングの開口部を覆うようにしてハウジングに固定され、且つ、光源からの光を透過させる透過部材で構成されている。このような構成において、ペルチェ素子の吸熱量(すなわち、光源の冷却量)が増大した場合には、ハウジングの内部の温度が低下することによって透過部材の温度が低下するので、透過部材に結露が発生しやすい状態となる。そのため、透過部材の加熱温度を上げる必要がある。このとき、ペルチェ素子の吸熱量に応じてペルチェ素子の排熱量が増減するので、透過部材の加熱温度を制御するための構成が不要となる。このことによっても、プロジェクタの小型化及び製造コストの低減を図ることができる。 According to this aspect, the optical member is formed of a transmissive member that is fixed to the housing so as to cover the opening of the housing and transmits light from the light source. In such a configuration, when the heat absorption amount of the Peltier element (that is, the cooling amount of the light source) increases, the temperature of the transmissive member decreases due to a decrease in the temperature inside the housing, so that dew condensation occurs on the transmissive member. Prone to occur. Therefore, it is necessary to raise the heating temperature of the transmissive member. At this time, since the amount of heat exhausted by the Peltier element increases or decreases according to the amount of heat absorbed by the Peltier element, a configuration for controlling the heating temperature of the transmissive member becomes unnecessary. This also makes it possible to reduce the size and manufacturing cost of the projector.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、さらに、前記ハウジングの外部に設けられ、且つ、前記ペルチェ素子から排出された熱を放熱する放熱部材と、前記放熱部材からの熱を前記透過部材に伝達するように前記ハウジングの外部に設けられ、且つ、前記透過部材を前記ハウジングに固定するための固定部材と、を備えるように構成してもよい。 For example, in the projector according to one aspect of the present invention, a heat dissipating member that is provided outside the housing and dissipates heat discharged from the Peltier element, and heat from the heat dissipating member is transmitted to the transmitting member. And a fixing member that is provided outside the housing so as to transmit and that fixes the transmitting member to the housing.
本態様によれば、ペルチェ素子から排出された熱を放熱する放熱部材と透過部材をハウジングに固定するための固定部材とが設けられているので、ペルチェ素子から排出された熱を、これら放熱部材及び固定部材を介して透過部材に伝達させることができる。 According to this aspect, since the heat dissipating member that dissipates the heat discharged from the Peltier element and the fixing member for fixing the transmission member to the housing are provided, the heat discharged from the Peltier element is converted to these heat dissipating members. And it can be made to transmit to a permeation | transmission member via a fixing member.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記固定部材は、前記透過部材を前記ハウジングに固定する固定部と、前記固定部の端部から前記固定部と交差する方向に延び、且つ、前記放熱部材からの熱が伝達される伝達部と、を有するように構成してもよい。 For example, in the projector according to an aspect of the present invention, the fixing member includes a fixing portion that fixes the transmissive member to the housing, an end portion of the fixing portion that extends in a direction intersecting the fixing portion, and the fixing member. And a transmission portion to which heat from the heat radiating member is transmitted.
本態様によれば、固定部材は固定部及び伝達部を有しているので、固定部によって透過部材をハウジングに固定することができるとともに、伝達部によって放熱部材からの熱を固定部材に伝達させることができる。 According to this aspect, since the fixing member has the fixing portion and the transmitting portion, the transmitting member can be fixed to the housing by the fixing portion, and the heat from the heat radiating member is transmitted to the fixing member by the transmitting portion. be able to.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記伝達部は、前記固定部の前記端部から前記ペルチェ素子が配置されている側に延びているように構成してもよい。 For example, in the projector according to one aspect of the present invention, the transmission unit may be configured to extend from the end of the fixed unit to the side where the Peltier element is disposed.
本態様によれば、伝達部は固定部の端部からペルチェ素子が配置されている側に延びているので、伝達部とペルチェ素子との距離が短くなる分、ペルチェ素子から排出された熱を伝達部に効率良く伝達させることができる。 According to this aspect, since the transmission part extends from the end of the fixed part to the side where the Peltier element is disposed, the heat discharged from the Peltier element is reduced by the distance between the transmission part and the Peltier element. It can be efficiently transmitted to the transmission unit.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記固定部材の前記伝達部と前記放熱部材との間には、前記放熱部材からの熱を前記伝達部に伝達するための熱伝導部材が介在されているように構成してもよい。 For example, in the projector according to an aspect of the present invention, a heat conduction member for transmitting heat from the heat dissipation member to the transmission unit is interposed between the transmission unit of the fixing member and the heat dissipation member. You may comprise.
本態様によれば、固定部材の伝達部と放熱部材との間には熱伝導部材が介在されているので、放熱部材からの熱を伝達部に効率良く伝達させることができる。 According to this aspect, since the heat conduction member is interposed between the transmission part of the fixing member and the heat dissipation member, the heat from the heat dissipation member can be efficiently transmitted to the transmission part.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記固定部材の前記伝達部と前記放熱部材との間には、前記放熱部材からの熱を前記伝達部に伝達するための空気層が形成されているように構成してもよい。 For example, in the projector according to an aspect of the present invention, an air layer for transmitting heat from the heat dissipation member to the transmission unit is formed between the transmission unit of the fixing member and the heat dissipation member. You may comprise.
本態様によれば、固定部材の伝達部と放熱部材との間には空気層が形成されているので、この空気層において発生する対流によって、放熱部材からの熱を伝達部に効率良く伝達させることができる。あるいは、放熱部材から放射された熱を伝達部に効率良く伝達させることができる。 According to this aspect, since the air layer is formed between the transmission part of the fixing member and the heat radiating member, heat from the heat radiating member is efficiently transmitted to the transmission part by convection generated in the air layer. be able to. Or the heat radiated | emitted from the heat radiating member can be efficiently transmitted to a transmission part.
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、さらに、前記ペルチェ素子から排出された熱を放熱するために前記ハウジングの外部に設けられ、且つ、放熱した熱が流れる貫通孔を有する放熱部材と、前記貫通孔の一方の開口部を包囲し、且つ、前記放熱部材の表面から前記透過部材に向けて延びる筒状部材と、を備え、前記ペルチェ素子から排出された熱は、前記貫通孔及び前記筒状部材の内部を流れることにより、前記透過部材に伝達されるように構成してもよい。 For example, in the projector according to one aspect of the present invention, a heat dissipating member provided outside the housing for dissipating heat discharged from the Peltier element, and having a through hole through which the dissipated heat flows, A cylindrical member surrounding one opening of the through hole and extending from the surface of the heat dissipation member toward the transmission member, and the heat discharged from the Peltier element You may comprise so that it may be transmitted to the said permeation | transmission member by flowing through the inside of a cylindrical member.
本態様によれば、放熱部材及び筒状部材が設けられているので、ペルチェ素子から排出された熱は、高温上昇気流として貫通孔及び筒状部材の内部を流れることによって透過部材に伝達される。これにより、ペルチェ素子から排出された熱を透過部材に効率良く伝達させることができる。 According to this aspect, since the heat radiating member and the cylindrical member are provided, the heat discharged from the Peltier element is transmitted to the transmissive member by flowing through the through hole and the cylindrical member as a high temperature rising airflow. . Thereby, the heat exhausted from the Peltier element can be efficiently transmitted to the transmission member.
本発明の一態様に係るプロジェクタによれば、プロジェクタの小型化及び製造コストの低減を図りながら、光学部材に結露が発生するのを抑制することができる。 According to the projector of one embodiment of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of condensation on the optical member while reducing the size of the projector and reducing the manufacturing cost.
以下、実施の形態に係るプロジェクタについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。 Hereinafter, a projector according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is specified by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims are not necessarily required to achieve the object of the present invention, but are described as constituting more preferable embodiments. Is done.
(実施の形態1)
[ヘッドアップディスプレイの概要]
実施の形態1に係るプロジェクタ2は、例えば、ヘッドアップディスプレイ4に搭載される。そこで、まず、図1及び図2を参照しながら、実施の形態1に係るプロジェクタ2が搭載されたヘッドアップディスプレイ4の概要について説明する。図1は、実施の形態1に係るプロジェクタが搭載されたヘッドアップディスプレイを示す図である。図2は、実施の形態1に係るプロジェクタにより投影される画像の一例を示す図である。
(Embodiment 1)
[Overview of head-up display]
The
図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ4は、プロジェクタ2及びコンバイナ6を備えている。プロジェクタ2は、例えば、自動車8のダッシュボード10の内部に設置されている。コンバイナ6は、自動車8のフロントガラス12に設けられている。
As shown in FIG. 1, the head-up
プロジェクタ2から投影された画像14は、コンバイナ6で運転者16に向けて反射される。これにより、図2に示すように、運転者16は、フロントガラス12の前方の景色18と虚像である画像14とを重ねて視認することができる。フロントガラス12(以下、「投影面12」ともいう)に投影される画像14は、例えば、スピードメータ表示及び道路の分岐案内表示等である。
The
[プロジェクタの全体構成]
次に、図3を参照しながら、上述したプロジェクタ2の全体構成について説明する。図3は、実施の形態1に係るプロジェクタの構成を簡略的に示す図である。
[Overall configuration of projector]
Next, the overall configuration of the
本実施の形態のプロジェクタ2は、例えば、赤色成分(R)のレーザ光、緑色成分(G)のレーザ光及び青色成分(B)のレーザ光(これらのレーザ光の各々は光を構成する)を合成して投影面12に投影することにより、投影面12上にカラーの画像14を投影するレーザプロジェクタである。
The
図3に示すように、プロジェクタ2は、光源ユニット20及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ユニット21を備えている。
As illustrated in FIG. 3, the
光源ユニット20は、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24、第3のレーザ光源26(第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々は光源を構成する)、第1のダイクロイックミラー28、第2のダイクロイックミラー30及びレンズ32を備えている。
The
第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26はそれぞれ、特定の波長の単色色成分のレーザ光を出力するレーザダイオード(LD)である。具体的には、第1のレーザ光源22は赤色成分のレーザ光を出力し、第2のレーザ光源24は緑色成分のレーザ光を出力し、第3のレーザ光源26は青色成分のレーザ光を出力する。
Each of the first
第1のダイクロイックミラー28及び第2のダイクロイックミラー30はそれぞれ、特定の波長のレーザ光のみを反射し、その他の波長のレーザ光を透過する光学的性質を有している。具体的には、第1のダイクロイックミラー28は、緑色成分のレーザ光のみを反射し、その他の色成分のレーザ光を透過する。第2のダイクロイックミラー30は、赤色成分のレーザ光のみを反射し、その他の色成分のレーザ光を透過する。
Each of the first
第1のダイクロイックミラー28は、レーザ光の光路の上流側に配置され、第2のダイクロイックミラー30は、レーザ光の光路の下流側に配置されている。第2のレーザ光源24からの緑色成分のレーザ光は、第1のダイクロイックミラー28で反射され、第3のレーザ光源26からの青色成分のレーザ光は、第1のダイクロイックミラー28を透過する。これにより、緑色成分のレーザ光及び青色成分のレーザ光が第1のダイクロイックミラー28において合成される。
The first
さらに、第1のレーザ光源22からの赤色成分のレーザ光は、第2のダイクロイックミラー30で反射され、上述のように合成された緑色成分のレーザ光及び青色成分のレーザ光は、第2のダイクロイックミラー30を透過する。これにより、赤色成分のレーザ光、緑色成分のレーザ光及び青色成分のレーザ光が第2のダイクロイックミラー30において合成される。
Further, the red component laser light from the first
レンズ32は、上述のように第2のダイクロイックミラー30において合成されたレーザ光を集光するための集光レンズである。
The
MEMSユニット21は、MEMSミラー34を備えている。MEMSミラー34は、水平方向に比較的高速で走査され、且つ、垂直方向に比較的低速で走査される。MEMSミラー34は、レンズ32からのレーザ光を自己の振れ角に応じた方向に反射する。MEMSミラー34が水平方向及び垂直方向にそれぞれ走査されることにより、投影面12に投影されるレーザ光が水平方向及び垂直方向にそれぞれ走査され、投影面12に画像14が投影される。
The
図3に示すように、プロジェクタ2は、さらに、制御部36を備えている。制御部36は、プロジェクタ2を統括的に制御するプロセッサである。制御部36は、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々に供給される駆動電流を制御する。さらに、制御部36は、MEMSミラー34の振れ角を制御する。
As shown in FIG. 3, the
[光源ユニットの構造]
次に、図4〜図8を参照しながら、上述した光源ユニット20の構造について説明する。図4は、光源ユニットの構造を示す斜視図である。図5は、光源ユニットの一部を分解した状態を示す要部斜視図である。図6は、光源ユニットの一部を切り欠いた状態を示す要部断面斜視図である。図7は、光源ユニットの裏面側を示す斜視図である。図8は、図4中のA−A線により切断した光源ユニットの要部断面図である。
[Structure of light source unit]
Next, the structure of the
図4に示すように、プロジェクタ2は、筐体38を備えている。筐体38の内部には、光源ユニット20、MEMSユニット21及びヒートシンク40(放熱部材を構成する)等が配置されている。なお、説明の都合上、図4ではMEMSユニット21の図示を省略している。
As shown in FIG. 4, the
図4〜図8に示すように、光源ユニット20は、ハウジング42を有している。ハウジング42の一対の側面の各々には、取付部44が設けられている。図7に示すように、取付部44には一対の孔46が設けられている。これら複数の孔46に対応して、ヒートシンク40の上面40aにはネジ孔48が複数設けられている。ネジ50が取付部44の孔46を通してネジ孔48にネジ止めされることにより、ハウジング42がヒートシンク40の上面40aに固定されている。なお、図8に示すように、ハウジング42とヒートシンク40の上面40aとの間には複数のスペーサ52が介在されている。これにより、ハウジング42は、ヒートシンク40の上面40aから浮いた状態で、ヒートシンク40の上面40aに固定されている。
As shown in FIGS. 4 to 8, the
ハウジング42は、例えば樹脂等で形成されている。ハウジング42の内部は、低湿度の環境を保つために密閉に保たれている。ハウジング42の内部には、上述した第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24、第3のレーザ光源26、第1のダイクロイックミラー28、第2のダイクロイックミラー30及びレンズ32等が配置されている。なお、説明の都合上、図6及び図8では、上記のうち第1のレーザ光源22のみを図示している。
The
図6〜図8に示すように、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々には、プレート部材54を介してペルチェ素子56が取り付けられている。
As shown in FIGS. 6 to 8, a
プレート部材54は、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々からの熱をペルチェ素子56の吸熱側56aに伝達するために設けられている。プレート部材54は、熱伝導性の高い金属、例えばアルミニウム等で形成されている。図7及び図8に示すように、プレート部材54は、一対のネジ58によってハウジング42の裏面42aに固定されている。プレート部材54の上端部は、ハウジング42の裏面42aに設けられた孔60を通してハウジング42の内部に突出している。プレート部材54の上端部には、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26のいずれか1つが取り付けられている。なお、プレート部材54と孔60との間は、シール部材62によりシールされている。
The
ペルチェ素子56は、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々を冷却するために設けられている。ペルチェ素子56は、プレート部材54の下端部とヒートシンク40の上面40aとの間に介在されている。ペルチェ素子56の吸熱側56aは、プレート部材54の下端部に接触している。ペルチェ素子56の排熱側56bは、ヒートシンク40の上面40aに接触している。なお、本実施の形態のプロジェクタ2では、ペルチェ素子56からの熱の伝達経路に特徴がある。ペルチェ素子56からの熱の伝達経路については後述する。
The
図5、図6及び図8に示すように、ハウジング42の4つの側面のうち、MEMSユニット21に対向する側面42bには、略円形状の開口部64が設けられている。開口部64は、上述したレンズ32から出射したレーザ光の光路上に配置されている。この開口部64は、レンズ32から出射したレーザ光をハウジング42の外部に取り出すための開口部である。
As shown in FIGS. 5, 6, and 8, of the four side surfaces of the
ハウジング42の側面42bには、開口部64を覆うための透過部材66(光学部材を構成する)が固定部材68によって固定されている。透過部材66は、例えば透明なガラスプレートで形成されており、レンズ32から出射したレーザ光を透過することができる。透過部材66は、ハウジング42の内部を密閉に保つために開口部64をシールするとともに、レンズ32から出射したレーザ光をハウジング42の外部に取り出すために設けられている。
A transmissive member 66 (which constitutes an optical member) for covering the
上述した固定部材68は、熱伝導性の高い金属、例えばアルミニウム等で形成されている。固定部材68は、例えば断面が略L字状のプレート状に構成されており、固定部70及び伝達部72を有している。
The fixing
図5に示すように、固定部70には、略円形状の開口部74が設けられている。この開口部74は、レンズ32から出射したレーザ光をハウジング42の外部に取り出すための開口部である。固定部70には、さらに、一対の孔76が設けられている。これら一対の孔76に対応して、ハウジング42の側面42bには一対のネジ孔78が設けられている。ネジ80が固定部70の孔76を通してネジ孔78にネジ止めされることにより、固定部70がハウジング42の側面42bに固定される。このとき、透過部材66は、固定部70とハウジング42の側面42bとの間に挟持されることによって、ハウジング42の側面42bに固定される。さらに、固定部70の開口部74は、ハウジング42の開口部64に対応して配置される。これにより、レンズ32から出射したレーザ光は、ハウジング42の開口部64、透過部材66及び固定部70の開口部74を通してハウジング42の外部に取り出される。なお、透過部材66と固定部70との間には、透過部材66に加わる圧力を緩衝するためのクッション部材82が介在されている。このクッション部材82は、熱伝導性を有する材質、例えばシリコン等で形成されている。これにより、透過部材66と固定部70とがクッション部材82を介して熱伝達可能に接続されている。
As shown in FIG. 5, the fixing
伝達部72は、固定部70の下端部から固定部70に対して略垂直な方向(すなわち、固定部70と交差する方向)に延びている。上述したように固定部70がハウジング42の側面42bに固定された状態では、伝達部72は、ハウジング42とヒートシンク40の上面40aとの間に配置される。このとき、伝達部72は、ペルチェ素子56が配置されている側に延びるようになる。伝達部72とヒートシンク40の上面40aとの間には、ヒートシンク40からの熱を伝達部72に伝達するための熱伝導シート84(熱伝導部材を構成する)が介在されている。熱伝導シート84は、例えばシリコン等で形成されている。なお、本実施の形態では、熱伝導部材として熱伝導シート84を用いたが、この熱伝導シート84に代えて、例えばシリコン等で形成された熱伝導グリスを用いてもよい。
The
[ペルチェ素子からの熱の伝達経路]
次に、図8を参照しながら、ペルチェ素子56からの熱の伝達経路について説明する。第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々は、点灯に伴って発熱する。図8に示すように、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々からの熱は、対応するプレート部材54を介してペルチェ素子56の吸熱側56aに吸収される。これにより、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々が冷却される。
[Heat transfer path from Peltier element]
Next, a heat transfer path from the
ペルチェ素子56の排熱側56bから排出された熱は、ヒートシンク40に伝達され、ヒートシンク40から放熱される。ヒートシンク40に伝達された熱の一部は、熱伝導シート84を介して固定部材68の伝達部72に伝達される。伝達部72に伝達された熱は、固定部70及びクッション部材82を介して透過部材66に伝達される。このように透過部材66に伝達された熱によって、透過部材66が加熱される。
The heat discharged from the
なお、固定部材68に伝達された熱の一部は、固定部材68から放熱される。これにより、ペルチェ素子56から排出された熱の放熱効率を高めることができる。あるいは、固定部材68から放熱される分だけ、ヒートシンク40を小型化することもできる。
A part of the heat transmitted to the fixing
なお、上述したように、伝達部72は、ペルチェ素子56が配置されている側に延びているので、伝達部72とペルチェ素子56との距離が短くなる分、ペルチェ素子56から排出された熱を伝達部72に効率良く伝達させることができる。
As described above, since the
[効果]
次に、本実施の形態のプロジェクタ2により得られる効果について説明する。上述したように、ペルチェ素子56から排出された熱が透過部材66に伝達されることにより、透過部材66が加熱される。これにより、例えばプロジェクタ2の周囲の環境が低温から高温多湿に急激に変化した場合であっても、透過部材66に結露が発生するのを抑制することができる。さらに、透過部材66を加熱する際には、第1のレーザ光源22、第2のレーザ光源24及び第3のレーザ光源26の各々を冷却するためのペルチェ素子56からの排熱を利用する。これにより、結露の発生を抑制するための専用のヒータ等を設ける必要がないので、プロジェクタ2の小型化及び製造コストの低減を図りながら、透過部材66に結露が発生するのを抑制することができる。
[effect]
Next, effects obtained by the
さらに、ペルチェ素子56の吸熱量が増大した場合には、ハウジング42の内部の温度が低下することによって透過部材66の温度が低下するので、透過部材66に結露が発生しやすい状態となる。そのため、透過部材66の加熱温度を上げる必要がある。本実施の形態のプロジェクタ2では、ペルチェ素子56の冷却量に応じてペルチェ素子56の発熱量が増減するので、透過部材66の加熱温度を制御するための構成が不要となる。このことによっても、プロジェクタ2の小型化及び製造コストの低減を図ることができる。
Furthermore, when the heat absorption amount of the
(実施の形態2)
次に、図9を参照しながら、実施の形態2に係るプロジェクタ2Aの構成について説明する。図9は、実施の形態2に係るプロジェクタの光源ユニットを示す要部断面図である。なお、以下の各実施の形態において、上記実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, the configuration of the
図9に示すように、本実施の形態のプロジェクタ2Aの光源ユニット20Aでは、固定部材68の伝達部72とヒートシンク40の上面40aとの間に空気層86が形成されている。ヒートシンク40からの熱は、この空気層86において発生する対流によって伝達部72に伝達される。したがって、本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 9, in the
なお、ヒートシンク40及び固定部材68にそれぞれ黒アルマイト処理等の2次処理を施すこともできる。これにより、ヒートシンク40及び固定部材68の各々の熱放射率を高めることができる。その結果、ヒートシンク40からの熱が固定部材68に向けて放射されやすくなるので、ヒートシンク40から固定部材68への熱の伝達効率を高めることができる。あるいは、上述した2次処理を施すことに代えて、ヒートシンク40及び固定部材68をそれぞれ熱放射率の高い材料で形成してもよい。
The
(実施の形態3)
次に、図10を参照しながら、実施の形態3に係るプロジェクタ2Bの構成について説明する。図10は、実施の形態3に係るプロジェクタの光源ユニットの一部を切り欠いた状態を示す要部断面斜視図である。
(Embodiment 3)
Next, the configuration of the
図10に示すように、本実施の形態のプロジェクタ2Bの光源ユニット20Bでは、上記実施の形態1で説明した固定部材68は設けられていない。透過部材66Bは、例えば樹脂プレート等で形成されている。透過部材66Bの両端部にはそれぞれ、ネジ88を挿入するための孔90が設けられている。ネジ88が透過部材66Bの孔90を通してネジ孔78(図5参照)にネジ止めされることにより、透過部材66Bがハウジング42の側面42bに固定される。
As shown in FIG. 10, the
ヒートシンク40Bには、放熱した熱が流れる貫通孔92が設けられている。この貫通孔92は、上下方向にヒートシンク40Bを貫通しており、透過部材66Bの直下近傍に配置されている。さらに、ヒートシンク40Bの上面40Baには、筒状部材94が設けられている。この筒状部材94は、貫通孔92の上側の開口部92aを包囲するようにして、ヒートシンク40Bの上面40Baから透過部材66Bに向けて延びている。なお、本実施の形態では、筒状部材94は、ヒートシンク40Bと一体的に構成されている。
The
図10に示すように、ペルチェ素子56からヒートシンク40Bに伝達された熱の一部は、高温上昇気流として貫通孔92及び筒状部材94の内部を流れるようになる。透過部材66Bが筒状部材94から流れ出た高温上昇気流に曝されることにより、透過部材66Bが加熱される。したがって、本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 10, a part of the heat transferred from the
なお、本実施の形態では、筒状部材94をヒートシンク40Bと一体的に構成したが、筒状部材94をヒートシンク40Bと別体に構成することもできる。この場合、筒状部材94は、例えば接着剤又はネジ止め等によってヒートシンク40Bの上面40Baに取り付けることができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、上記実施の形態1で説明した固定部材68を省略したが、上記実施の形態1と同様に、固定部材68により透過部材66Bをハウジング42の側面42bに固定することもできる。
In the present embodiment, the fixing
以上、本発明の実施の形態1〜3に係るプロジェクタについて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態を組み合わせるようにしてもよい。 The projectors according to the first to third embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, the above embodiments may be combined.
上記各実施の形態では、プロジェクタが自動車用のヘッドアップディスプレイに搭載される場合について説明したが、これに限定されず、例えば航空機用のヘッドアップディスプレイにプロジェクタを搭載することもできる。 In each of the above embodiments, the case where the projector is mounted on a head-up display for an automobile has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the projector can be mounted on a head-up display for an aircraft.
上記各実施の形態では、プロジェクタがヘッドアップディスプレイに搭載される場合について説明したが、これに限定されず、プロジェクタは、例えば壁等に設置されたスクリーン上に画像を投影する投影機として適用することもできる。 In each of the embodiments described above, the case where the projector is mounted on the head-up display has been described. However, the present invention is not limited to this, and the projector is applied as a projector that projects an image on a screen installed on a wall or the like, for example. You can also.
上記各実施の形態では、光源としてレーザ光源を用いたが、これに限定されず、光源として例えばLED(Light Emitting Diode)光源等を用いることもできる。 In each of the above embodiments, a laser light source is used as a light source. However, the present invention is not limited to this, and an LED (Light Emitting Diode) light source or the like can be used as the light source.
上記各実施の形態では、光学部材を透過部材で構成したが、これに限定されず、光学部材を例えばレンズ又はMEMSミラー等で構成することもできる。 In each said embodiment, although the optical member was comprised with the permeation | transmission member, it is not limited to this, For example, an optical member can also be comprised with a lens or a MEMS mirror.
上記各実施の形態では、透過部材を透明なガラスプレートで構成したが、これに限定されず、透過部材を例えば集光レンズ機能を有する樹脂プレート等で構成することもできる。 In each of the above embodiments, the transmissive member is formed of a transparent glass plate. However, the transmissive member is not limited thereto, and the transmissive member may be formed of, for example, a resin plate having a condensing lens function.
本発明のプロジェクタは、例えば、ヘッドアップディスプレイ等に適用することができる。 The projector of the present invention can be applied to, for example, a head-up display.
2,2A,2B プロジェクタ
4 ヘッドアップディスプレイ
6 コンバイナ
8 自動車
10 ダッシュボード
12 投影面(フロントガラス)
14 画像
16 運転者
18 景色
20,20A,20B 光源ユニット
21 MEMSユニット
22 第1のレーザ光源
24 第2のレーザ光源
26 第3のレーザ光源
28 第1のダイクロイックミラー
30 第2のダイクロイックミラー
32 レンズ
34 MEMSミラー
36 制御部
38 筐体
40,40B ヒートシンク
40a,40Ba 上面
42 ハウジング
42a 裏面
42b 側面
44 取付部
46,60,76,90 孔
48,78 ネジ孔
50,58,80,88 ネジ
52 スペーサ
54 プレート部材
56 ペルチェ素子
56a 吸熱側
56b 排熱側
62 シール部材
64,74,92a 開口部
66,66B 透過部材
68 固定部材
70 固定部
72 伝達部
82 クッション部材
84 熱伝導シート
86 空気層
92 貫通孔
94 筒状部材
2, 2A,
14
Claims (8)
光を出射する光源と、
前記光源を冷却するためのペルチェ素子と、
前記光源からの光の光路上に設けられ、且つ、結露が発生するのを抑制するために前記ペルチェ素子から排出された熱が伝達される光学部材と、を備える
プロジェクタ。 A projector for projecting an image,
A light source that emits light;
A Peltier element for cooling the light source;
An optical member provided on an optical path of light from the light source, to which heat discharged from the Peltier element is transmitted in order to suppress dew condensation.
前記光学部材は、前記開口部を覆うようにして前記ハウジングに固定され、且つ、前記光源からの光を透過させる透過部材で構成されている
請求項1に記載のプロジェクタ。 And a housing having an opening disposed inside the light source and disposed on an optical path of light from the light source,
The projector according to claim 1, wherein the optical member is a transmissive member that is fixed to the housing so as to cover the opening and transmits light from the light source.
前記ハウジングの外部に設けられ、且つ、前記ペルチェ素子から排出された熱を放熱する放熱部材と、
前記放熱部材からの熱を前記透過部材に伝達するように前記ハウジングの外部に設けられ、且つ、前記透過部材を前記ハウジングに固定するための固定部材と、を備える
請求項2に記載のプロジェクタ。 further,
A heat dissipating member provided outside the housing and dissipating heat discharged from the Peltier element;
The projector according to claim 2, further comprising: a fixing member that is provided outside the housing so as to transmit heat from the heat radiating member to the transmitting member, and that fixes the transmitting member to the housing.
前記透過部材を前記ハウジングに固定する固定部と、
前記固定部の端部から前記固定部と交差する方向に延び、且つ、前記放熱部材からの熱が伝達される伝達部と、を有する
請求項3に記載のプロジェクタ。 The fixing member is
A fixing portion for fixing the transmission member to the housing;
The projector according to claim 3, further comprising: a transmission portion that extends from an end portion of the fixing portion in a direction crossing the fixing portion and that transmits heat from the heat radiating member.
請求項4に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 4, wherein the transmission portion extends from the end portion of the fixed portion to a side where the Peltier element is disposed.
請求項4又は5に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 4, wherein a heat conduction member for transmitting heat from the heat dissipation member to the transmission unit is interposed between the transmission unit of the fixing member and the heat dissipation member.
請求項4又は5に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 4, wherein an air layer for transmitting heat from the heat dissipation member to the transmission unit is formed between the transmission unit of the fixing member and the heat dissipation member.
前記ペルチェ素子から排出された熱を放熱するために前記ハウジングの外部に設けられ、且つ、放熱した熱が流れる貫通孔を有する放熱部材と、
前記貫通孔の一方の開口部を包囲し、且つ、前記放熱部材の表面から前記透過部材に向けて延びる筒状部材と、を備え、
前記ペルチェ素子から排出された熱は、前記貫通孔及び前記筒状部材の内部を流れることにより、前記透過部材に伝達される
請求項2に記載のプロジェクタ。 further,
A heat dissipating member provided outside the housing for dissipating heat discharged from the Peltier element, and having a through hole through which the dissipated heat flows;
A cylindrical member surrounding one opening of the through-hole and extending from the surface of the heat dissipation member toward the transmission member;
The projector according to claim 2, wherein the heat discharged from the Peltier element is transmitted to the transmission member by flowing through the through hole and the cylindrical member.
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JP2017027026A (en) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | Jxエネルギー株式会社 | Glass complex, transparent screen having the same, and image projection system having the same |
JP2017048703A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社荏原製作所 | Centrifugal Pump |
-
2013
- 2013-10-31 JP JP2013227062A patent/JP2015087615A/en active Pending
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