KR20150083765A

KR20150083765A - 투사형 영상 표시 장치

Info

Publication number: KR20150083765A
Application number: KR1020140087386A
Authority: KR
Inventors: 마코토 구리아키
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2015-07-20
Also published as: CN104777705A; US20150198869A1; CN104777705B; EP2894514A3; JP6341664B2; CA2855185C; US9261761B2; EP2894514A2; JP2015132659A; CA2855185A1

Abstract

본 발명은 동작 온도를 일정하게 유지하면서, 실내에 배치되어야 할 장치의 사이즈 및 하중을 억제 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 투사형 영상 표시 장치는, 실내에 배치되어야 할 실내 유닛(1)과, 실외에 배치되어야 할 실외 유닛(4)을 구비한다. 실외 유닛(4)은, 제 1 냉매 배관(21)과 함께 환상의 냉매 경로를 형성하는 제 2 냉매 배관(41)과, 냉각 장치(42)와, 냉각 장치(42)에 의한 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)의 냉각을 제어하는 냉각 제어 회로(45)를 구비한다. 실내 유닛(1)은 냉각 제어 회로(45)와 통신을 실행하는 것에 의해, 냉각 장치(42)에 의한 냉각을 제어하는 메인 제어 회로(27)를 구비한다.

Description

투사형 영상 표시 장치{PROJECTION IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 스크린에 영상을 투영하는 투사형 영상 표시 장치로서, 특히 투사형 영상 표시 장치에 있어서의 냉각에 관한 것이다.

종래, 많은 투사형 영상 표시 장치(프로젝터)에서는, 3원색의 광을 생성하기 위한 광원에 램프가 채용되어 있다. 이들 투사형 영상 표시 장치에서는, 램프가 발하는 백색광을 다이크로익 미러(dichroic mirror)에 의해 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3원색으로 분리하고, 이 3원색을 화상 정보에 의해 변조하여 합성 프리즘에 의해 합성한 후, 투사 렌즈를 거쳐서 스크린에 투영하는 것에 의해, 영상을 표시하고 있다.

한편, 한층더한 고휘도화(고출력화), 색 재현 범위의 확대 및 장수명화의 요구가 최근 높아져가고 있다. 그런데, 상술한 램프 광원을 구비하는 투사형 영상 표시 장치에서 더욱더 고휘도화를 진행시키는 것은, 발열 및 소음의 증대, 및 냉각 구조 및 전원의 대형화 등의 관점에서 곤란하고, 또한 색 재현 범위의 확대 및 장수명화에 대해서도 실현이 곤란했다.

그래서, 램프 광원을 대신하여, 색 재현 범위가 넓고, 장수명인 반도체 레이저 소자나 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)가 광원으로서 사용되고 있다. 또한, 복수의 반도체 레이저 소자나 복수의 LED를 광원 요소로서 사용하는 것에 의해 고출력이 가능한 광원, 및 해당 광원을 구비하는 투사형 영상 표시 장치의 개발도 진행되고 있다.

반도체 레이저 소자 또는 LED를 사용하는 투사형 영상 표시 장치에서는, 각 색(R, G, B)의 반도체 레이저 소자나 LED 등을 안정적으로 발광, 발진시키기 위해서, 그들의 동작 온도를 일정하게 유지하는 것이 중요한 과제가 되고 있다.

특히, 광원 요소가 반도체 레이저 소자일 경우에는, 동작 온도가 저온으로 될수록 발광 효율이 좋아지지만, 반대로 고온으로 될수록 발광 효율이 저하하는 동시에 결정 결함의 증가가 진행한다. 그리고, 이러한 진행에 수반하는 비발광 천이의 증가에 따른 발열의 증가에 의해, 더욱 발광 소자의 온도 상승을 초래하여 발광 능력이 가속적으로 저하해버리는 일이 있다. 또한, 수명의 단기화가 급속하게 진행해버리는 일이 있다. 더욱이, 동작 온도가 높아도 낮아도, 동작 온도에 따라서 출력광의 파장이 변화되기 때문에, 본래의 색이나 영상을 투영할 수 없게 된다.

이 때문에, 광원 요소가 반도체 레이저 소자일 경우에는, 동작 온도를 일정한 최적 온도로 유지하는 것이 중요하게 되어 있다.

반도체 레이저 소자의 동작 온도를 일정화시키는 종래의 기술로서는, 펠티에(Peltier) 소자를 이용한 냉각 기술이 있다. 그러나, 펠티에 소자의 배열(排熱)에는 공냉식 냉각이 일반적으로 사용되고, 고출력화하기 위해서 해당 공냉식 냉각에 의해 충분한 냉각 능력을 실현하기 위해서는 대형의 히트 파이프(heat pipe), 히트 싱크(heat sink) 및 팬 등을 필요로 하게 되어, 장치의 사이즈 및 팬에 의한 소음이 커져버린다는 문제가 있다. 또한, 펠티에 소자에 의한 전력 손실이 크므로, 소비 전력이 커서, 효율이 나쁜 것으로 고려된다.

또한, 다른 냉각 기술로서, 수냉 방식에 의한 냉각 기술도 있지만, 상류 하류에 의한 온도차가 생기기 때문에, 복수의 반도체 레이저의 동작 온도를 일정하게 유지하는 것은 곤란하다.

다른 냉각 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 열교환한 공기를 광학 소자군에 공급함으로써, 광학 소자군을 냉각하는 기술이 개시되어 있다. 그렇지만, 광학 소자군에 맞는 냉각 공기의 풍량에 편차가 있기 때문에, 동작 온도를 일정하게 유지하는 것은 곤란하다. 또한, 특허문헌 1에 개시된 기술에서도, 대형의 냉각용의 팬을 필요로 하게 되어, 장치의 사이즈 및 팬에 의한 소음이 커져버린다는 문제가 있다.

그래서, 특허문헌 2에서는, 이상과 같은 문제를 해결하기 위해서, 예를 들어 냉매 압축기, 응축기, 팬, 감압기, 증발기(또는 흡열기)를 구비하는 냉매 회로를 사용하고, 냉매의 증발 및 잠열을 이용하여 반도체 레이저 소자를 냉각하는 기술이 제안되어 있다.

일본 공개 특허 제 2009-222869 호 공보 일본 공개 특허 제 2009-42703 호 공보

특허문헌 2의 기술에 따르면, 동작 온도를 일정하게 유지하는 것은 가능해진다. 그렇지만, 특허문헌 2의 기술과 같이, 영상을 투영하는 회로와 냉매 회로가 일체화된 투사형 영상 표시 장치에서는, 고출력화에 수반하여 압축기, 응축기, 팬 및 전원 등의 사이즈 및 중량이 커진다. 이 때문에, 투사형 영상 표시 장치의 설치 공간의 크기나 내하중이 문제로 되어, 설치에 드는 비용이 증대해버린다는 문제가 있었다. 또한, 팬이나 압축기의 대형화에 의한 소음도 크다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 동작 온도를 일정하게 유지하면서, 실내에 배치되어야 할 장치의 사이즈 및 하중을 억제 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 투사형 영상 표시 장치는, 스크린에 영상을 투영하는 투사형 영상 표시 장치로서, 실내에 배치되어야 할, 상기 영상을 투영하는 실내 유닛과, 실외에 배치되어야 할 실외 유닛을 구비한다. 상기 실내 유닛은, 상기 영상의 광원이며, 복수의 반도체 레이저 소자를 포함하는 반도체 레이저 소자군과, 상기 복수의 반도체 레이저 소자에 열적으로 접속된 금속 블록을 포함하는 흡열기와, 상기 흡열기에 열적으로 접속된 제 1 냉매 배관을 구비한다. 상기 실외 유닛은, 상기 실내 및 실외 유닛 사이에 배치된 냉매 배관을 거쳐서 상기 제 1 냉매 배관과 함께 환상의 냉매 경로를 형성하는 제 2 냉매 배관과, 냉매 압축기, 응축기 및 팬을 포함하고, 상기 냉매 경로 내를 순환하는 냉매를 거쳐서 상기 흡열기를 냉각 가능한 냉각 장치와, 상기 냉각 장치에 의한 상기 냉각을 제어하는 냉각 제어 회로를 구비한다. 상기 실내 유닛은, 상기 실내 및 실외 유닛 사이에 배치된 통신로를 거쳐서 상기 냉각 제어 회로와 통신을 실행하는 것에 의해, 상기 냉각 장치에 의한 상기 냉각을 제어하는 메인 제어 회로를 더 구비한다.

본 발명에 따르면, 반도체 레이저 소자군의 동작 온도를 일정하게 유지하면서, 실내에 배치되어야 할 장치의 사이즈 및 하중을 억제할 수 있다.

도 1은 실시형태 1에 따른 프로젝터의 전체 구성을 도시하는 도면,
도 2는 실시형태 1에 따른 프로젝터의 설치 예를 도시하는 사시도,
도 3은 실시형태 1의 변형예 1에 따른 프로젝터의 일부의 구성을 도시하는 도면.

<실시형태 1>

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 투사형 영상 표시 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 이 투사형 영상 표시 장치(이하, 「프로젝터」라고 기재함)는 스크린(81)에 영상(투사광)을 투영하는 장치이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 프로젝터는 실내에 배치되어야 할 실내 유닛(1)과, 실외에 배치되어야 할 실외 유닛(4)을 구비하고 있다.

실내 유닛(1)은 상기 영상을 투영하는 유닛이다. 본 실시형태 1에 따른 실내 유닛(1)은, R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)와, 레이저 구동 회로(14)와, 영상 처리 회로(15)와, 광학 합성부(16)와, 투사 렌즈(17)와, R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)와, 제 1 냉매 배관(21)과, 받침 접시(22)와, 드레인 파이프(23)와, 관 온도 센서(24)와, 전자 팽창 밸브(25)와, 실내 유닛(1)의 구성요소에 이용되는 전원을 공급하는 전원 회로(26)와, 실내 유닛(1)의 구성요소를 통괄적으로 제어하는 메인 제어 회로(27)를 구비하고 있다. 또한, 실내 유닛(1)은 예를 들어 레이저광을 변조하여 영상을 생성하는 영상 생성부 등도 구비하고 있지만, 도 1 및 도 2에서는 그들의 도시를 생략하고 있다.

본 실시형태 1에 따른 실외 유닛(4)은, 제 2 냉매 배관(41)과, 냉각 장치(42)와, 냉매 가열 히터(43)와, 인버터 회로(44)와, 실외 유닛(4)의 구성요소를 통괄적으로 제어하는 냉각 제어 회로(45)를 구비하고 있다. 이들 중 냉각 장치(42)는 냉매 압축기(42a)와, 응축기(42b)와, 팬(42c)을 구비하고 있다. 또한, 실외 유닛(4)은 예를 들어 실외 유닛(4)의 구성요소에 이용되는 전원을 공급하는 전원 회로 등도 구비하고 있지만, 도 1 및 도 2에서는 도시를 생략하고 있다.

실내 유닛(1)과 실외 유닛(4) 사이에는, 냉매 배관(71)과, 통신로인 통신선(72)이 배치되어 있다. 냉매 배관(71)은 제 1 냉매 배관(21)의 일단부와 제 2 냉매 배관(41)의 일단부를 접속하고, 제 1 냉매 배관(21)의 타단부와 제 2 냉매 배관(41)의 타단부를 접속한다. 통신선(72)은 메인 제어 회로(27)와 냉각 제어 회로(45) 사이를 통신 가능하게 접속한다. 또한, 여기에서는, 통신로에 유선[통신선(72)]을 이용한 구성에 대해서 설명하지만, 통신로는 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 메인 제어 회로(27) 및 냉각 제어 회로(45)에 무선 통신 장치를 마련하는 것에 의해, 통신로에 무선을 이용하는 구성이어도 좋다.

<주로 영상 투영에 관한 구성>

다음에, 본 실시형태 1에 따른 프로젝터 중, 주로 영상 투영에 관한 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

R 레이저 클러스터(반도체 레이저 소자군)(11)는 영상(투사광)의 광원이며, 적색 레이저광(11b)을 출력 가능한 복수의 반도체 레이저 소자(11a)를 포함하고 있다. G 레이저 클러스터(반도체 레이저 소자군)(12)는 영상(투사광)의 광원이며, 녹색 레이저광(12b)을 출력 가능한 복수의 반도체 레이저 소자(12a)를 포함하고 있다. B 레이저 클러스터(반도체 레이저 소자군)(13)는 영상(투사광)의 광원이며, 청색 레이저광(13b)을 출력 가능한 복수의 반도체 레이저 소자(13a)를 포함하고 있다. 이렇게 구성된 R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)는 높은 광 강도의 적색 레이저광(11b), 녹색 레이저광(12b), 청색 레이저광(13b)을 각각 출력하는 것이 가능하게 되어 있다.

레이저 구동 회로(14)는 R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)의 반도체 레이저 소자(11a, 12a, 13a)를 구동함으로써, 적색 레이저광(11b), 녹색 레이저광(12b), 청색 레이저광(13b)을 출력시킨다.

영상 처리 회로(15)는 외부로부터의 화상 정보에 따른 영상 신호를 도시하지 않은 영상 생성부에 출력한다. 영상 생성부는 영상 처리 회로(15)로부터의 영상 신호에 근거하여, 적색 레이저광(11b), 녹색 레이저광(12b), 청색 레이저광(13b)을 변조하여 적색의 영상, 녹색의 영상, 청색의 영상을 생성한다.

광학 합성부(16)는 생성된 적색의 영상, 녹색의 영상, 청색의 영상을 합성하여 컬러 영상(투사광)을 생성한다.

투사 렌즈(17)는 광학 합성부(16)에서 생성된 컬러 영상(투사광)이 확대되도록, 컬러 영상(투사광)을 스크린(81)(도 2)에 투영한다.

<주로 냉각에 관한 구성>

다음에, 본 실시형태 1에 따른 프로젝터 중, 주로 냉각에 관한 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

R 레이저 흡열기(흡열기)(18)는 복수의 반도체 레이저 소자(11a)에 열적으로 접속(결합)된 금속 블록을 포함하고 있다. G 레이저 흡열기(흡열기)(19)는 복수의 반도체 레이저 소자(12a)에 열적으로 접속된 금속 블록을 포함하고 있다. B 레이저 흡열기(흡열기)(20)는 복수의 반도체 레이저 소자(13a)에 열적으로 접속된 금속 블록을 포함하고 있다.

제 1 냉매 배관(21)은 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)(여기에서는 이들의 금속 블록)와 열적으로 접속되어 있다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 전자 팽창 밸브(25), G 레이저 흡열기(19), B 레이저 흡열기(20), R 레이저 흡열기(18)가 이 순서대로 제 1 냉매 배관(21)을 거쳐서 직렬로 접속되어 있다.

실내 유닛(1)의 받침 접시(22), 드레인 파이프(23), 관 온도 센서(24), 전자 팽창 밸브(25) 및 메인 제어 회로(27)의 상세한 설명에 대해서는 후술하고, 다음에, 실외 유닛(4)의 구성요소에 대해서 상세하게 설명한다.

제 2 냉매 배관(41)은 냉매 배관(71)을 거쳐서 제 1 냉매 배관(21)과 함께 환상의 냉매 경로를 형성한다. 도 1의 백색 화살표로 나타내는 바와 같이, 냉매가, 해당 환상의 냉매 경로 내를, 전자 팽창 밸브(25)의 일단부, G 레이저 흡열기(19), B 레이저 흡열기(20), R 레이저 흡열기(18), 냉매 가열 히터(43), 냉매 압축기(42a), 응축기(42b), 전자 팽창 밸브(25)의 타단부의 순서대로 순환한다.

냉각 장치(42)는 냉매 압축기(42a), 응축기(42b) 및 팬(42c)을 구비하고 있어, 제 2 냉매 배관(41)을 흐르는 냉매의 열을 방열하는 것이 가능하게 되어 있다.

구체적으로는, 냉매 압축기(42a)는 냉매 가스(가스 상태의 냉매)를 압축하는 것에 의해, 해당 냉매 가스를 고온 고압화한다. 응축기(42b)는 고온 고압화된 냉매 가스를 팬(42c)에 의해 실외 유닛(4)의 외부로부터 내부로 유입된 외기(86)(도 1의 파선 화살표)와 열교환하는 것에 의해, 해당 냉매 가스를 고압의 액체 냉매로 한다. 냉매의 응축 효과에 의해 생긴 열을 받은 외기(86)는 팬(42c)에 의해 실외 유닛(4)의 내부로부터 외부로 방출된다.

고압의 액체 냉매는 G 레이저 흡열기(19) 등에 도달할 때까지 감압되어, 기화하기 쉬운 액체 냉매가 된다. 또한, 냉매의 감압은 예를 들어 냉매 경로의 배관 구조를 연구하는 것 등에 의해서도 실현되지만, 여기에서는 전자 팽창 밸브(25)에 의해 실현되고 있다.

이상과 같은 구성에 따르면, 냉매 경로 중, 전자 팽창 밸브(25)의 일단부로부터 G 레이저 흡열기(19), B 레이저 흡열기(20), R 레이저 흡열기(18) 및 냉매 가열 히터(43)까지의 사이의 부분에 있어서, 냉매의 잠열 효과에 의해, R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20) 등의 온도를 일정하게 유지하면서 열이 빼앗기게 된다. 이렇게, 냉각 장치(42)는 냉매 경로 내를 순환하는 냉매를 거쳐서 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20), 나아가서는 R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)를 어느 일정 온도로 냉각하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 냉매가 완전히 기화되지 않은 상태로 냉매 압축기(42a)로 유입되면, 냉매 압축기(42a)에 악영향이 생긴다. 그래서, 냉매가 기화된 상태로 냉매 압축기(42a)로 유입될 수 있도록, 냉매 가열 히터(43)에 의해 냉매 압축기(42a)로 유입되는 냉매를 가열하고 있다.

인버터 회로(44)는 냉각 제어 회로(45)의 제어에 의해 냉매 압축기(42a)를 구동한다.

냉각 제어 회로(45)는 인버터 회로(44)를 제어하는 것에 의해, 냉매 압축기(42a)의 구동을 제어한다. 이렇게 구성된 냉각 제어 회로(45)는 냉각 장치(42)에 의한 냉각을 제어하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 냉각 제어 회로(45)는 냉매 압축기(42a)의 구동을 제어할 뿐만 아니라, 팬(42c)의 회전수 등도 제어하여, 냉각 장치(42)에 의한 냉각을 제어해도 좋다.

다음에, 실내 유닛(1)의 받침 접시(22), 드레인 파이프(23), 관 온도 센서(24), 전자 팽창 밸브(25) 및 메인 제어 회로(27)에 대해서 상세하게 설명한다.

받침 접시(22)는 실내 유닛(1) 내부의 온도가 실온 이하로 되었을 경우 등에 실내 유닛(1) 내부의 결로에 의해 생기는 물방울을 받는다. 드레인 파이프(23)는 받침 접시(22)에서 받은 물을 실내 유닛(1) 외부로 배출한다.

관 온도 센서(온도 센서)(24)는, R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)보다 하류의 제 1 냉매 배관(21)에 마련되어 있어, R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)의 온도, 나아가서는 R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)의 동작 온도를 간접적으로 검출 가능하게 되어 있다. 관 온도 센서(24)는 검출한 온도를 메인 제어 회로(27)로 출력한다.

감압기인 전자 팽창 밸브(25)는 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)보다 상류의 제 1 냉매 배관(21)에 마련되어 있다. 이러한 전자 팽창 밸브(25)는, 해당 제 1 냉매 배관(21) 내의 냉매의 감압량을 제어함으로써, 냉매의 증발 온도를 제어하여, 해당 냉매의 잠열 효과에 의해 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)를 냉각하는 것이 가능하게 되어 있다.

메인 제어 회로(27)는 통신선(72)을 거쳐서 냉각 제어 회로(45)와 통신을 실행한다. 본 실시형태 1에서는, 메인 제어 회로(27)는 제어 정보 등의 정보를 냉각 제어 회로(45)에 송신하는 등의 통신을 실행하는 것에 의해, 냉각 제어 회로(45)를 제어한다. 이것에 의해, 메인 제어 회로(27)는 냉각 장치(42)[인버터 회로(44)]의 냉각을 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 메인 제어 회로(27)는 냉각 장치(42)에 의한 냉각을 제어함으로써, 관 온도 센서(24)에서 검출된 온도를 미리설정된 온도로 유지한다. 이러한 메인 제어 회로(27)의 구성에는, 관 온도 센서(24)에서 검출되는 온도와, 냉각 장치(42)의 냉각을 제어하기 위한 제어 신호를 대응시킨 룩업 테이블(look-up table)을 갖고, 관 온도 센서(24)로부터의 온도에 대응하는 제어 신호를 해당 룩업 테이블로부터 취득하는 구성이 적용된다.

<효과>

일반적으로, 복수의 반도체 레이저 소자를 광원 요소로서 사용하도록 구성된 프로젝터에서는, 반도체 레이저 소자의 수명, 출사광의 파장 및 휘도가 동작 온도에 의해 영향을 받는다. 이 때문에, 동작 온도가 일정하게 유지되지 않으면, 예를 들어 프로젝터의 화이트 밸런스(white balance)나 휘도가 설계값으로부터 벗어나버려, 정확한 색 계조(階調) 표현이 될 수 없어지는 등의 영향이 생긴다. 이상의 관점에서, 프로젝터에서는, 동작 온도를 일정하게 유지하는 것이 요구되고 있었다. 또한, 이러한 요구를 실현하기 위해서, 동작 온도를 일정하게 유지하는 냉매 회로 모두를, 프로젝터의 내부에 마련한 기술이 제안되어 있지만, 반도체 레이저 소자의 고출력화에 수반하여 압축기, 응축기, 팬 및 전원 등의 사이즈 및 중량이 커지고 있어, 프로젝터의 설치 공간의 크기 및 내하중, 및 팬 및 압축기의 소음의 크기가 문제가 되고 있었다. 또한, 설치 설비의 보강 등, 이들의 대책에 드는 비용이 증대하는 것도 문제가 되고 있었다.

이것에 대하여, 이상과 같은 본 실시형태 1에 따른 프로젝터에 따르면, 메인 제어 회로(27)는 냉각 제어 회로(45)와 통신을 실행하는 것에 의해, 냉각 장치(42)의 냉각[제 1 냉매 배관(21)의 냉매의 잠열 작용]을 제어한다. 이것에 의해, 예를 들어 관 온도 센서(24)에서 검출된 온도를 미리설정된 온도로 유지할 수 있다. 따라서, 프로젝터의 휘도 변화에 수반하여, R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)의 발열량이 변화되어도, R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)의 동작 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 프로젝터의 휘도나 화이트 밸런스를 안정시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 냉매 압축기(42a), 응축기(42b) 및 팬(42c)을 포함하는 냉각 장치(42)를 실외 유닛(4)에 배치하도록 구성되어 있다. 이렇게, 프로젝터의 구성요소를 실내 유닛(1) 및 실외 유닛(4)에 분산 배치함으로써, 실내 유닛(1)을 경량화하는 것이 가능해진다. 그 결과, 천장에 설치가 가능하게 되는 등 설치 자유도를 향상시킬 수 있는 동시에, 냉매 압축기(42a) 및 팬(42c) 등의 중량 증가에 수반하는 실내의 내하중 보강 공사, 배열 풍량 증가에 수반하는 배기 설비의 증설, 및 그것들에 드는 비용을 억제할 수 있다. 또한, 영화관 등의 관내 설비에 프로젝터를 설치할 경우에도, 실외 유닛(4)을 옥외에 설치하고, 냉매 배관(71), 통신선(72), 드레인 파이프(23) 등을 마련하기 위한 구멍(경로)을 관내 설비에 마련하는 작업 정도로 끝나므로, 관내 설비를 거의 그대로 이용할 수 있는 것으로 고려된다. 더욱이, 냉매 압축기(42a) 및 팬(42c)을 옥외에 설치하는 것에 의해, 그것들의 진동에 의한 소음이나, 팬(42c)의 풍절음(風切音)에 의한 소음이 실내 유닛(1)이 마련된 실내의 시청자에게 감지되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 실내 유닛(1) 내부의 결로에 의해 생긴 물을 실내 유닛(1) 외부로 배출하는 드레인 파이프(23)가 마련되어 있다. 이것에 의해, R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)의 동작 온도를, 예를 들어 결로가 생기기 쉬운 15℃ 정도의 온도로 유지하도록 제어하는 것이 가능해진다. 그 결과, 반도체 레이저 소자(11a, 12a, 13a)의 발광 효율을 높일 수 있는 동시에, 그 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 실내 유닛(1)은 드레인 파이프(23)가 접속된 제습 장치(도시하지 않음)를 내부에 더 구비해도 좋다.

<변형예 1>

실시형태 1의 구성에 있어서, 메인 제어 회로(27)는 전자 팽창 밸브(25)도 제어함으로써, 해당 전자 팽창 밸브(25)에 의한 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)의 냉각을 미조정해도 좋다. 이러한 구성에 따르면, R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)에 있어서의 온도의 응답 속도를 개선할 수 있다.

또한, 실시형태 1의 구성에서는, G 레이저 흡열기(19), B 레이저 흡열기(20) 및 R 레이저 흡열기(18)가 이 순서대로 제 1 냉매 배관(21)을 거쳐서 직렬로 접속되어 있었다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)는 제 1 냉매 배관(21)을 거쳐서 병렬로 접속되어도 좋다. 그리고, 메인 제어 회로(27)에 의해 제어되는 복수(여기서는 3개)의 전자 팽창 밸브(25)가 R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)에 일대일로 대응하여 마련되어도 좋다. 또한, 복수(여기서는 3개)의 관 온도 센서(24)가 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)의 각각보다 하류의 제 1 냉매 배관(21)에 마련되어도 좋다. 이러한 구성을 도 3에 도시한다. 단, 도 3에서는 도면이 복잡하게 되지 않도록 실내 유닛(1)의 일부만을 도시하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같은 구성에 따르면, R, G, B 레이저 클러스터(11, 12, 13)의 동작 온도를 개별적으로 조정할 수 있다.

또한, 이상의 설명에서는, 전자 팽창 밸브(25)는 실내 유닛(1)에 마련되었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 실외 유닛(4)[예를 들면, 응축기(42b)보다 하류의 제 2 냉매 배관(41)]에 마련되어도 좋다. 그리고, 냉각 장치(42)와 마찬가지로, 메인 제어 회로(27)가 냉각 제어 회로(45)와 통신을 실행하는 것에 의해, 전자 팽창 밸브(25)를 제어하도록 구성해도 좋다.

<변형예 2>

실시형태 1에 따른 실내 유닛(1)은 R, G, B 레이저 흡열기(18, 19, 20)보다 하류의 제 1 냉매 배관(21)에 마련된 관 온도 센서(24)를 구비하고 있었다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 실내 유닛(1)은 관 온도 센서(24) 대신에, 반도체 레이저 소자(11a, 12a, 13a)가 갖는 접합부(pn 접합)의 온도를 검출하는 온도 센서를 구비해도 좋다. 그리고, 메인 제어 회로(27)는 냉각 장치(42)에 의한 냉각을 제어함으로써, 해당 온도 센서에서 검출된 온도를 미리설정된 온도로 유지해도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 반도체 레이저 소자(11a, 12a, 13a)의 휘도 변화에 수반하여 반도체 레이저 소자(11a, 12a, 13a)의 발열량이 변화되어도, 반도체 레이저 소자(11a, 12a, 13a)의 동작 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 동작 온도의 변화에 의한 적색 레이저광(11b), 녹색 레이저광(12b), 청색 레이저광(13b)의 파장 변화를 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 그 발명의 범위 내에서, 실시형태 및 변형예를 적절하게 변형, 생략하는 것이 가능하다.

1 : 실내 유닛 4 : 실외 유닛
11, 12, 13 : R 레이저 클러스터, G 레이저 클러스터, B 레이저 클러스터
11a, 12a, 13a : 반도체 레이저 소자
18, 19, 20 : R 레이저 흡열기, G 레이저 흡열기, B 레이저 흡열기
21 : 제 1 냉매 배관 23 : 드레인 파이프
24 : 관 온도 센서 25 : 전자 팽창 밸브
27 : 메인 제어 회로 41 : 제 2 냉매 배관
42 : 냉각 장치 42a : 냉매 압축기
42b : 응축기 42c : 팬
45 : 냉각 제어 회로 71 : 냉매 배관
72 : 통신선 81 : 스크린

Claims

스크린에 영상을 투영하는 투사형 영상 표시 장치에 있어서,
실내에 배치되어야 할, 상기 영상을 투영하는 실내 유닛과,
실외에 배치되어야 할 실외 유닛을 구비하며,
상기 실내 유닛은,
상기 영상의 광원이며, 복수의 반도체 레이저 소자를 포함하는 반도체 레이저 소자군과,
상기 복수의 반도체 레이저 소자에 열적으로 접속된 금속 블록을 포함하는 흡열기와,
상기 흡열기에 열적으로 접속된 제 1 냉매 배관을 구비하고,
상기 실외 유닛은,
상기 실내 및 실외 유닛 사이에 배치된 냉매 배관을 거쳐서 상기 제 1 냉매 배관과 함께 환상의 냉매 경로를 형성하는 제 2 냉매 배관과,
냉매 압축기, 응축기 및 팬을 포함하고, 상기 냉매 경로 내를 순환하는 냉매를 거쳐서 상기 흡열기를 냉각 가능한 냉각 장치와,
상기 냉각 장치에 의한 상기 냉각을 제어하는 냉각 제어 회로를 구비하고,
상기 실내 유닛은, 상기 실내 및 실외 유닛 사이에 배치된 통신로를 거쳐서 상기 냉각 제어 회로와 통신을 실행하는 것에 의해, 상기 냉각 장치에 의한 상기 냉각을 제어하는 메인 제어 회로를 더 구비하는
투사형 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 실내 유닛은 상기 흡열기보다 하류의 상기 제 1 냉매 배관에 마련된 온도 센서를 더 구비하고,
상기 메인 제어 회로는 상기 냉각 장치에 의한 상기 냉각을 제어함으로써, 상기 온도 센서에서 검출된 온도를 미리설정된 온도로 유지하는
투사형 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 실내 유닛은 상기 반도체 레이저 소자가 갖는 접합부의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 구비하고,
상기 메인 제어 회로는 상기 냉각 장치에 의한 상기 냉각을 제어함으로써, 상기 온도 센서에서 검출된 온도를 미리설정된 온도로 유지하는
투사형 영상 표시 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실내 유닛은, 상기 흡열기보다 상류의 상기 제 1 냉매 배관에 마련되고 상기 냉매 경로 내를 순환하는 냉매를 거쳐서 상기 흡열기를 냉각 가능한 전자 팽창 밸브를 더 구비하고,
상기 메인 제어 회로는 상기 전자 팽창 밸브를 제어함으로써, 상기 전자 팽창 밸브에 의한 상기 냉각을 미조정하는
투사형 영상 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
복수의 상기 반도체 레이저 소자군이 상기 제 1 냉매 배관을 거쳐서 병렬로 접속되어 있고,
복수의 상기 전자 팽창 밸브가 상기 복수의 반도체 레이저 소자군에 일대일로 대응하여 마련되어 있는
투사형 영상 표시 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실내 유닛은 상기 실내 유닛 내부의 결로에 의해 생긴 물을 상기 실내 유닛 외부로 배출하는 드레인 파이프를 더 구비하는
투사형 영상 표시 장치.