JP2024088560A

JP2024088560A - 冷却装置、投射型表示装置、および撮像装置

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Publication number: JP2024088560A
Application number: JP2022203802A
Authority: JP
Inventors: 勇二吉羽
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2024-07-02

Abstract

【課題】結露による周辺部品への液垂れを低減しつつ、冷却効率が高い冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置は、冷却対象６１，６２，６３と、ファン３０と、冷却対象とファンを収容し、ファンによって流動された気体を冷却対象に導く流路が形成されたダクト４０と、ダクトに接続された熱電変換素子１０とを有する。ダクトは、ファンによって流動された気体を通過させるとともに、ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部２０を含む。冷却部は、熱電変換素子に接続されており、流路は、冷却部と冷却対象とファンの間で循環し、冷却部の表面には、複数の凹部２４が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却装置に関する。

プロジェクタなどの投射型表示装置において、液晶パネルやＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｃｉｖｅ（ＤＭＤ）等の画像表示素子が用いられている。光源からの光は画像表示素子に集約され、投射光が画像表示素子から投影レンズに向けて射出される。入射光の一部が画像表示素子に吸収され熱となるため、画像表示素子は高温になる。画像表示素子は、許容温度を超えた状態で使用されると寿命が短くなり画質不良の原因となる。さらに、近年プロジェクタは高輝度化されているため、画像表示素子の発熱量はさらに大きくなっている。

また、画像表示素子に塵埃等の異物が付着すると投射画像に写りこむ、または異物が光を吸収して発熱が増加する等の問題が発生する。このため、画像表示素子及び周辺の光学素子をケース等の収納容器で覆う構成が用いられることがある。

特許文献１には、光学ブロックを収容する密閉構造において、光学ブロック内の空気を循環させるファンと、空気を冷却する冷却手段を備えた冷却装置が開示されている。冷却手段としては、ヒートパイプまたはペルチェ素子が挙げられている。

特開平１０－２５４０６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、冷却手段によってケース内部の空気を室温以下に低下させた場合に結露が発生し、結露による水滴が液垂れし、光学部品に付着することで光学性能等が劣化する可能性がある。

本発明は、結露による周辺部品への液垂れを低減しつつ、冷却効率が高い冷却装置を提供する。

本発明の一側面としての冷却装置は、冷却対象と、ファンと、前記冷却対象と前記ファンを収容し、前記ファンによって流動された気体を前記冷却対象に導く流路が形成されたダクトと、前記ダクトに接続された熱電変換素子と、を有し、前記ダクトは、前記ファンによって流動された前記気体を通過させるとともに、前記ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部を含み、前記冷却部は、前記熱電変換素子に接続されており、前記流路は、前記冷却部と前記冷却対象と前記ファンの間で循環し、前記冷却部の表面には、複数の凹部が形成されていることを特徴とする。

本発明の他の一側面としての冷却装置は、冷却対象と、ファンと、前記ファンによって流動された気体を前記冷却対象に導く流路が形成されたダクトと、前記ダクトに接続された熱電変換素子と、を有し、前記ダクトは、前記ファンによって流動された前記気体を通過させるとともに、前記ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部を含み、前記冷却部は、前記熱電変換素子に接続されており、前記冷却部の表面には、複数の凹部が形成されており、前記冷却部には、前記ファンによって流動された前記気体の流動方向に沿って前記冷却部を貫通する複数の第一の貫通穴が形成されており、前記第一の貫通穴の壁面には、前記複数の凹部が形成されており、前記複数の凹部それぞれの開口の大きさは、前記複数の第一の貫通穴それぞれの開口の大きさより小さいことを特徴とする。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、結露による周辺部品への液垂れを低減しつつ、冷却効率が高い冷却装置を提供することができる。

投射型表示装置の光学構成を示す図である。第一の実施形態に係る画像形成部の断面を示す図である。第二の実施形態に係る画像形成部の断面を示す図である。第三の実施形態に係る画像形成部の断面を示す図である。第三の実施形態に係る第一の貫通穴の断面の拡大図である。第三の実施形態に係る第一の貫通穴の配置を示す図である。第四の実施形態に係る第一の貫通穴の配置を示す図である。第五の実施形態に係る第一の貫通穴の配置を示す図である。第六の実施形態に係る画像形成部の断面を示す図である。第六の実施形態に係る第一の貫通穴と伝熱部材の配置を示す図である。第七の実施形態に係る第一の貫通穴と伝熱部材の配置を示す図である。第八の実施形態に係る第一の貫通穴と伝熱部材の配置を示す図である。第九の実施形態に係る画像形成部の断面を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明に係る投射型表示装置２００の光学構成を示す図である。投射型表示装置２００は、光源光学系８０、照明光学系５０、画像形成部６０、投射光学系７０を備える。光源光学系８０から射出された光は、照明光学系５０を介して画像形成部６０に入射する。そして、画像形成部６０にて入力信号に応じて形成された画像が、投射光学系７０によって投射される。

光源光学系８０は、光源としてのレーザーダイオード（ＬＤ）と蛍光体等の波長変換素子とを組み合わせることで、白色光の可視光１０１を照明光学系５０に向けて射出する。なお、光源は、ランプを用いて白色光を射出するもの、複数色のＬＤやＬＥＤを組み合わせることで白色光を射出するもの、または赤、青、緑の単色光を照明光学系５０に出射するものであってもよい。

照明光学系５０は、光源からの出射光を拡大または縮小する、照度を均一化する、偏光を揃える等の画像形成部６０の特性に合わせた照明光を形成する。
画像形成部６０は、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）等の微小ミラーの反射方向を調整する複数の調整手段と、透過型液晶素子（ＬＣＤ）や反射型液晶素子（ＬＣＯＳ）のように電圧により液晶の配向を調整する複数の画像表示素子を備える。これらの画像表示素子の素子ごとの明るさを調整することにより画像が形成される。複数の画像表示素子を備える構成では、各色の画像表示素子の光路へ照明光を分光するためのダイクロイックミラー、および各色の画像表示素子から射出された光を合成するプリズムが備えられている。

図２は、第一の実施形態に係る画像形成部６０の図１におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。画像形成部６０は、主な光学素子として、画像表示素子６１、画像表示素子６１から射出された光の偏光を整える偏光板６２、各色光を合成するプリズム６３を有する。画像表示素子６１は、許容温度を超えて使用すると、画像表示素子６１の寿命に影響するため冷却する必要がある。さらに、偏光板６２及びプリズム６３も、光の特性を制御するために形成された膜に耐熱限界があるため、画像表示素子６１同様に温度が偏光板６２及びプリズム６３の寿命に影響を与える。

画像形成部６０は、これら光学素子を冷却する冷却装置を含み、冷却装置の部品として、ペルチェ素子などの熱電変換素子１０、ファン３０、ダクト４０、放熱部２３が構成されている。ダクト４０は、その一部に冷却部２０を含むが、冷却部２０とダクト４０を別部品としてもよい。

ダクト４０は上述の光学素子を収容する形状である。ダクト４０は、画像形成部６０の光学素子に塵埃等の異物が付着することを低減するため密閉構造となっており、さらに光学素子を冷却するためにダクト４０の内部を循環する流路を形成している。なお、図２では、簡略化のためダクト４０は一体の箱状の形状となっているが、複数の部品をネジで締結することによってダクト４０を箱形に形成してもよい。また、複数部品でダクト４０を形成する場合には、部品間の接触面には不図示のスポンジやゴム等の弾性部材を挟持することで防塵性能を高めることができる。なお、ここでいう密閉とは、隙間なくぴったりと閉じている状態に限らず、該状態にできるだけ近づけようと隙間を可能な限りなくそうとした状態も含む意である。

ファン３０は、ダクト４０の内部に配置されており、ダクト４０の内部の気体を循環させるように流動させる。なお、ダクト４０の内部の気体は空気でもよいし、窒素等の空気以外の気体であってもよい。

ダクト４０の一部である冷却部２０は、ダクト４０の内部の気体が通過できる構成となっている。冷却部２０の接続面２２は、熱電変換素子１０の冷却面と熱的に接続されており、熱電変換素子１０を通電させることで冷却部２０は低温となる。
冷却部２０は、銅やアルミ等の高熱伝導材料を使った多孔質金属、金属メッシュ、金属スポンジ、またはアルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミ等の熱伝導性の高い多孔質セラミックス材料により形成されている。このため、冷却部２０には、小径の穴が複数形成され、冷却部２０の表面にも、小径の穴および小径の凹部が複数形成され、小径の穴の連通した箇所を流体が通過することができる。

放熱部２３は、熱電変換素子１０の発熱面に接続されており、熱電変換素子１０で発生した熱を放熱する。放熱部２３は、複数のフィンまたは突起を備えるヒートシンクであり、熱伝導性の高いアルミや銅などの金属材料により形成されている。また、不図示のファンによってフィンに風を吹き付けることで、放熱を促進してもよい。

この構成により、ファン３０によって流動されたダクト４０内の気体が冷却部２０で冷却され、ダクト４０内の光学素子に吹き付けられることで、光学素子の温度を下げることができる。さらに、光学素子は、ダクト４０により密閉状態となっているため、光学素子への塵埃等の異物の付着を低減することができる。

ダクト４０内の光学素子を効率的に冷却するためには、熱電変換素子１０によって冷却部２０を室温以下の温度に下げることが望ましい。この場合、冷却部２０の表面には結露が発生する可能性がある。冷却部２０の表面には小径の穴および小径の凹部が複数形成されており、穴および凹部の中に入った液体は、表面張力により、穴および凹部の内部に留まる。穴および凹部の開口が小さいほど、水滴の重さに対する保持力が大きくなるため、水滴が滴り落ちにくくなる。

本実施形態では、冷却部２０の表面に複数の小径の穴および複数の小径の凹部が形成されているため、水滴が冷却部２０から滴り落ちにくくなる。したがって、本実施形態では、水滴が冷却部２０から液垂れすることによって、光学素子の光学特性に影響を与えることや光学素子に塵埃が付着しやすくなる等の性能の劣化を抑制することができる。

なお、ダクト４０の材質を冷却部２０と同様にして、ダクト４０の表面にも複数の小径の穴および複数の小径の凹部を形成するよう構成してもよい。ダクト４０は、冷却部２０と接続されており、熱電変換素子１０によって間接的に冷却される。これにより、冷却部２０を通過した気体に水分が残っていた場合に、ダクト４０の内壁にて結露が発生する可能性がある。しかし、発生した水滴をダクト４０の内壁に形成された複数の穴および複数の凹部に留めることができるため、液垂れを低減することができる。
（第二の実施形態）
図３は、第二の実施形態に係る画像形成部６０の図１におけるＡ－Ａ断面を示した断面図である。第一の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一の実施形態と異なる事項について説明する。

本実施形態の画像形成部６０が備える冷却装置は、冷却部２０より熱伝導率の高いヒートパイプ等を材料とした伝熱部材２７を更に備える。伝熱部材２７の一方の端部は、冷却部２０に熱的に接続されており、伝熱部材２７のもう一方の端部は、ベース部材２８に接続されている。ベース部材２８は、アルミや銅等の熱伝導率が高い材料から形成されており、ベース部材２８の一面には熱電変化素子１０の冷却面が接続されている。

熱電変換素子１０の発熱面には放熱部材２３が接続されており、冷却部２０から伝わった熱を放熱する。なお、各部材の接続面に、不図示の熱伝導グリスや熱伝導シート等のＴｈｅｒｍａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＭａｔｅｒｉａｌ（ＴＩＭ）を設けてもよい。また、ベース部材２８を介さずに伝熱部材２７を直接、熱電変換素子１０に接続してもよい。

本実施形態によれば、伝熱部材２７によって冷却部２０のより広い範囲に熱を伝導することができるため、冷却効率が向上する。また、伝熱部材２７を用いることで、放熱部２３をダクト４０から離れた位置に配置することができるため、ユニットレイアウトの自由度が増し、製品を小型化することができる。
（第三の実施形態）
図４は、第三の実施形態に係る画像形成部６０の図１におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。第一～第二の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第二の実施形態と異なる事項について説明する。

本実施形態では、ダクト４０の一部である冷却部２０は、ダクト４０内部の気体が通過できる構成を備えている。冷却部２０の接続面２２は、熱電変換素子１０の冷却面と接続されており、熱電変換素子１０を通電させることで冷却部２０は低温となる。

冷却部２０は、銅やアルミ等の高熱伝導材料を使った多孔質金属、金属メッシュ、金属スポンジ、またはアルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミ等の熱伝導性の高い多孔質セラミックス材料により形成されている。さらに、冷却部２０は、気体の流動方向に沿う方向に貫通した複数の第一の貫通穴２１を有する。第一の貫通穴２１の開口サイズは、冷却部２０の表面に形成された複数の穴および複数の凹部の開口サイズより大きい。第一の貫通穴２１の開口サイズを大きくすることで、気体の通風抵抗を下げることができるため、冷却効率を向上することができる。

図５は、図４に示したＢ部における第一の貫通穴２１の断面を拡大して示したものである。第一の貫通穴２１の壁面を含む冷却部２０の表面全体には、複数の穴および複数の凹部２４が形成されている。第一の貫通穴２１の壁面は熱電変換素子１０によって室温以下に冷却されるため、第一の貫通穴２１の壁面は結露する可能性がある。結露によって発生した水滴２５は、第一の貫通穴２１の壁面をつたって穴および凹部２４のいずれかに入る。穴および凹部２４は小径であるため、中に入った液体は表面張力により、穴および凹部２４の内部に留まる。穴および凹部２４の開口が小さいほど、水滴の重さに対する保持力が大きくなるため、水滴が滴り落ちにくくなる。

図６は、本実施形態に係る冷却部２０の第一の貫通穴２１の配置を示した図である。冷却部２０に第一の貫通穴２１を設けると、冷却部２０の断面積が小さくなるため熱が伝わりにくくなる。このため、冷却部２０に熱電変換素子１０との接続面２２に連なる伝熱領域２６を設けることで、冷却部２０のより広い範囲を冷却することができる。伝熱領域２６における単位面積あたりの第一の貫通穴２１の開口面積の合計値は、冷却部２０のＸＹ面全体の面積における単位面積あたりの第一の貫通穴２１の開口面積の合計値より小さい。これを式で表すと以下の通りとなる。なお、図６では伝熱領域２６に第一の貫通穴２１が設けられていないが、伝熱領域２６に第一の貫通穴２１を設けてももちろんよい。

（冷却部２０の第一の貫通穴２１の開口面積の合計値÷冷却部２０の面積）＞（伝熱領域２６の第一の貫通穴２１の開口面積の合計値÷伝熱領域２６の面積）
本実施形態では、冷却部２０における熱電変換素子１０との接続面２２の付近を伝熱領域２６とすることで、Ｙ軸方向の熱伝導性を向上することができる。したがって、冷却部２０における冷却効率が向上し、冷却対象であるダクト４０内の光学素子を効率的に冷却することができる。
（第四の実施形態）
図７は、第四の実施形態に係る冷却部２０の第一の貫通穴２１の配置を示した図である。第一～第三の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第三の実施形態と異なる事項について説明する。本実施形態では、冷却部２０における気体の流動方向に直交する断面であるＸＹ平面の辺を含む周辺領域を伝熱領域２６とすることで、Ｘ軸及びＹ軸方向の熱伝導性を向上することができる。したがって、冷却部２０における冷却効率が向上し、冷却対象であるダクト４０内の光学素子を効率的に冷却することができる。
（第五の実施形態）
図８は、第五の実施形態に係る冷却部２０の第一の貫通穴２１の配置を示した図である。第一～第四の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第四の実施形態と異なる事項について説明する。本実施形態では、冷却部２０は、伝熱領域２６によってＸＹ面が複数の領域に分割されている。冷却部２０の面積が大きくなった場合、冷却部２０の中心部に熱が伝わりにくくなるが、本実施形態のように冷却部２０を構成することで、冷却部２０の外周部だけでなく中心部の熱伝導性も向上することができる。したがって、冷却部における冷却効率が向上し、冷却対象であるダクト４０内の光学素子を効率的に冷却することができる。
（第六の実施形態）
図９は、第六の実施形態に係る画像形成部６０の図１におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。第一～第五の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第五の実施形態と異なる事項について説明する。本実施形態は、第二の実施形態に対して、冷却部２０に第一の貫通穴２１を追加した構成となっている。第一の貫通穴２１の開口サイズは、冷却部２０の表面に形成された複数の穴および複数の凹部の開口サイズより大きい。第一の貫通穴２１の開口サイズを大きくすることで、気体の通風抵抗を下げることができるため、冷却効率を向上させることができる。

図１０は、本実施形態に係る冷却部２０の第一の貫通穴２１及び伝熱部材２７の配置を示した図である。冷却部２０に第一の貫通穴２１を設けると、冷却部２０の断面積が小さくなるため熱が伝わりにくい。このため、冷却部２０に熱電変換素子１０との接続面２２に連なる伝熱領域２６を設けることで、冷却部２０のより広い範囲を冷却することができる。伝熱領域２６における単位面積あたりの第一の貫通穴２１の開口面積の合計値は、冷却部２０のＸＹ面全体の面積における単位面積あたりの第一の貫通穴２１の開口面積の合計値より小さい。伝熱部材２７は、伝熱領域２６の範囲内に配置されている。

本実施形態では、冷却部２０における熱電変換素子１０との接続面２２の付近を伝熱領域２６とし、そこに伝熱部材２７を配置することで、Ｙ軸方向の熱伝導性を向上することができる。したがって、冷却部２０における冷却効率が向上し、冷却対象であるダクト４０内の光学素子を効率的に冷却することができる。
（第七の実施形態）
図１１は、第七の実施形態に係る冷却部２０の第一の貫通穴２１及び伝熱部材２７の配置を示した図である。第一～第六の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第六の実施形態と異なる事項について説明する。本実施形態では、冷却部２０における気体の流動方向に直交する断面であるＸＹ平面の辺を含む周辺領域を伝熱領域２６とし、この伝熱領域２６に伝熱部材２７を配置することで、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の熱伝導性を向上することができる。したがって、冷却部２０における冷却効率が向上し、冷却対象であるダクト４０内の光学素子を効率的に冷却することができる。
（第八の実施形態）
図１２は、第八の実施形態に係る冷却部２０の第一の貫通穴２１及び伝熱部材２７の配置を示した図である。第一～第七の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第七の実施形態と異なる事項について説明する。本実施形態では、冷却部２０は、伝熱領域２６によってＸＹ面が複数の領域に分割されている。伝熱部材２７は、この伝熱領域２６に配置されている。冷却部２０の面積が大きくなった場合、冷却部２０の中心部に熱が伝わりにくくなるが、本実施形態のように冷却部２０を構成することで、冷却部２０の外周部だけでなく中心部の熱伝導性も向上させることができる。したがって、冷却部２０における冷却効率が向上し、冷却対象であるダクト４０内の光学素子を効率的に冷却することができる。
（第九の実施形態）
図１３は、第九の実施形態に係る画像形成部６０の図１におけるＣ－Ｃ断面を示す断面図である。第一～第八の実施形態と共通する事項についての説明は省略し、第一～第八の実施形態と異なる事項について説明する。

本実施形態の画像形成部６０は、画像形成部６０内の光学素子である画像表示素子６１、偏光板６２、プリズム６３を冷却する冷却装置を含む。冷却装置の部品として、熱電変換素子１０、ファン３０、ダクト４０、放熱部２３、フィルター４１が構成されている。ダクト４０は、その一部に冷却部２０を含む。

ダクト４０は吸気口４２を含む。ダクト４０は、吸気口４２からダクト４０の外側の気体を取り込み、ファン３０によって冷却部２０を経由し冷却対象となる画像形成部６０内の光学素子に吹き付ける流路を形成している。フィルター４１は、塵埃等の異物が画像形成部６０内の光学素子に付着することが低減（防止）する。本実施形態においてファイルター４１は、吸気口４２の下流に設けられているが、フィルター４１を吸気口４２の上流に設けてもよい。

ダクト４０の一部である冷却部２０は、ダクト４０内部の気体が通過できる構成を備えている。冷却部２０の接続面２２は、熱電変換素子１０の冷却面と接続されており、熱電変換素子１０を通電させることで冷却部２０は低温となる。

放熱部２３は、熱電変換素子１０の発熱面に接続されており、熱電変換素子１０で発生した熱を放熱する。放熱部２３は、複数のフィンまたは突起を備えるヒートシンクであり、熱伝導性の高いアルミや銅などの金属材料にて形成されている。また、不図示のファンによってフィンに風を吹き付けることで、放熱を促進してもよい。

画像形成部６０内の光学素子を効率的に冷却するためには、熱電変換素子１０によって冷却部２０を室温以下の温度に下げることが望ましい。この場合、冷却部２０の表面には結露が発生する可能性がある。冷却部２０の表面には小径の複数の穴および小径の複数の凹部が形成されており、穴および凹部に入った液体は、表面張力により、穴および凹部の内部に留まる。穴および凹部の開口が小さいほど、水滴の重さに対する保持力が大きくなるため、水滴が滴り落ちにくくなる。

本実施形態では、冷却部２０の表面に複数の小径の穴および複数の凹部が形成されているため、水滴が冷却部２０から滴り落ちにくくなる。したがって、本実施形態では、水滴が冷却部２０から液垂れすることによって、光学素子の光学特性に影響を与えることや光学素子に塵埃が付着しやすくなる等の性能の劣化を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

上記各実施形態に係る冷却装置は、投射型表示装置２００における画像形成部６０内の光学素子を冷却するために用いられている。しかしながら、各実施形態に係る冷却装置は、これに限定されるわけではない。例えば、各実施形態に係る冷却装置を、撮像装置内の撮像素子を冷却するために用いてもよい。

例えば監視カメラのような暗所で利用される撮像装置において、近年ＳｉｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎＡｖａｌａｎｃｈｅＤｉｏｄｅ（ＳＰＡＤ）センサなどが利用されている。ＳＰＡＤセンサは、感度が高く暗所での撮影性能に優れるため監視カメラに好適である。ＳＰＡＤセンサは、発熱し高温になると光子検出効率や応答速度が低下してしまい、画質が低下してしまう可能性がある。このため、ＳＰＡＤセンサを室温付近の温度に冷却することが必要である。このように、ＳＰＡＤセンサを冷却対象６１の位置に配置し、ダクト４０により密閉、またはＳＰＡＤセンサ自体を密閉可能なケースに収容した上で冷却対象６１の位置に配置することで、各実施形態に係る冷却装置をＳＰＡＤセンサの冷却のために用いてもよい。

各実施形態の開示は、以下の構成を含む。

（構成１）
冷却対象と、
ファンと、
前記冷却対象と前記ファンを収容し、前記ファンによって流動された気体を前記冷却対象に導く流路が形成されたダクトと、
前記ダクトに接続された熱電変換素子と、を有し、
前記ダクトは、前記ファンによって流動された前記気体を通過させるとともに、前記ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部を含み、
前記冷却部は、前記熱電変換素子に接続されており、
前記流路は、前記冷却部と前記冷却対象と前記ファンの間で循環し、
前記冷却部の表面には、複数の凹部が形成されていることを特徴とする冷却装置。
（構成２）
前記冷却部には、前記ファンによって流動された前記気体の流動方向に沿って前記冷却部を貫通する複数の第一の貫通穴が形成されており、
前記第一の貫通穴の壁面には、前記複数の凹部が形成されており、
前記複数の凹部それぞれの開口の大きさは、前記複数の第一の貫通穴それぞれの開口の大きさより小さいことを特徴とする構成１に記載の冷却装置。
（構成３）
冷却対象と、
ファンと、
前記ファンによって流動された気体を前記冷却対象に導く流路が形成されたダクトと、
前記ダクトに接続された熱電変換素子と、を有し、
前記ダクトは、前記ファンによって流動された前記気体を通過させるとともに、前記ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部を含み、
前記冷却部は、前記熱電変換素子に接続されており、
前記冷却部の表面には、複数の凹部が形成されており、
前記冷却部には、前記ファンによって流動された前記気体の流動方向に沿って前記冷却部を貫通する複数の第一の貫通穴が形成されており、
前記第一の貫通穴の壁面には、前記複数の凹部が形成されており、
前記複数の凹部それぞれの開口の大きさは、前記複数の第一の貫通穴それぞれの開口の大きさより小さいことを特徴とする冷却装置。
（構成４）
前記ダクトは、前記ダクトの外側の前記気体が流入する吸気口を含み、
前記流路は、前記吸気口から前記冷却部を経由し前記冷却対象に至り、
前記吸気口の上流または下流には、異物が前記冷却対象に付着することを防止するフィルターが配置されていることを特徴とする構成３に記載の冷却装置。
（構成５）
前記冷却部は、
前記熱電変換素子に接続される接続面と、
前記接続面に連なる伝熱領域と、を備え、
前記伝熱領域における単位面積あたりの前記複数の第一の貫通穴の開口面積の合計値は、前記冷却部の全体における単位面積あたりの前記複数の第一の貫通穴の開口面積の合計値より小さいことを特徴とする構成２から４のいずれかに記載の冷却装置。
（構成６）
前記冷却部における前記気体の前記流動方向に直交する前記冷却部の断面の辺を含む周辺領域は、前記伝熱領域であることを特徴とする構成５に記載の冷却装置。
（構成７）
前記冷却部は、前記伝熱領域によって複数の領域に分割されていることを特徴とする構成５または６に記載の冷却装置。
（構成８）
前記冷却部より熱伝導率が高い伝熱部材を更に有し、
前記伝熱部材は、前記冷却部および前記熱電変換素子の両方に接続されていることを特徴とする構成１から７のいずれかに記載の冷却装置。
（構成９）
前記冷却部より熱伝導率が高い伝熱部材を更に有し、
前記伝熱部材は、前記冷却部および前記熱電変換素子の両方に接続されており、
前記伝熱部材は、前記伝熱領域に配置されていることを特徴とする構成５から７のいずれかに記載の冷却装置。
（構成１０）
前記伝熱部材は、ヒートパイプであることを特徴とする構成８または９に記載の冷却装置。
（構成１１）
前記冷却部は、多孔質金属、金属メッシュ、または多孔質セラミックスにより形成されていることを特徴とする構成１から１０のいずれかに記載の冷却装置。
（構成１２）
前記ダクトは、多孔質金属、金属メッシュ、または多孔質セラミックスにより形成されていることを特徴とする構成１から１１のいずれかに記載の冷却装置。
（構成１３）
前記冷却対象は、光学素子であることを特徴とする構成１から１２のいずれかに記載の冷却装置。
（構成１４）
前記冷却対象は、撮像素子であることを特徴とする構成１から１２のいずれかに記載の冷却装置。
（構成１５）
前記ダクトは、前記冷却対象と前記ファンを密閉して収容することを特徴とする構成１または２に記載の冷却装置。
（構成１６）
前記複数の凹部は、前記冷却部により前記気体が冷却されることで前記冷却部の前記表面に発生する結露により生じる液体を表面張力により留まらせるよう形成されていることを特徴とする構成１から１５のいずれかに記載の冷却装置。
（構成１７）
構成１から１６のいずれかに記載の冷却装置を含む画像形成部と、
前記画像形成部にて入力信号に応じて形成された画像を投射する投射光学系と、を有し、
前記冷却対象は、画像表示素子を含むことを特徴とする投射型表示装置。
（構成１８）
構成１から１６のいずれかに記載の冷却装置と、
撮像素子と、を有し、
前記冷却対象は、前記撮像素子を含むことを特徴とする撮像装置。

冷却対象６１，６２，６３
ファン３０
ダクト４０
熱電変換素子１０
冷却部２０
複数の凹部２４
第一の貫通穴２１

Claims

冷却対象と、
ファンと、
前記冷却対象と前記ファンを収容し、前記ファンによって流動された気体を前記冷却対象に導く流路が形成されたダクトと、
前記ダクトに接続された熱電変換素子と、を有し、
前記ダクトは、前記ファンによって流動された前記気体を通過させるとともに、前記ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部を含み、
前記冷却部は、前記熱電変換素子に接続されており、
前記流路は、前記冷却部と前記冷却対象と前記ファンの間で循環し、
前記冷却部の表面には、複数の凹部が形成されていることを特徴とする冷却装置。
前記冷却部には、前記ファンによって流動された前記気体の流動方向に沿って前記冷却部を貫通する複数の第一の貫通穴が形成されており、
前記第一の貫通穴の壁面には、前記複数の凹部が形成されており、
前記複数の凹部それぞれの開口の大きさは、前記複数の第一の貫通穴それぞれの開口の大きさより小さいことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
冷却対象と、
ファンと、
前記ファンによって流動された気体を前記冷却対象に導く流路が形成されたダクトと、
前記ダクトに接続された熱電変換素子と、を有し、
前記ダクトは、前記ファンによって流動された前記気体を通過させるとともに、前記ダクトの内部の前記気体を冷却する冷却部を含み、
前記冷却部は、前記熱電変換素子に接続されており、
前記冷却部の表面には、複数の凹部が形成されており、
前記冷却部には、前記ファンによって流動された前記気体の流動方向に沿って前記冷却部を貫通する複数の第一の貫通穴が形成されており、
前記第一の貫通穴の壁面には、前記複数の凹部が形成されており、
前記複数の凹部それぞれの開口の大きさは、前記複数の第一の貫通穴それぞれの開口の大きさより小さいことを特徴とする冷却装置。
前記ダクトは、前記ダクトの外側の前記気体が流入する吸気口を含み、
前記流路は、前記吸気口から前記冷却部を経由し前記冷却対象に至り、
前記吸気口の上流または下流には、異物が前記冷却対象に付着することを防止するフィルターが配置されていることを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。
前記冷却部は、
前記熱電変換素子に接続される接続面と、
前記接続面に連なる伝熱領域と、を備え、
前記伝熱領域における単位面積あたりの前記複数の第一の貫通穴の開口面積の合計値は、前記冷却部の全体における単位面積あたりの前記複数の第一の貫通穴の開口面積の合計値より小さいことを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
前記冷却部における前記気体の前記流動方向に直交する前記冷却部の断面の辺を含む周辺領域は、前記伝熱領域であることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
前記冷却部は、前記伝熱領域によって複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
前記冷却部より熱伝導率が高い伝熱部材を更に有し、
前記伝熱部材は、前記冷却部および前記熱電変換素子の両方に接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
前記冷却部より熱伝導率が高い伝熱部材を更に有し、
前記伝熱部材は、前記冷却部および前記熱電変換素子の両方に接続されており、
前記伝熱部材は、前記伝熱領域に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
前記伝熱部材は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項８に記載の冷却装置。
前記冷却部は、多孔質金属、金属メッシュ、または多孔質セラミックスにより形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
前記ダクトは、多孔質金属、金属メッシュ、または多孔質セラミックスにより形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
前記冷却対象は、光学素子であることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
前記冷却対象は、撮像素子であることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
前記ダクトは、前記冷却対象と前記ファンを密閉して収容することを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
前記複数の凹部は、前記冷却部により前記気体が冷却されることで前記冷却部の前記表面に発生する結露により生じる液体を表面張力により留まらせるよう形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
請求項２または３に記載の冷却装置を含む画像形成部と、
前記画像形成部にて入力信号に応じて形成された画像を投射する投射光学系と、を有し、
前記冷却対象は、画像表示素子を含むことを特徴とする投射型表示装置。
請求項２または３に記載の冷却装置と、
撮像素子と、を有し、
前記冷却対象は、前記撮像素子を含むことを特徴とする撮像装置。