投影装置
【課題】放熱部材の取り付け範囲が制限されるのを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】投影装置は、筐体９と、ＤＭＤ素子７と、放熱部材１３と、光吸収部１７とを備える。光吸収部１７は、放熱部材１３上から筐体９の開口１２を通って筐体９内に突出する突出部１６を有する。そして、光吸収部１７は、突出部１６において、ＤＭＤ素子７からのオフ光Ｌ４を吸収し、放熱部材１３は、光吸収部１７がオフ光Ｌ４を受けることにより光吸収部１７において生じる熱を筐体９の外部に放熱する。
【解決手段】投影装置は、筐体９と、ＤＭＤ素子７と、放熱部材１３と、光吸収部１７とを備える。光吸収部１７は、放熱部材１３上から筐体９の開口１２を通って筐体９内に突出する突出部１６を有する。そして、光吸収部１７は、突出部１６において、ＤＭＤ素子７からのオフ光Ｌ４を吸収し、放熱部材１３は、光吸収部１７がオフ光Ｌ４を受けることにより光吸収部１７において生じる熱を筐体９の外部に放熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに映像を投影する投影装置に関し、特に反射型投影素子の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタなどの投影装置に関して様々な技術が提案されている。このような投影装置には、例えば、光を選択的に反射する複数の反射型の投影素子を用いて映像化するものや、光を選択的に透過する複数の透過型の投影素子を用いて映像化するものがある。これら投影装置では、その需要から年々高輝度化されてきており、それに伴って、投影素子に入射される光も強くなってきている。また、投影素子に入射される光の一部は、投影素子において吸収されて熱に変換されてしまうことから、投影素子における熱も高くなってきている。しかし、投影素子の温度が高くなり過ぎると、画質が悪化、もしくは投影素子の寿命が短くなるので、投影素子の温度が高くならないように、投影素子は効率的に冷却されている。
【０００３】
さて、反射型投影素子を用いる投影装置においては、筐体に取り付けられた反射型投影素子が、当該筐体の内壁に向けてオフ光を反射するものがある。しかし、このような投影装置では、オフ光が吸収されることにより筐体に生じる熱が反射型投影素子に伝わって、反射型投影素子の温度を上昇させることがある。この温度上昇を抑制する投影装置として、特許文献１には、反射型投影素子が、オフ光を、筐体の開口を介して、筐体の外側に設けた放熱部材に向けて反射することにより、オフ光による熱を放熱する投影装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の投影装置では、放熱部材がオフ光を全て吸収する必要があるため、放熱部材の取り付け範囲が制限される。その結果、例えば、筐体を小型化できなくなることがある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、放熱部材の取り付け範囲が制限されるのを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る投影装置は、開口が設けられた筐体と、前記筐体内における前記開口近傍の所定の領域に向けてオフ光を反射するように前記筐体に取り付けられる反射型投影素子と、前記開口を塞ぐ放熱部材と、前記放熱部材上から前記開口を通って前記筐体内に突出する突出部を有する光吸収部とを備え、前記光吸収部は、少なくとも前記突出部において、前記反射型投影素子からのオフ光を吸収し、前記放熱部材は、前記光吸収部がオフ光を受けることにより前記光吸収部において生じる熱を前記筐体の外部に放熱する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱部材がオフ光を吸収する代わりに、光吸収部が、少なくとも突出部においてオフ光を吸収する。そして、放熱部材が光吸収部において生じる熱を筐体の外部に放熱する。したがって、放熱部材の取り付け範囲が制限されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロジェクタの基本構成を示す図である。
【図２】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図３】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図４】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図５】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図６】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図７】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態１に係るプロジェクタの投影部の概念を示す図である。
【図９】実施の形態１に係るプロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係るプロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係るプロジェクタの投影部の概念を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る光吸収部を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態４に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る投影装置は、スクリーンに映像を投影するプロジェクタであるものとして説明する。本実施の形態に係るプロジェクタについて説明する前に、プロジェクタの基本構成と、本実施の形態に係るプロジェクタと対比されるプロジェクタ（以下、「対比対象プロジェクタ」と呼ぶ）の構成とについて説明する。なお、これらの構成において、本実施の形態に係るプロジェクタの構成要素と同じ構成要素には、同一の符号を付すものとする。
【００１１】
図１は、プロジェクタの基本構成を示す側面図である。このプロジェクタは、光源１と、リフレクター２と、カラーホイル３と、ライトパイプ４と、レンズ５と、ミラー６ａ，６ｂと、反射型投影素子であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子７と、投影レンズ８と、筐体９とを備える。投影部１０は、ライトパイプ４と、レンズ５と、ミラー６ａ，６ｂと、ＤＭＤ素子７と、投影レンズ８とからなり、自身の一部（ライトパイプ４）に入射された光を用いて、投影レンズ８からスクリーンに投影すべき光を出射する。筐体９は、プロジェクタのカバーと個別に設けられたものであっても良いし、筐体９の一部がプロジェクタのカバーの一部として用いられるものであっても良い。
【００１２】
光源１は、例えば、ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザーであり、光を発するものである。リフレクター２は、光源１の光をカラーホイル３に向けて反射する。これにより、光源１の光の大部分は、カラーホイル３に向かう。以下、カラーホイル３に向かう光源１の光を、「入射光Ｌ１」と呼ぶ。
【００１３】
カラーホイル３は、互いに異なる色を有する複数のカラーフィルタ（図示せず）と、カラーホイルモータ３ａとを有する。入射光Ｌ１は、複数のカラーフィルタのうち一つのカラーフィルタに通されて、ライトパイプ４に入射される。カラーホイルモータ３ａは、回転軸を中心に、複数のカラーフィルタを回転することから、入射光Ｌ１が通過する一つのカラーフィルタが微小時間ごとに選択的に切替えられる。これにより、複数の微小時間内においては、複数色の光が、カラーホイル３からライトパイプ４に入射される。なお、複数の微小時間のトータル時間は、人が複数色の光が切替えられていることを感じられないぐらい十分に短くされている。
【００１４】
ライトパイプ４は、例えば、多角柱のガラスなどの光伝導部材（ロッド）からなり、一端から入射された光を複数回、側面において全反射させながら他端から出射する。これにより、ライトパイプ４から出射される光は均一となる。ライトパイプ４からの光は、レンズ５を透過した後、ミラー６ａ、ミラー６ｂの順に反射されて、ＤＭＤ素子７に入射される。以下、ＤＭＤ素子７に入射される光を「入射光Ｌ２」と呼ぶ。
【００１５】
ＤＭＤ素子７は、２次元的に配列された複数の微小ミラー（図示せず）と、複数の微小ミラーの直下にそれぞれ配置された複数のメモリ素子（図示せず）とを有する。複数のメモリ素子それぞれにおいてはオン／オフの設定が可能であり、複数のメモリ素子のオン／オフに応じた静電界作用が、複数の微小ミラーにそれぞれ働くことにより、複数の微小ミラーのそれぞれの傾きが制御される。
【００１６】
図１に示されるように、ＤＭＤ素子７が、入射光Ｌ２を筐体９内に向けて反射するように、複数の微小ミラーを筐体９の内側に配置した状態で、筐体９に取り付けられている。投影レンズ８は、筐体９の複数の壁のうち、ＤＭＤ素子７と対向する壁に、鏡筒８ａを介して取り付けられている。
【００１７】
ＤＭＤ素子７の一つの微小ミラーと一つのメモリ素子との一組は、一つのピクセルに対応している。各ピクセルは、プロジェクタを統括的に制御する制御部（図示せず）により、オン状態／オフ状態に選択的に切替えられる。ピクセルがオン状態にあるときには、そのピクセルの微小ミラーは、入射光Ｌ２を投影レンズ８に向けて反射する。一方、ピクセルがオフ状態にあるときには、そのピクセルの微小ミラーは、入射光Ｌ２を、投影レンズ８ではなく筐体９の内壁に向けて反射する。
【００１８】
投影レンズ８に入射された、ＤＭＤ素子７からの光は、スクリーン（図示せず）に照射される。スクリーンにおいて、微小ミラーからの光が照射される部分では、カラーフィルタに応じた色が表示され、微小ミラーからの光が照射されない部分では、黒色が表示される。これにより、映像がスクリーンに表示される。つまり、入射光Ｌ２のうち映像に必要な光（以下「オン光Ｌ３」と呼ぶ）が、投影レンズ８に入射される。一方、入射光Ｌ２のうち映像に不要な光（以下「オフ光Ｌ４」と呼ぶ）が、筐体９の内壁に入射される。
【００１９】
図２は、第１の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ａ」と呼ぶ）の構成を示す図である。仮に、全てのピクセルがオフ状態になる場合には、ＤＭＤ素子７は、オフ光Ｌ４を、筐体９の内壁９ａと内壁９ｂとの境界近傍の領域に向けて反射する。以下、プロジェクタにおいて、オフ光Ｌ４が照射された領域を、「オフ光照射領域１１」と呼ぶ。
【００２０】
投影部１０Ａにおいては、オフ光Ｌ４は、筐体９の内壁９ａ，９ｂに吸収される。一般に、光が物体に吸収されると、当該物体においてその光のエネルギーが熱に変換されることから、内壁９ａ，９ｂに熱が生じることになる。ここで、筐体９が、金属部材などの熱伝導性のよい材質からなる場合には、オフ光Ｌ４に起因する熱がＤＭＤ素子７に伝わって、ＤＭＤ素子７の温度を上昇させてしまうことがある。
【００２１】
図３は、第２の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｂ」と呼ぶ）の構成を示す図である。投影部１０Ｂにおいては、筐体９の一つの壁（内壁９ａ）に開口１２が設けられている。そして、投影部１０Ｂは、開口１２を塞ぐ放熱部材１３と、開口１２周辺の筐体９の部分と放熱部材１３との間に配置された断熱材１４とを備えている。なお、ＤＭＤ素子７に異物が付着すると、映像に異物が映ってしまうことから、筐体９内に異物が入らないように、筐体９の内部空間が放熱部材１３及び断熱材１４により密閉されている。
【００２２】
投影部１０Ｂにおいては、ＤＭＤ素子７が、オフ光Ｌ４の一部を放熱部材１３に向けて反射する。これにより、オフ光Ｌ４の一部が放熱部材１３に吸収され、それに起因する熱が放熱部材１３に生じる。このオフ光Ｌ４の一部による熱は、断熱材１４により、放熱部材１３から筐体９に伝わるのが抑制される。そして、当該熱は、放熱部材１３により、筐体９の外部に放熱される。なお、放熱部材１３には、筐体９の外部に突出する放熱フィン１３ａが設けられている。この放熱フィン１３ａにより、放熱部材１３と、筐体９の外気との接触面積が大きくなるため、オフ光Ｌ４による熱が、効率よく筐体９の外部に放熱されるようになる。
【００２３】
以上のような投影部１０Ｂによれば、オフ光Ｌ４の一部に起因する熱が放熱部材１３から筐体９の外部に放熱されるため、図２に示される投影部１０Ａに比べてＤＭＤ素子７の冷却効率を高めることができる。しかし、投影部１０Ｂでは、オフ光Ｌ４の残りの部分が、筐体９の内壁９ｂに照射されるため、それに起因する熱がＤＭＤ素子７に伝わってしまう。また、投影部１０Ｂでは、オフ光Ｌ４が断熱材１４にも照射されるので、断熱材１４の温度が上昇し、断熱材１４からガスが発生することがある。その結果、そのガスによりレンズ５などの光学系に汚れてしまい、映像の品質が低下することがある。
【００２４】
図４は、第３の対比対象プロジェクタが備える投影部（以下、「投影部１０Ｃ」と呼ぶ）の構成を示す図であり、図５は、第４の対比対象プロジェクタが備える投影部（以下、「投影部１０Ｄ」と呼ぶ）の構成を示す図である。図４に示される投影部１０Ｃでは、オフ光Ｌ４が、放熱部材１３だけに照射されるようにするため、筐体９、開口１２及び放熱部材１３のそれぞれが、レンズ５の配列方向と同じ方向において長くなっている。図５に示される投影部１０Ｄでは、オフ光Ｌ４が、放熱部材１３だけに照射されるようにするため、筐体９、開口１２及び放熱部材１３のそれぞれが、レンズ５の配列方向に対して垂直な方向において長くなっている。このような投影部１０Ｃ及び投影部１０Ｄによれば、オフ光Ｌ４が放熱部材１３だけに照射されるので、投影部１０Ｂ（図３）において生じる問題を解決することができる。しかし、開口１２及び放熱部材１３が大きくなるため、投影部１０Ｂよりも大型化、高コスト化してしまう。
【００２５】
図６は、第５の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｅ」と呼ぶ）の構成を示す図である。投影部１０Ｅでは、開口１２が、筐体９の二つの壁（内壁９ａ，９ｂ）に跨って設けられている。そして、放熱部材１３は、当該開口１２を塞ぐように、主に二方向に延在している。このような投影部１０Ｅによれば、オフ光Ｌ４が放熱部材１３だけに照射されるので、投影部１０Ｂ（図３）において生じる問題を解決することができる。しかし、放熱部材１３の形状が複雑化するので、高コスト化・製造困難化となってしまう。さらに、筐体９の内部空間を放熱部材１３及び断熱材１４により密閉するのが難しくなり、筐体９内に異物が入って、映像品質が悪化してしまうことがある。
【００２６】
図７は、第６の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｆ」）を示す図である。投影部１０Ｆでは、筐体９の一部が内側に凹んでおり、その凹んだ部分に放熱部材１３が設けられている。このような投影部１０Ｆにおいては、放熱部材１３の位置がＤＭＤ素子７に近づくため、これまでのプロジェクタと比べてオフ光照射領域１１が狭くなる。その結果、オフ光Ｌ４が、放熱部材１３だけに照射されるので、投影部１０Ｂ（図３）において生じる問題を解決することができる。しかし、筐体９の形状が複雑化するので、高コスト化・製造困難化となってしまう。さらに、放熱部材１３がＤＭＤ素子７に近づくので、投影部１０Ｃ〜１０Ｅに比べてＤＭＤ素子７の温度が高くなる可能性がある。
【００２７】
発明者は、以上の問題が生じるのは、放熱部材１３の取り付け範囲が制限されることが原因であることを見出した。以下、放熱部材１３の取り付け範囲が制限されるのを抑制することが可能な、本実施の形態に係る投影装置について説明する。
【００２８】
図８は、本実施の形態に係るプロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｇ」と呼ぶ）の概念を示す図であり、図９は、実物のプロジェクタに適用される際の投影部１０Ｇを示す図である。以下、投影部１０Ｇのうち、図３に示される投影部１０Ｂと異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
投影部１０Ｇにおいては、内壁９ｂの、内壁９ａと内壁９ｂとの境界近傍の部分に開口１２が設けられている。ＤＭＤ素子７は、開口１２近傍の領域（内壁９ａと内壁９ｂとの境界近傍の領域）に向けてオフ光Ｌ４を反射するように、筐体９に取り付けられている。そして、投影部１０Ｇは、開口１２を塞ぐ放熱部材１３と、筐体９における開口１２周辺の部分と放熱部材１３との間に配置された断熱材１４とを備えている。断熱材１４は、ネジなどにより筐体９に着脱可能に取り付けられ、放熱部材１３は、ネジなどにより断熱材１４に着脱可能に取り付けられている。したがって、放熱部材１３は、断熱材１４を介して筐体９に取り付けられる。なお、断熱材１４と筐体９との間の着脱と、放熱部材１３と筐体９との間の着脱とは、互いに独立して行うことができる構造が好ましい。
【００３０】
投影部１０Ｇは、放熱部材１３上から開口１２を通って筐体９内に突出する突出部１６を有する光吸収部１７を備える。以下、放熱部材１３及び光吸収部１７が、互いに別部材として構成されている場合について説明する。
【００３１】
光吸収部１７は、板部材をＬ字型に屈曲させたものであり、互いに直交する２つの板部材１７ａ，１７ｂを有する。板部材１７ａ，１７ｂのそれぞれには、熱伝導性の良い物質、例えば、アルミニウムや銅などの金属が用いられる。２つの板部材１７ａ，１７ｂのうち一方の板部材１７ａは、突出部１６として筐体９内に向けられており、他方の板部材１７ｂは、放熱部材１３に沿って設けられている。図８に示すように、光吸収部１７の突出部１６（板部材１７ａ）は、入射光Ｌ２の進行、及び、オン光Ｌ３の進行を妨げないように設けられている。
【００３２】
光吸収部１７の板部材１７ｂと放熱部材１３との間には、熱伝導性の良い接着部材、例えば、熱伝導シート、グリスが設けられている。したがって、光吸収部１７と放熱部材１３とは互いに熱を伝えやすくなった状態で、互いに接着されている。
【００３３】
光吸収部１７は、突出部１６（板部材１７ａ）において、ＤＭＤ素子７からのオフ光Ｌ４を吸収している。本実施の形態では、光吸収部１７は、突出部１６（板部材１７ａ）だけでなく、板部材１７ｂにおいてもオフ光Ｌ４を吸収している。つまり、オフ光照射領域１１は、突出部１６（板部材１７ａ）及び板部材１７ｂのそれぞれの表面に跨っている。上述したように、光吸収部１７と放熱部材１３とは互いに熱を伝えやすくなっていることから、光吸収部１７が光を吸収することにより光吸収部１７において生じる熱は、放熱部材１３に伝えられ、放熱部材１３から筐体９の外部に放熱されることになる。
【００３４】
このような投影部１０Ｇを備える本実施の形態に係るプロジェクタによれば、放熱部材１３が、オフ光Ｌ４を吸収する代わりに、光吸収部１７が、少なくとも突出部１６においてオフ光Ｌ４を吸収する。そして、放熱部材１３が光吸収部１７において生じる熱を筐体９の外部に放熱する。したがって、放熱部材１３の取り付け範囲が制限されるのを抑制することができる。その結果、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ｃ（図４）及び投影部１０Ｄ（図５）よりも、筐体９を小型化することができるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第３及び第４の対比対象プロジェクタよりも小型化することができる。また、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ｅ（図６）よりも、放熱部材１３の形状を簡素化できるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第５の対比対象プロジェクタよりもコストを低減し、製造を簡素化することができる。また、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ｆ（図７）よりも、筐体９の形状を簡素化することができるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第６の対比対象プロジェクタよりもコストを低減することができるとともに、製造を簡素化することができる。また、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ａ（図２）及び投影部１０Ｂ（図３）よりも、オフ光Ｌ４による熱を効率的に放熱することができるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第１及び第２の対比対象プロジェクタよりもＤＭＤ素子７の冷却効率を向上させることができる。その結果、ＤＭＤ素子７を冷却する冷却フィン（図示せず）や後述のヒートシンク３２が設けられる場合には、それらを小型化することができる。さらに、後述の別の実施の形態のように、ＤＭＤ素子７を冷却する冷却ファン３１が設けられる場合には、冷却ファン３１の回転数を下げることができるため、冷却ファン３１による騒音を低減することができる。また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、断熱材１４にオフ光Ｌ４が照射されるのを抑制することができるため、光学系を汚染するガスが発生するのを抑制することができる。その結果、映像の品質が低下するのを防ぐことができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、筐体９における開口１２周辺の部分と放熱部材１３との間に設けた断熱材１４が、放熱部材１３から筐体９への伝熱を抑制する。したがって、オフ光Ｌ４による熱がＤＭＤ素子７に伝わるのを抑制することができるので、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、光吸収部１７はＬ字型の形状を有しており、光吸収部１７の一部（板部材１７ｂ）が、放熱部材１３に沿って設けられている。したがって、光吸収部１７と放熱部材１３との間の接着面積を大きくすることができるため、光吸収部１７と放熱部材１３との間の接着を容易に行うことができる。よって、本実施の形態に係る光吸収部１７を容易に形成することができるため、当該光吸収部１７を備えるプロジェクタを容易に実現することができる。なお、この場合において、光吸収部１７がオフ光Ｌ４の一部を吸収し、放熱部材１３がオフ光Ｌ４の残りの部分を吸収するものであってもよい。また、多少、製造が複雑化してもよいのであれば、光吸収部１７が放熱部材１３の一部として構成されているものであってもよい。
【００３７】
また、光吸収部１７の受光面には、耐熱性の黒色塗装材が設けられることが望ましい。この場合には、光吸収部１７におけるオフ光Ｌ４の吸収率を高めることができる。したがって、光吸収部１７において吸収されずに反射されたオフ光Ｌ４が、投影レンズ８に入射されてしまうのを抑制することができるため、映像のコントラストを高めることができる。また、光吸収部１７において吸収されずに反射されたオフ光Ｌ４が、筐体９で吸収されるのが抑制される。したがって、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。また、このようなプロジェクタによれば、当該オフ光Ｌ４が断熱材１４に吸収されることも抑制されることから、光学系を汚染するガスが発生するのを確実に抑制することができる。その結果、映像の品質が低下するのを確実に防ぐことができる。なお、放熱部材１３が、オフ光Ｌ４のうちの一部を吸収するように構成される場合には、放熱部材１３の表面にも耐熱性の黒色塗装材が設けられていることが望ましい。
【００３８】
＜実施の形態２＞
図１０は、本実施の形態に係るプロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｈ」と呼ぶ）を示す図である。以下、投影部１０Ｈの構成のうち実施の形態１に係る投影部１０Ｇと同じ構成については、同じ符号を付すものとし、投影部１０Ｇと異なる部分について説明する。
【００３９】
本実施の形態に係る光吸収部１７は、突出部１６を複数有している。そして、複数の突出部１６は、フィン状に設けられている。本実施の形態では、複数の突出部１６の突出方向の長さは、オフ光Ｌ４の進行方向の順に長くなっている。複数の突出部１６のそれぞれは、入射光Ｌ２の進行、及び、オン光Ｌ３の進行を妨げないように設けられている。
【００４０】
以上のような投影部１０Ｈを備える本実施の形態に係るプロジェクタによれば、筐体９内における、光吸収部１７の表面積を増やすことができる。したがって、筐体９内に存在する空気の熱が、光吸収部１７を介して放熱部材１３に伝わって、放熱部材１３から筐体９の外部に放熱され易くなる。よって、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、ある突出部１６においてオフ光Ｌ４が反射されたとしても、別の突出部１６が当該オフ光Ｌ４を吸収することができる。したがって、光吸収部１７におけるオフ光Ｌ４の吸収率を高めることができる。よって、光吸収部１７において吸収されずに反射されたオフ光Ｌ４が、投影レンズ８に入射されてしまうのを抑制することができるため、映像のコントラストを高めることができる。
【００４１】
＜実施の形態３＞
図１１は、本実施の形態に係るプロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｉ」と呼ぶ）の概念を示す図であり、図１２は、本実施の形態に係る光吸収部１７を示す斜視図である。以下、投影部１０Ｉの構成のうち実施の形態１に係る投影部１０Ｇと同じ構成については、同じ符号を付すものとし、投影部１０Ｇと異なる部分について説明する。
【００４２】
図１２に示すように、本実施の形態に係る突出部１６には、ＤＭＤ素子７から投影レンズ８に入射される光、つまり、オン光Ｌ３が通過するための開口２１が設けられている。そして、突出部１６における、開口２１周辺の部分上には、突出する円筒２２が設けられている。
【００４３】
図１１に戻って、光吸収部１７の突出部１６は、オン光Ｌ３が開口２１を通過するように配置される。これにより、突出部１６は、オン光Ｌ３の経路を囲うことになる。なお、突出部１６は、先に説明した実施の形態と同様、入射光Ｌ２の進行、及び、オン光Ｌ３の進行を妨げないように設けられている。また、本実施の形態では、ＤＭＤ素子７から見て、本実施の形態に係る突出部１６の側壁は、筐体９の内壁と近接している。したがって、筐体９内においては、開口２１を通ってのみ、ＤＭＤ素子７側の光は投影レンズ８側に向かうことができるようになっている。
【００４４】
以上のような本実施の形態に係るプロジェクタによれば、光吸収部１７が、オン光Ｌ３以外の光を突出部１６において吸収することができる。したがって、オン光Ｌ３以外の光が投影レンズ８に入射されるのを抑制することができるため、映像のコントラストを高めることができる。
【００４５】
＜実施の形態４＞
図１３は、本実施の形態に係るプロジェクタの一部の構成を示す図である。図１３に示すように、本実施の形態に係るプロジェクタは、投影部１０と、放熱部材１３に送風する冷却ファン３１と、ヒートシンク３２とを備える。本実施の形態に係る投影部１０には、投影部１０Ｇ〜１０Ｉのいずれか一つが用いられる。ヒートシンク３２は、ＤＭＤ素子７の背面に設けられ、ＤＭＤ素子７の熱を吸収して筐体９の外部に放熱する。冷却ファン３１は、筐体９の外部に設けられており、図の矢印の方向に送風することにより、光源１、放熱部材１３及びヒートシンク３２に送風する。
【００４６】
以上のような本実施の形態に係るプロジェクタによれば、冷却ファン３１が放熱部材１３に送風することにより、放熱部材１３における放熱効果を高めることができるため、ＤＭＤ素子７の温度上昇を抑制することができる。したがって、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。その結果、ＤＭＤ素子７の冷却フィンやヒートシンク３２をより小型化することができる。なお、放熱部材１３に放熱フィン１３ａが設けられている場合には、送風に曝される表面積が大きくなるため、放熱効果をより高めることができる。
【００４７】
また、冷却ファン３１は、光源１及びヒートシンク３２にも送風する。したがって、光源１及びヒートシンク３２のそれぞれに専用のファンを設ける必要がないため、ファンの個数を減らすことができる。よって、コストを低減することができるとともに、ファンによる騒音を低減することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 光源、７ ＤＭＤ素子、８ 投影レンズ、９ 筐体、１０，１０Ａ〜１０Ｉ 投影部、１２ 開口、１３ 放熱部材、１４ 断熱材、１６ 突出部、１７ 光吸収部、３１ 冷却ファン、３２ ヒートシンク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに映像を投影する投影装置に関し、特に反射型投影素子の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタなどの投影装置に関して様々な技術が提案されている。このような投影装置には、例えば、光を選択的に反射する複数の反射型の投影素子を用いて映像化するものや、光を選択的に透過する複数の透過型の投影素子を用いて映像化するものがある。これら投影装置では、その需要から年々高輝度化されてきており、それに伴って、投影素子に入射される光も強くなってきている。また、投影素子に入射される光の一部は、投影素子において吸収されて熱に変換されてしまうことから、投影素子における熱も高くなってきている。しかし、投影素子の温度が高くなり過ぎると、画質が悪化、もしくは投影素子の寿命が短くなるので、投影素子の温度が高くならないように、投影素子は効率的に冷却されている。
【０００３】
さて、反射型投影素子を用いる投影装置においては、筐体に取り付けられた反射型投影素子が、当該筐体の内壁に向けてオフ光を反射するものがある。しかし、このような投影装置では、オフ光が吸収されることにより筐体に生じる熱が反射型投影素子に伝わって、反射型投影素子の温度を上昇させることがある。この温度上昇を抑制する投影装置として、特許文献１には、反射型投影素子が、オフ光を、筐体の開口を介して、筐体の外側に設けた放熱部材に向けて反射することにより、オフ光による熱を放熱する投影装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の投影装置では、放熱部材がオフ光を全て吸収する必要があるため、放熱部材の取り付け範囲が制限される。その結果、例えば、筐体を小型化できなくなることがある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、放熱部材の取り付け範囲が制限されるのを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る投影装置は、開口が設けられた筐体と、前記筐体内における前記開口近傍の所定の領域に向けてオフ光を反射するように前記筐体に取り付けられる反射型投影素子と、前記開口を塞ぐ放熱部材と、前記放熱部材上から前記開口を通って前記筐体内に突出する突出部を有する光吸収部とを備え、前記光吸収部は、少なくとも前記突出部において、前記反射型投影素子からのオフ光を吸収し、前記放熱部材は、前記光吸収部がオフ光を受けることにより前記光吸収部において生じる熱を前記筐体の外部に放熱する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱部材がオフ光を吸収する代わりに、光吸収部が、少なくとも突出部においてオフ光を吸収する。そして、放熱部材が光吸収部において生じる熱を筐体の外部に放熱する。したがって、放熱部材の取り付け範囲が制限されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロジェクタの基本構成を示す図である。
【図２】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図３】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図４】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図５】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図６】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図７】対比対象プロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態１に係るプロジェクタの投影部の概念を示す図である。
【図９】実施の形態１に係るプロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係るプロジェクタの投影部の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係るプロジェクタの投影部の概念を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る光吸収部を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態４に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る投影装置は、スクリーンに映像を投影するプロジェクタであるものとして説明する。本実施の形態に係るプロジェクタについて説明する前に、プロジェクタの基本構成と、本実施の形態に係るプロジェクタと対比されるプロジェクタ（以下、「対比対象プロジェクタ」と呼ぶ）の構成とについて説明する。なお、これらの構成において、本実施の形態に係るプロジェクタの構成要素と同じ構成要素には、同一の符号を付すものとする。
【００１１】
図１は、プロジェクタの基本構成を示す側面図である。このプロジェクタは、光源１と、リフレクター２と、カラーホイル３と、ライトパイプ４と、レンズ５と、ミラー６ａ，６ｂと、反射型投影素子であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子７と、投影レンズ８と、筐体９とを備える。投影部１０は、ライトパイプ４と、レンズ５と、ミラー６ａ，６ｂと、ＤＭＤ素子７と、投影レンズ８とからなり、自身の一部（ライトパイプ４）に入射された光を用いて、投影レンズ８からスクリーンに投影すべき光を出射する。筐体９は、プロジェクタのカバーと個別に設けられたものであっても良いし、筐体９の一部がプロジェクタのカバーの一部として用いられるものであっても良い。
【００１２】
光源１は、例えば、ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザーであり、光を発するものである。リフレクター２は、光源１の光をカラーホイル３に向けて反射する。これにより、光源１の光の大部分は、カラーホイル３に向かう。以下、カラーホイル３に向かう光源１の光を、「入射光Ｌ１」と呼ぶ。
【００１３】
カラーホイル３は、互いに異なる色を有する複数のカラーフィルタ（図示せず）と、カラーホイルモータ３ａとを有する。入射光Ｌ１は、複数のカラーフィルタのうち一つのカラーフィルタに通されて、ライトパイプ４に入射される。カラーホイルモータ３ａは、回転軸を中心に、複数のカラーフィルタを回転することから、入射光Ｌ１が通過する一つのカラーフィルタが微小時間ごとに選択的に切替えられる。これにより、複数の微小時間内においては、複数色の光が、カラーホイル３からライトパイプ４に入射される。なお、複数の微小時間のトータル時間は、人が複数色の光が切替えられていることを感じられないぐらい十分に短くされている。
【００１４】
ライトパイプ４は、例えば、多角柱のガラスなどの光伝導部材（ロッド）からなり、一端から入射された光を複数回、側面において全反射させながら他端から出射する。これにより、ライトパイプ４から出射される光は均一となる。ライトパイプ４からの光は、レンズ５を透過した後、ミラー６ａ、ミラー６ｂの順に反射されて、ＤＭＤ素子７に入射される。以下、ＤＭＤ素子７に入射される光を「入射光Ｌ２」と呼ぶ。
【００１５】
ＤＭＤ素子７は、２次元的に配列された複数の微小ミラー（図示せず）と、複数の微小ミラーの直下にそれぞれ配置された複数のメモリ素子（図示せず）とを有する。複数のメモリ素子それぞれにおいてはオン／オフの設定が可能であり、複数のメモリ素子のオン／オフに応じた静電界作用が、複数の微小ミラーにそれぞれ働くことにより、複数の微小ミラーのそれぞれの傾きが制御される。
【００１６】
図１に示されるように、ＤＭＤ素子７が、入射光Ｌ２を筐体９内に向けて反射するように、複数の微小ミラーを筐体９の内側に配置した状態で、筐体９に取り付けられている。投影レンズ８は、筐体９の複数の壁のうち、ＤＭＤ素子７と対向する壁に、鏡筒８ａを介して取り付けられている。
【００１７】
ＤＭＤ素子７の一つの微小ミラーと一つのメモリ素子との一組は、一つのピクセルに対応している。各ピクセルは、プロジェクタを統括的に制御する制御部（図示せず）により、オン状態／オフ状態に選択的に切替えられる。ピクセルがオン状態にあるときには、そのピクセルの微小ミラーは、入射光Ｌ２を投影レンズ８に向けて反射する。一方、ピクセルがオフ状態にあるときには、そのピクセルの微小ミラーは、入射光Ｌ２を、投影レンズ８ではなく筐体９の内壁に向けて反射する。
【００１８】
投影レンズ８に入射された、ＤＭＤ素子７からの光は、スクリーン（図示せず）に照射される。スクリーンにおいて、微小ミラーからの光が照射される部分では、カラーフィルタに応じた色が表示され、微小ミラーからの光が照射されない部分では、黒色が表示される。これにより、映像がスクリーンに表示される。つまり、入射光Ｌ２のうち映像に必要な光（以下「オン光Ｌ３」と呼ぶ）が、投影レンズ８に入射される。一方、入射光Ｌ２のうち映像に不要な光（以下「オフ光Ｌ４」と呼ぶ）が、筐体９の内壁に入射される。
【００１９】
図２は、第１の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ａ」と呼ぶ）の構成を示す図である。仮に、全てのピクセルがオフ状態になる場合には、ＤＭＤ素子７は、オフ光Ｌ４を、筐体９の内壁９ａと内壁９ｂとの境界近傍の領域に向けて反射する。以下、プロジェクタにおいて、オフ光Ｌ４が照射された領域を、「オフ光照射領域１１」と呼ぶ。
【００２０】
投影部１０Ａにおいては、オフ光Ｌ４は、筐体９の内壁９ａ，９ｂに吸収される。一般に、光が物体に吸収されると、当該物体においてその光のエネルギーが熱に変換されることから、内壁９ａ，９ｂに熱が生じることになる。ここで、筐体９が、金属部材などの熱伝導性のよい材質からなる場合には、オフ光Ｌ４に起因する熱がＤＭＤ素子７に伝わって、ＤＭＤ素子７の温度を上昇させてしまうことがある。
【００２１】
図３は、第２の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｂ」と呼ぶ）の構成を示す図である。投影部１０Ｂにおいては、筐体９の一つの壁（内壁９ａ）に開口１２が設けられている。そして、投影部１０Ｂは、開口１２を塞ぐ放熱部材１３と、開口１２周辺の筐体９の部分と放熱部材１３との間に配置された断熱材１４とを備えている。なお、ＤＭＤ素子７に異物が付着すると、映像に異物が映ってしまうことから、筐体９内に異物が入らないように、筐体９の内部空間が放熱部材１３及び断熱材１４により密閉されている。
【００２２】
投影部１０Ｂにおいては、ＤＭＤ素子７が、オフ光Ｌ４の一部を放熱部材１３に向けて反射する。これにより、オフ光Ｌ４の一部が放熱部材１３に吸収され、それに起因する熱が放熱部材１３に生じる。このオフ光Ｌ４の一部による熱は、断熱材１４により、放熱部材１３から筐体９に伝わるのが抑制される。そして、当該熱は、放熱部材１３により、筐体９の外部に放熱される。なお、放熱部材１３には、筐体９の外部に突出する放熱フィン１３ａが設けられている。この放熱フィン１３ａにより、放熱部材１３と、筐体９の外気との接触面積が大きくなるため、オフ光Ｌ４による熱が、効率よく筐体９の外部に放熱されるようになる。
【００２３】
以上のような投影部１０Ｂによれば、オフ光Ｌ４の一部に起因する熱が放熱部材１３から筐体９の外部に放熱されるため、図２に示される投影部１０Ａに比べてＤＭＤ素子７の冷却効率を高めることができる。しかし、投影部１０Ｂでは、オフ光Ｌ４の残りの部分が、筐体９の内壁９ｂに照射されるため、それに起因する熱がＤＭＤ素子７に伝わってしまう。また、投影部１０Ｂでは、オフ光Ｌ４が断熱材１４にも照射されるので、断熱材１４の温度が上昇し、断熱材１４からガスが発生することがある。その結果、そのガスによりレンズ５などの光学系に汚れてしまい、映像の品質が低下することがある。
【００２４】
図４は、第３の対比対象プロジェクタが備える投影部（以下、「投影部１０Ｃ」と呼ぶ）の構成を示す図であり、図５は、第４の対比対象プロジェクタが備える投影部（以下、「投影部１０Ｄ」と呼ぶ）の構成を示す図である。図４に示される投影部１０Ｃでは、オフ光Ｌ４が、放熱部材１３だけに照射されるようにするため、筐体９、開口１２及び放熱部材１３のそれぞれが、レンズ５の配列方向と同じ方向において長くなっている。図５に示される投影部１０Ｄでは、オフ光Ｌ４が、放熱部材１３だけに照射されるようにするため、筐体９、開口１２及び放熱部材１３のそれぞれが、レンズ５の配列方向に対して垂直な方向において長くなっている。このような投影部１０Ｃ及び投影部１０Ｄによれば、オフ光Ｌ４が放熱部材１３だけに照射されるので、投影部１０Ｂ（図３）において生じる問題を解決することができる。しかし、開口１２及び放熱部材１３が大きくなるため、投影部１０Ｂよりも大型化、高コスト化してしまう。
【００２５】
図６は、第５の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｅ」と呼ぶ）の構成を示す図である。投影部１０Ｅでは、開口１２が、筐体９の二つの壁（内壁９ａ，９ｂ）に跨って設けられている。そして、放熱部材１３は、当該開口１２を塞ぐように、主に二方向に延在している。このような投影部１０Ｅによれば、オフ光Ｌ４が放熱部材１３だけに照射されるので、投影部１０Ｂ（図３）において生じる問題を解決することができる。しかし、放熱部材１３の形状が複雑化するので、高コスト化・製造困難化となってしまう。さらに、筐体９の内部空間を放熱部材１３及び断熱材１４により密閉するのが難しくなり、筐体９内に異物が入って、映像品質が悪化してしまうことがある。
【００２６】
図７は、第６の対比対象プロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｆ」）を示す図である。投影部１０Ｆでは、筐体９の一部が内側に凹んでおり、その凹んだ部分に放熱部材１３が設けられている。このような投影部１０Ｆにおいては、放熱部材１３の位置がＤＭＤ素子７に近づくため、これまでのプロジェクタと比べてオフ光照射領域１１が狭くなる。その結果、オフ光Ｌ４が、放熱部材１３だけに照射されるので、投影部１０Ｂ（図３）において生じる問題を解決することができる。しかし、筐体９の形状が複雑化するので、高コスト化・製造困難化となってしまう。さらに、放熱部材１３がＤＭＤ素子７に近づくので、投影部１０Ｃ〜１０Ｅに比べてＤＭＤ素子７の温度が高くなる可能性がある。
【００２７】
発明者は、以上の問題が生じるのは、放熱部材１３の取り付け範囲が制限されることが原因であることを見出した。以下、放熱部材１３の取り付け範囲が制限されるのを抑制することが可能な、本実施の形態に係る投影装置について説明する。
【００２８】
図８は、本実施の形態に係るプロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｇ」と呼ぶ）の概念を示す図であり、図９は、実物のプロジェクタに適用される際の投影部１０Ｇを示す図である。以下、投影部１０Ｇのうち、図３に示される投影部１０Ｂと異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
投影部１０Ｇにおいては、内壁９ｂの、内壁９ａと内壁９ｂとの境界近傍の部分に開口１２が設けられている。ＤＭＤ素子７は、開口１２近傍の領域（内壁９ａと内壁９ｂとの境界近傍の領域）に向けてオフ光Ｌ４を反射するように、筐体９に取り付けられている。そして、投影部１０Ｇは、開口１２を塞ぐ放熱部材１３と、筐体９における開口１２周辺の部分と放熱部材１３との間に配置された断熱材１４とを備えている。断熱材１４は、ネジなどにより筐体９に着脱可能に取り付けられ、放熱部材１３は、ネジなどにより断熱材１４に着脱可能に取り付けられている。したがって、放熱部材１３は、断熱材１４を介して筐体９に取り付けられる。なお、断熱材１４と筐体９との間の着脱と、放熱部材１３と筐体９との間の着脱とは、互いに独立して行うことができる構造が好ましい。
【００３０】
投影部１０Ｇは、放熱部材１３上から開口１２を通って筐体９内に突出する突出部１６を有する光吸収部１７を備える。以下、放熱部材１３及び光吸収部１７が、互いに別部材として構成されている場合について説明する。
【００３１】
光吸収部１７は、板部材をＬ字型に屈曲させたものであり、互いに直交する２つの板部材１７ａ，１７ｂを有する。板部材１７ａ，１７ｂのそれぞれには、熱伝導性の良い物質、例えば、アルミニウムや銅などの金属が用いられる。２つの板部材１７ａ，１７ｂのうち一方の板部材１７ａは、突出部１６として筐体９内に向けられており、他方の板部材１７ｂは、放熱部材１３に沿って設けられている。図８に示すように、光吸収部１７の突出部１６（板部材１７ａ）は、入射光Ｌ２の進行、及び、オン光Ｌ３の進行を妨げないように設けられている。
【００３２】
光吸収部１７の板部材１７ｂと放熱部材１３との間には、熱伝導性の良い接着部材、例えば、熱伝導シート、グリスが設けられている。したがって、光吸収部１７と放熱部材１３とは互いに熱を伝えやすくなった状態で、互いに接着されている。
【００３３】
光吸収部１７は、突出部１６（板部材１７ａ）において、ＤＭＤ素子７からのオフ光Ｌ４を吸収している。本実施の形態では、光吸収部１７は、突出部１６（板部材１７ａ）だけでなく、板部材１７ｂにおいてもオフ光Ｌ４を吸収している。つまり、オフ光照射領域１１は、突出部１６（板部材１７ａ）及び板部材１７ｂのそれぞれの表面に跨っている。上述したように、光吸収部１７と放熱部材１３とは互いに熱を伝えやすくなっていることから、光吸収部１７が光を吸収することにより光吸収部１７において生じる熱は、放熱部材１３に伝えられ、放熱部材１３から筐体９の外部に放熱されることになる。
【００３４】
このような投影部１０Ｇを備える本実施の形態に係るプロジェクタによれば、放熱部材１３が、オフ光Ｌ４を吸収する代わりに、光吸収部１７が、少なくとも突出部１６においてオフ光Ｌ４を吸収する。そして、放熱部材１３が光吸収部１７において生じる熱を筐体９の外部に放熱する。したがって、放熱部材１３の取り付け範囲が制限されるのを抑制することができる。その結果、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ｃ（図４）及び投影部１０Ｄ（図５）よりも、筐体９を小型化することができるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第３及び第４の対比対象プロジェクタよりも小型化することができる。また、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ｅ（図６）よりも、放熱部材１３の形状を簡素化できるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第５の対比対象プロジェクタよりもコストを低減し、製造を簡素化することができる。また、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ｆ（図７）よりも、筐体９の形状を簡素化することができるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第６の対比対象プロジェクタよりもコストを低減することができるとともに、製造を簡素化することができる。また、投影部１０Ｇでは、投影部１０Ａ（図２）及び投影部１０Ｂ（図３）よりも、オフ光Ｌ４による熱を効率的に放熱することができるため、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第１及び第２の対比対象プロジェクタよりもＤＭＤ素子７の冷却効率を向上させることができる。その結果、ＤＭＤ素子７を冷却する冷却フィン（図示せず）や後述のヒートシンク３２が設けられる場合には、それらを小型化することができる。さらに、後述の別の実施の形態のように、ＤＭＤ素子７を冷却する冷却ファン３１が設けられる場合には、冷却ファン３１の回転数を下げることができるため、冷却ファン３１による騒音を低減することができる。また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、断熱材１４にオフ光Ｌ４が照射されるのを抑制することができるため、光学系を汚染するガスが発生するのを抑制することができる。その結果、映像の品質が低下するのを防ぐことができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、筐体９における開口１２周辺の部分と放熱部材１３との間に設けた断熱材１４が、放熱部材１３から筐体９への伝熱を抑制する。したがって、オフ光Ｌ４による熱がＤＭＤ素子７に伝わるのを抑制することができるので、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、光吸収部１７はＬ字型の形状を有しており、光吸収部１７の一部（板部材１７ｂ）が、放熱部材１３に沿って設けられている。したがって、光吸収部１７と放熱部材１３との間の接着面積を大きくすることができるため、光吸収部１７と放熱部材１３との間の接着を容易に行うことができる。よって、本実施の形態に係る光吸収部１７を容易に形成することができるため、当該光吸収部１７を備えるプロジェクタを容易に実現することができる。なお、この場合において、光吸収部１７がオフ光Ｌ４の一部を吸収し、放熱部材１３がオフ光Ｌ４の残りの部分を吸収するものであってもよい。また、多少、製造が複雑化してもよいのであれば、光吸収部１７が放熱部材１３の一部として構成されているものであってもよい。
【００３７】
また、光吸収部１７の受光面には、耐熱性の黒色塗装材が設けられることが望ましい。この場合には、光吸収部１７におけるオフ光Ｌ４の吸収率を高めることができる。したがって、光吸収部１７において吸収されずに反射されたオフ光Ｌ４が、投影レンズ８に入射されてしまうのを抑制することができるため、映像のコントラストを高めることができる。また、光吸収部１７において吸収されずに反射されたオフ光Ｌ４が、筐体９で吸収されるのが抑制される。したがって、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。また、このようなプロジェクタによれば、当該オフ光Ｌ４が断熱材１４に吸収されることも抑制されることから、光学系を汚染するガスが発生するのを確実に抑制することができる。その結果、映像の品質が低下するのを確実に防ぐことができる。なお、放熱部材１３が、オフ光Ｌ４のうちの一部を吸収するように構成される場合には、放熱部材１３の表面にも耐熱性の黒色塗装材が設けられていることが望ましい。
【００３８】
＜実施の形態２＞
図１０は、本実施の形態に係るプロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｈ」と呼ぶ）を示す図である。以下、投影部１０Ｈの構成のうち実施の形態１に係る投影部１０Ｇと同じ構成については、同じ符号を付すものとし、投影部１０Ｇと異なる部分について説明する。
【００３９】
本実施の形態に係る光吸収部１７は、突出部１６を複数有している。そして、複数の突出部１６は、フィン状に設けられている。本実施の形態では、複数の突出部１６の突出方向の長さは、オフ光Ｌ４の進行方向の順に長くなっている。複数の突出部１６のそれぞれは、入射光Ｌ２の進行、及び、オン光Ｌ３の進行を妨げないように設けられている。
【００４０】
以上のような投影部１０Ｈを備える本実施の形態に係るプロジェクタによれば、筐体９内における、光吸収部１７の表面積を増やすことができる。したがって、筐体９内に存在する空気の熱が、光吸収部１７を介して放熱部材１３に伝わって、放熱部材１３から筐体９の外部に放熱され易くなる。よって、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、ある突出部１６においてオフ光Ｌ４が反射されたとしても、別の突出部１６が当該オフ光Ｌ４を吸収することができる。したがって、光吸収部１７におけるオフ光Ｌ４の吸収率を高めることができる。よって、光吸収部１７において吸収されずに反射されたオフ光Ｌ４が、投影レンズ８に入射されてしまうのを抑制することができるため、映像のコントラストを高めることができる。
【００４１】
＜実施の形態３＞
図１１は、本実施の形態に係るプロジェクタが備える投影部１０（以下、「投影部１０Ｉ」と呼ぶ）の概念を示す図であり、図１２は、本実施の形態に係る光吸収部１７を示す斜視図である。以下、投影部１０Ｉの構成のうち実施の形態１に係る投影部１０Ｇと同じ構成については、同じ符号を付すものとし、投影部１０Ｇと異なる部分について説明する。
【００４２】
図１２に示すように、本実施の形態に係る突出部１６には、ＤＭＤ素子７から投影レンズ８に入射される光、つまり、オン光Ｌ３が通過するための開口２１が設けられている。そして、突出部１６における、開口２１周辺の部分上には、突出する円筒２２が設けられている。
【００４３】
図１１に戻って、光吸収部１７の突出部１６は、オン光Ｌ３が開口２１を通過するように配置される。これにより、突出部１６は、オン光Ｌ３の経路を囲うことになる。なお、突出部１６は、先に説明した実施の形態と同様、入射光Ｌ２の進行、及び、オン光Ｌ３の進行を妨げないように設けられている。また、本実施の形態では、ＤＭＤ素子７から見て、本実施の形態に係る突出部１６の側壁は、筐体９の内壁と近接している。したがって、筐体９内においては、開口２１を通ってのみ、ＤＭＤ素子７側の光は投影レンズ８側に向かうことができるようになっている。
【００４４】
以上のような本実施の形態に係るプロジェクタによれば、光吸収部１７が、オン光Ｌ３以外の光を突出部１６において吸収することができる。したがって、オン光Ｌ３以外の光が投影レンズ８に入射されるのを抑制することができるため、映像のコントラストを高めることができる。
【００４５】
＜実施の形態４＞
図１３は、本実施の形態に係るプロジェクタの一部の構成を示す図である。図１３に示すように、本実施の形態に係るプロジェクタは、投影部１０と、放熱部材１３に送風する冷却ファン３１と、ヒートシンク３２とを備える。本実施の形態に係る投影部１０には、投影部１０Ｇ〜１０Ｉのいずれか一つが用いられる。ヒートシンク３２は、ＤＭＤ素子７の背面に設けられ、ＤＭＤ素子７の熱を吸収して筐体９の外部に放熱する。冷却ファン３１は、筐体９の外部に設けられており、図の矢印の方向に送風することにより、光源１、放熱部材１３及びヒートシンク３２に送風する。
【００４６】
以上のような本実施の形態に係るプロジェクタによれば、冷却ファン３１が放熱部材１３に送風することにより、放熱部材１３における放熱効果を高めることができるため、ＤＭＤ素子７の温度上昇を抑制することができる。したがって、ＤＭＤ素子７の冷却効率をより向上させることができる。その結果、ＤＭＤ素子７の冷却フィンやヒートシンク３２をより小型化することができる。なお、放熱部材１３に放熱フィン１３ａが設けられている場合には、送風に曝される表面積が大きくなるため、放熱効果をより高めることができる。
【００４７】
また、冷却ファン３１は、光源１及びヒートシンク３２にも送風する。したがって、光源１及びヒートシンク３２のそれぞれに専用のファンを設ける必要がないため、ファンの個数を減らすことができる。よって、コストを低減することができるとともに、ファンによる騒音を低減することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 光源、７ ＤＭＤ素子、８ 投影レンズ、９ 筐体、１０，１０Ａ〜１０Ｉ 投影部、１２ 開口、１３ 放熱部材、１４ 断熱材、１６ 突出部、１７ 光吸収部、３１ 冷却ファン、３２ ヒートシンク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が設けられた筐体と、
前記筐体内における前記開口近傍の所定の領域に向けてオフ光を反射するように前記筐体に取り付けられる反射型投影素子と、
前記開口を塞ぐ放熱部材と、
前記放熱部材上から前記開口を通って前記筐体内に突出する突出部を有する光吸収部と、
を有する投影部を備え、
前記光吸収部は、少なくとも前記突出部において、前記反射型投影素子からのオフ光を吸収し、
前記放熱部材は、前記光吸収部がオフ光を受けることにより前記光吸収部において生じる熱を前記筐体の外部に放熱する、投影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影装置であって、
前記筐体における前記開口周辺の部分と前記放熱部材との間に配置される断熱材をさらに備える、投影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記光吸収部は、前記放熱部材の一部として構成されている、投影装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記放熱部材及び前記光吸収部は、互いに別部品として構成されており、
前記光吸収部はＬ字型の形状を有する、投影装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影装置であって、
前記光吸収部の表面には、耐熱性の黒色塗装材が設けられている、投影装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記光吸収部は、前記突出部を複数有し、
複数の前記突出部はフィン状に設けられる、投影装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記筐体に設けられ、前記反射型投影素子からのオン光が入射される投影レンズをさらに備え、
前記光吸収部の前記突出部は、前記反射型投影素子から前記投影レンズに入射されるオン光の経路を囲う、投影装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の投影装置であって、
前記放熱部材に送風するファンをさらに備える、投影装置。
【請求項９】
請求項８に記載の投影装置であって、
前記反射型投影素子の熱を吸収して前記筐体の外部に放熱するヒートシンクをさらに備え、
前記ファンは、前記ヒートシンクにも送風する、投影装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の投影装置であって、
前記反射型投影素子に入射される光を発する光源をさらに備え、
前記ファンは、前記光源にも送風する、投影装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の投影装置であって、
前記反射型投影素子はＤＭＤ（Digital Micromirror Device）である、投影装置。
【請求項１】
開口が設けられた筐体と、
前記筐体内における前記開口近傍の所定の領域に向けてオフ光を反射するように前記筐体に取り付けられる反射型投影素子と、
前記開口を塞ぐ放熱部材と、
前記放熱部材上から前記開口を通って前記筐体内に突出する突出部を有する光吸収部と、
を有する投影部を備え、
前記光吸収部は、少なくとも前記突出部において、前記反射型投影素子からのオフ光を吸収し、
前記放熱部材は、前記光吸収部がオフ光を受けることにより前記光吸収部において生じる熱を前記筐体の外部に放熱する、投影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影装置であって、
前記筐体における前記開口周辺の部分と前記放熱部材との間に配置される断熱材をさらに備える、投影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記光吸収部は、前記放熱部材の一部として構成されている、投影装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記放熱部材及び前記光吸収部は、互いに別部品として構成されており、
前記光吸収部はＬ字型の形状を有する、投影装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影装置であって、
前記光吸収部の表面には、耐熱性の黒色塗装材が設けられている、投影装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記光吸収部は、前記突出部を複数有し、
複数の前記突出部はフィン状に設けられる、投影装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記筐体に設けられ、前記反射型投影素子からのオン光が入射される投影レンズをさらに備え、
前記光吸収部の前記突出部は、前記反射型投影素子から前記投影レンズに入射されるオン光の経路を囲う、投影装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の投影装置であって、
前記放熱部材に送風するファンをさらに備える、投影装置。
【請求項９】
請求項８に記載の投影装置であって、
前記反射型投影素子の熱を吸収して前記筐体の外部に放熱するヒートシンクをさらに備え、
前記ファンは、前記ヒートシンクにも送風する、投影装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の投影装置であって、
前記反射型投影素子に入射される光を発する光源をさらに備え、
前記ファンは、前記光源にも送風する、投影装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の投影装置であって、
前記反射型投影素子はＤＭＤ（Digital Micromirror Device）である、投影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１５８８６２（Ｐ２０１１−１５８８６２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８８０（Ｐ２０１０−２２８８０）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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