JP5157792B2 - プロジェクタ及び光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ及び光源装置、特に、光源装置等の熱源を備えるプロジェクタ
の技術に関する。

プロジェクタに用いられる光源装置は、光源装置に投入された電気エネルギーの多くが
熱や赤外領域の光となり、光源装置自体も８００℃〜１０００℃と非常に高温となる。光
源装置で発生した熱や赤外領域の光を吸収させるための技術として、例えば、光源装置の
リフレクタ背面に冷媒用流路を設けたもの（特許文献１参照）や、リフレクタ背面に液相
の冷媒を直接配置したもの（特許文献２参照）が開示されている。

特開２００５−３３１７４３号公報 特開２００２−１０７８２５号公報

光源装置が寿命を迎えた場合には、光源装置を交換する必要がある。しかし、光源装置
のリフレクタ背面に冷媒用流路を設けたり、液相の冷媒を直接配置したりすれば、光源装
置をプロジェクタから取り出す際に冷媒用流路等が邪魔になる場合がある。すなわち、光
源装置を交換する際に、リフレクタ背面に設けられた冷媒用流路等が邪魔になって光源装
置の交換がしにくくなるという問題が生じる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、光源装置で発生する熱を効率よく
吸熱できるとともに、光源装置の交換が容易なプロジェクタ及びその光源装置を提供する
ことを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、光を射
出する発光部と、発光部から射出された照明光を所定の方向に反射させ、発光部から射出
された赤外領域の光を透過させる第１反射手段と、を備える光源装置を有して、照明光を
用いて画像を表示させるプロジェクタであって、第１反射手段の周囲に配置されて光源装
置を収容し、所定の方向と異なる方向に光源装置を取出し可能とする取出口が形成され、
光源装置からの熱を吸熱する光源用吸熱手段と、第１反射手段を透過して取出口に向かう
赤外領域の光を光源用吸熱手段に向けて反射させる第２反射手段と、を有する。

光源装置を収容する光源用吸熱手段に取出口が形成されているので、光源装置をプロジ
ェクタから取り出すのが容易になる。したがって、光源装置が寿命を迎えた際等に光源装
置の交換を容易に行うことができる。また、第１反射手段を透過して取出口に向かう赤外
領域の光が第２反射手段によって光源用吸熱手段に向けて反射されるので、取出口部分か
ら赤外領域の光が漏れてしまうのを防ぐことができる。したがって、第１反射手段を透過
した赤外領域の光によって発生する熱を光源用吸熱手段に効率的に吸熱させることができ
る。

また、本発明の好ましい態様としては、第２反射手段は、光源装置と一体に設けられて
いることが望ましい。第２反射手段が光源装置と一体に設けられているので、光源装置を
取り出せば第２反射手段も一緒に取り出されるため、光源装置を取り出す際に第２反射手
段が邪魔にならない。したがって、光源装置の交換を一層容易に行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２反射手段は、光源装置の外郭を構成するハ
ウジングに一体成形され、表面に金属が蒸着されていることが望ましい。第２反射手段が
ハウジングと一体成形されているので、第２反射手段をハウジングと同じ材料で構成でき
、製造コストを抑制できる。また、表面に金属を蒸着させるので、ハウジングの材料自体
に赤外領域の光を反射させる性質がない場合でも、第２反射手段に赤外領域の光を反射さ
せる性質を備えさせることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、取出口を塞ぐ蓋部をさらに有し、第２反射手段
は、蓋部と一体に設けられていることが望ましい。第２反射手段が、取出口を塞ぐ蓋部と
一体に設けられているので、光源装置を取り出す際に蓋を外せば第２反射手段も一緒に外
れる。したがって、光源用吸熱手段に収容された光源装置の点検の際等に、第２反射手段
に邪魔されず、容易に光源装置を確認することができる。また、第２反射手段が光源装置
とは別体として設けられているので光源装置自体のコストを抑制させることができる。こ
れにより、光源装置の交換費用を抑制することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源用吸熱手段における第１反射手段側の内壁
面の少なくとも一部に、凹凸が形成されていることが望ましい。凹凸によって光源用吸熱
手段の内壁面の表面積を大きくすることができる。これにより、第１反射手段を透過した
赤外領域の光による熱を、より効率的に光源用吸熱手段に吸熱させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源用吸熱手段は、内部に冷媒用流路が形成さ
れ、冷媒用流路を流れる冷媒に光源装置からの熱を吸収させ、光源用吸熱手段で熱を吸収
した冷媒を通過させるエジェクターポンプと、エジェクターポンプから流出した冷媒の熱
を放熱させる放熱器と、収容された冷媒を蒸発させて冷却する蒸発器と、を有し、光源装
置以外の熱源からの熱を蒸発器で冷却された冷媒に吸収させ、エジェクターポンプは、光
源用吸熱手段で熱を吸収した冷媒の通過による圧力低下によって蒸発器の内部を減圧する
ことが望ましい。

プロジェクタは、光源装置以外の熱源を冷却するための冷却ファンを備える場合がある
。しかし、蒸発器で冷却された冷媒に光源装置以外の熱源からの熱を吸収させれば、冷却
ファンの風量を少なくすることができる。また場合によっては、光源部以外の熱源を冷却
する冷却ファンを不要にすることもできる。したがって、冷却ファンの運転騒音を抑えて
、プロジェクタの静粛性の向上を図ることができる。なお、蒸発器内部の冷媒は蒸発時に
気化熱を奪われて冷却される。

また、エジェクターポンプによって蒸発器の内部を減圧するので、蒸発器の内部におけ
る冷媒の沸騰温度を低くすることができる。したがって、蒸発器の周囲が室温程度の温度
であっても、蒸発器内部の冷媒の温度を室温より低下させることができる。この室温より
低い温度を用いた冷却により、従来の室温程度の筐体内空気を用いた空冷より、光源装置
以外の熱源の温度をより低く冷却することができる。

また、プロジェクタは、圧縮機を備えた冷却装置によって低温を生成して、光源装置以
外の熱源の温度を冷却する場合がある。エジェクターポンプによる蒸発器内部の減圧によ
って低温を生成しているので、圧縮機を備えた冷却装置を用いる場合に比べて消費電力を
抑えることができる。また、エジェクターポンプは圧縮機に比べて小型化しやすく、プロ
ジェクタ自体の小型化にも寄与することができる。

また、光源部からの熱を吸収した冷媒をエジェクターポンプに通過させて、蒸発器内部
の圧力を低下させているので、蒸発器内部の圧力を低下させるための圧縮機を設ける必要
がなく、装置の小型化や消費電力の抑制を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源用吸熱手段において、冷媒を蒸発させるこ
とが望ましい。冷媒が光源用吸熱手段において蒸発することで気相の冷媒となる。気相の
冷媒は液相の冷媒よりも高速でエジェクターポンプ内を通過させやすい。エジェクターポ
ンプは内部を通過する流体の速度が大きいほど圧力低下を大きくすることができるので、
光源用吸熱手段において冷媒を蒸発させることで、蒸発器内部の圧力を低下させやすくな
る。冷媒の沸騰温度が室温以下となる圧力まで蒸発器内部の圧力を低下させれば、蒸発器
内部の冷媒の温度を室温以下に冷却することもできる。

また、本発明の好ましい態様としては、熱源は、発光部から射出された光を変調する光
学素子であることが望ましい。光学素子は温度上昇によって劣化しやすい。光学素子は発
光部から射出された光の照射により温度が上昇するが、光学素子からの熱を蒸発器内部で
冷却された冷媒に吸収させることで、光学素子の温度上昇を防いで製品の寿命を延ばすこ
とができる。

さらに、本発明に係る光源装置は、光を射出する発光部と、発光部から射出された照明
光を所定の方向に反射させ、発光部から射出された赤外領域の光を透過させる第１反射手
段と、第１反射手段を透過した赤外領域の光を反射させる第２反射手段と、を有する。

光源装置は、第１反射手段を透過した赤外領域の光を反射させる第２反射手段を有する
ので、第２反射手段によって赤外領域の光を所望の方向に反射させることができる。例え
ば、赤外領域の光を一定の領域に集光させることで、赤外領域の光によって熱が発生する
場所を限定することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源装置は、光源装置からの熱を吸熱させるた
めにプロジェクタに備えられた光源用吸熱手段に収容されて用いられ、第２反射手段は、
光源用吸熱手段に向けて赤外領域の光を反射させることが望ましい。第２反射手段が、赤
外領域の光を光源用吸熱手段に向けて反射させるので、赤外領域の光によって発生する熱
を効率的に光源用吸熱手段に吸熱させることができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係るプロジェクタの概略構成を示す。プロジェクタ１は、筐
体５０の内部に光源装置３、空間光変調装置（光学素子）４、冷却システムＳ１を備える
。筐体５０には、光源装置３を収容するための光源収容部５０ａが形成されている。また
、光源収容部５０ａは、蓋部５０ｂで塞がれている。プロジェクタ１は、光源装置からの
光を、投写レンズ４８を介してスクリーン（図示せず。）に供給し、スクリーンで反射す
る光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。なお、本願
の実施例の説明において、光源装置３から投写レンズ４８に向かう軸をＺ軸とする。Ｚ軸
と直交し互いに垂直に交わる軸をＸ軸及びＹ軸とする。また、各軸の矢印方向を正の方向
とし、その逆方向を負の方向とする。

図２は、光源装置３の外観斜視図である。光源装置３は、発光管（発光部）６、リフレ
クタ８（第１反射手段）、ハウジング１０、ＩＲ反射ミラー（第２反射手段）１２を備え
る。発光管６は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管６は、不図示の電極間にアー
クが形成されて光を射出するもので、発光時には８００℃〜１０００℃の非常に高温なも
のとなる。

リフレクタ８には、発光管６が取り付けられる。発光管６から射出された光のうち可視
光を照明光としてＺ軸に沿った正の方向（所定の方向）に反射させる。また、リフレクタ
８は、発光管６から射出された光のうち赤外領域の光を透過させる。すなわち、リフレク
タ８は、可視光は反射させるが赤外領域の光は透過させるコールドミラーとなっている。

ハウジング１０は、光源装置３の外郭を構成する。ハウジング１０には、リフレクタ８
が取り付けられる。ハウジング１０は、リフレクタ８を支持して、光源収容部５０ａ内に
おけるリフレクタ８の位置決めをする。

ＩＲ反射ミラー１２は、リフレクタ８を透過した赤外領域の光の一部を反射させるため
のものである。ＩＲ反射ミラー１２は、照明光の射出方向とは反対方向（Ｚ軸に沿った負
の方向）に延びるようにハウジング１０に一体成形されている。ＩＲ反射ミラー１２は、
光源装置３が後述する吸収蒸発器１４に収容された状態で、リフレクタ８よりも吸収蒸発
器１４の取出口１４ａ側に位置するように形成されている（図４も参照）。ＩＲ反射ミラ
ー１２は、ハウジング１０から延びた部分に金属を蒸着させることで構成され、赤外領域
の光を反射させる性質を持つ。蒸着させる金属として、特に金を用いることで、赤外領域
の光を効率よく反射させることができる。このＩＲミラー１２によって、リフレクタ８を
透過した赤外領域の光の一部を所望の方向に反射させることができる。本実施例では、光
源装置３をプロジェクタ１に適用し、ＩＲミラー１２によって赤外領域の光を後述する吸
収蒸発器１４に向けて反射させている。

空間光変調装置４は、発光管６から射出された光を画像信号に応じて変調する透過型液晶表示装置である。空間光変調装置４で変調された光がスクリーン（図示せず。）に投写されて映像が表示される。空間光変調装置４は、発光管６から射出された光の照射によって温度が上昇する。空間光変調装置４で発生した熱は、後述する伝熱手段２６を伝わって低温熱交換機（蒸発器）２４内部の冷媒に吸収される。なお、空間光変調装置４は、Ｒ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の３つが備えられるが、そのうちの１つについてのみ図示して説明を進める。

冷却システムＳ１は、吸収蒸発器（光源用吸熱手段）１４、循環ポンプ１６、エジェク
ターポンプ１８、ラジエータ（放熱器）２０、冷却ファン２２、低温熱交換器２４、伝熱
手段２６を有して大略構成される。吸収蒸発器１４、循環ポンプ１６、エジェクターポン
プ１８、ラジエータ２０、低温熱交換器２４は、冷媒管２８を介して接続されている。

図３は、吸収蒸発器１４の外観斜視図である。図４は、光源装置３が吸収蒸発器１４に
収容された状態を示す外観斜視図である。吸収蒸発器１４は、光源収容部５０ａ内に配置
されて（図１も参照）、光源収容部５０ａの壁面の一部を構成する。吸収蒸発器１４は、
光源装置３を収容可能な箱体形状を呈している。光源装置３を収容した状態において吸収
蒸発器１４は、リフレクタ８の周囲に配置された状態となる。なお、上述した蓋部５０ｂ
は、吸収蒸発器１４の取出口１４ａを塞ぐ機能も有している。

吸収蒸発器１４は、Ｚ軸の正方向側の面が開口となっており、光源装置３からの照明光
の射出を可能としている。また、吸収蒸発器１４は、Ｙ軸の正方向側の面が開口となって
おり、光源装置３を取出し可能な取出口１４ａとなっている。吸収蒸発器１４は、熱伝導
性の高い金属材料、例えばアルミニウムで形成されている。吸収蒸発器１４は、内部に冷
媒が通過するための冷媒用流路１４ｂが形成されている。吸収蒸発器１４のリフレクタ８
側の内壁面には、凹凸が形成されている。また、吸収蒸発器１４のリフレクタ８側の内壁
面には、光の吸収効率を高める表面処理が施されている。例えば、放射率が０．８以上と
なるような表面処理が施されており、内壁面に照射された赤外領域の光のほとんどが吸収
される。

図５は、光源装置３が吸収蒸発器１４に収容された状態を示す横断面図である。発光管
６から射出されてリフレクタ８を透過した赤外領域の光のほとんどは、吸収蒸発器１４の
内壁面に直接照射されて、吸収蒸発器１４の温度を上昇させる。吸収蒸発器１４は、赤外
領域の光の照射により発生した熱を、冷媒用流路１４ｂを流れる冷媒に吸収させる。冷媒
は、冷媒用流路１４ｂを流れる過程で熱を吸収して、沸騰温度よりも高温となって蒸発す
る。

また、リフレクタ８を透過した赤外領域の光のうち、吸収蒸発器１４の取出口１４ａに
向かう赤外領域の光は、ＩＲ反射ミラー１２に反射されて吸収蒸発器１４の内壁面に向か
う。これにより、取出口１４ａ部分から赤外領域の光が漏れてしまうのを防ぐことができ
る。すなわち、リフレクタ８を透過した赤外領域の光を吸収蒸発器１４に集めて、赤外領
域の光によって発生する熱を吸収蒸発器１４に効率的に吸熱させることができる。また、
吸収蒸発器１４の内壁面には凹凸が形成されているため、表面積が大きくなっている。こ
れにより、吸収蒸発器１４の内壁面が平坦な場合に比べて、吸収蒸発器１４の吸熱効率を
高めることができる。さらに、吸収蒸発器１４の内壁面には、光の吸収効率を高める表面
処理が施されているので、より一層、吸収蒸発器１４の吸熱効率を高めることができる。

循環ポンプ１６は、冷媒管２８を介して互いに接続された吸収蒸発器１４、エジェクタ
ーポンプ１８、ラジエータ２０、低温熱交換器２４の間に冷媒を循環させるための動力源
として機能する。なお、冷媒としては、例えば水、ハイドロフルオロエーテル、フッ素系
不活性液体、プロピレングリコール、エチレングリコール等を用いる。

エジェクターポンプ１８は、主ノズル１８ａの周囲を副ノズル１８ｂが囲む同軸の二重
ノズル形状を呈している。また、主ノズル１８ａの壁面には、主ノズル１８ａと副ノズル
１８ｂとを連通する連通孔１８ｃが形成されている。エジェクターポンプ１８の主ノズル
１８ａには、冷媒管２８を介して吸収蒸発器１４が接続されており、吸収蒸発器１４で気
相となった冷媒が主ノズル１８ａに流入する。また、エジェクターポンプ１８の副ノズル
１８ｂには、冷媒管２８を介して低温熱交換器２４が接続されている。

主ノズル１８ａの内部を冷媒が通過すると、連通孔１８ｃを介して副ノズル１８ｂ内の
圧力が減圧される。これにより、副ノズル１８ｂに接続された低温熱交換器２４の内部が
減圧される。つまり、エジェクターポンプ１８は低温熱交換器２４の内部を減圧する減圧
手段として機能する。後に詳説するが、低温熱交換器２４の内部には冷媒が収容されてい
る。低温熱交換器２４の内部がエジェクターポンプ１８によって減圧されることで、冷媒
の沸騰温度が下がり、冷媒が蒸発しやすくなる。低温熱交換器２４の内部での冷媒の蒸発
により気相の冷媒が発生する。この気相の冷媒は蒸発する際に液相の冷媒から気化熱を奪
う。低温熱交換器２４で発生した気相の冷媒は、副ノズル１８ｂを介して主ノズル１８ａ
内に引き込まれ、吸収蒸発器１４から送り込まれた気相の冷媒と合流してラジエータ２０
に送り込まれる。エジェクターポンプ１８は主ノズル１８ａ内を通過する流体の速度が速
いほど、副ノズル１８ｂに対する減圧効果も高くなる。本実施例では、主ノズル１８ａを
通過する冷媒は、吸収蒸発器１４で蒸発して気相の冷媒となっているため、液相の冷媒に
比べて高速で主ノズル１８ａ内を通過させることができる。したがって、副ノズル１８ｂ
の減圧効果を高めることができ、低温熱交換器２４内部の圧力をより低いものとすること
ができる。これにより、低温熱交換器２４内部の冷媒の蒸発温度もより一層低いものとな
る。

ラジエータ２０は、冷媒が吸収蒸発器１４で吸収した熱、及び低温熱交換器２４で気化
熱として奪った熱を外気に放熱させる。ラジエータ２０の内部には冷媒が流れる流路（図
示せず。）が形成されている。エジェクターポンプ１８から送り込まれた気相の冷媒は、
ラジエータ２０内の流路を流れる過程で冷却されることで、凝縮されて液相の冷媒となる
。ラジエータ２０を通過した冷媒は循環ポンプ１６を介して吸収蒸発器１４に向かう。液
相の冷媒は気相の冷媒に比べて圧送時に体積減少しにくいため、液相の冷媒を圧送する循
環ポンプ１６は気相の冷媒を圧送するコンプレッサー等より小型のものを用いることがで
きる。

ラジエータ２０と吸収蒸発器１４を結ぶ冷媒管２８は、その途中で分岐して低温熱交換
器２４につながっている。したがって、ラジエータ２０から流出した冷媒の一部は低温熱
交換器２４に向かい、その内部に収容される。冷却ファン２２は、ラジエータ２０周辺の
空気を流動させて冷媒の冷却効率を高める。

低温熱交換器２４は、内部に収容した冷媒を蒸発させて冷媒を冷却する。冷媒は低温熱
交換器２４の内部で蒸発する際に気化熱を奪われて冷却される。低温熱交換器２４の内部
は、エジェクターポンプ１８によって減圧されているため、冷媒の沸騰温度が低下する。
これにより低温熱交換器２４の内部に収容された冷媒の温度は沸騰温度付近の温度に冷却
される。冷媒の沸騰温度が室温以下となるように低温熱交換器２４の内部を減圧すれば、
低温熱交換器２４の内部の冷媒を室温以下に冷却することができる。なお、ラジエータ２
０と低温熱交換器２４とを結ぶ冷媒管２８には、冷媒の流量を調整するためのバルブ１３
が設けられている。低温熱交換器２４に向かう冷媒の流量をバルブ１３で調節することで
、低温熱交換器２４内部の液相の冷媒がエジェクターポンプ１８に引き込まれてしまうの
を防ぐことができる。

伝熱手段２６は、熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウムや銅等の金属材料で構成されている。伝熱手段２６は、空間光変調装置１４と低温熱交換器２４内部の液相の冷媒との両方に接触させて設けられている。空間光変調装置１４で発生した熱は伝熱手段２６を伝わって低温熱交換機２４内部の冷媒に吸収され、空間光変調装置１４は冷却される。これにより、空間光変調装置１４の温度上昇による劣化を防いでプロジェクタ１の寿命を延ばすことができる。なお、伝熱手段２６のうち、低温熱交換器２４内部の冷媒に接触する部分をフィン構造として冷却効率を向上させてもよい。

次に、冷却システムＳ１における冷媒の循環の流れを図６のフローチャートを用いて説
明する。

ラジエータ２０から冷媒が流出して吸収蒸発器１４に向かう（ステップＳ１）。ラジエ
ータ２０から流出した冷媒が吸収蒸発器１４で蒸発する（ステップＳ２）。吸収蒸発器１
４で蒸発して気相となった冷媒がエジェクターポンプ１８の主ノズル１８ａを通過すると
（ステップＳ３）、副ノズル１８ｂ内が減圧され、これによって低温熱交換器２４の内部
も減圧される（ステップＳ４）。低温熱交換器２４の内部には、ラジエータ２０から流出
した冷媒の一部が収容されており、低温熱交換器２４の内部が減圧されることで収容され
た冷媒の一部が蒸発して冷媒が冷却される（ステップＳ５）。低温熱交換器２４の内部で
蒸発して気相となった冷媒は副ノズル１８ｂに引き込まれて主ノズル１８ａを通過する冷
媒と合流する（ステップＳ６）。エジェクターポンプ１８で合流した冷媒は、ラジエータ
２０に流入して、ラジエータ２０内の流路を通過する過程で外気に熱を吸収されて凝集す
る（ステップＳ７）。ラジエータ２０で凝集した冷媒は、再度吸収蒸発器１４に向けて流
出する（ステップＳ８）。

以上のように、本実施例に係るプロジェクタ１は、光源装置３を収容する吸収蒸発器１
４に取出口１４ａが形成されているので、光源装置３をプロジェクタ１から取り出すのが
容易になる。したがって、光源装置３が寿命を迎えた際等に光源装置３の交換を容易に行
うことができる。また、リフレクタ８を透過して取出口１４ａに向かう赤外領域の光がＩ
Ｒ反射ミラー１２によって吸収蒸発器１４に向けて反射されるので、取出口１４ａ部分か
ら赤外領域の光が漏れてしまうのを防ぐことができる。したがって、リフレクタ８を透過
した赤外領域の光によって発生する熱を吸収蒸発器に効率的に吸熱させることができる。

また、ＩＲ反射ミラー１２がハウジング１０と一体成形され、光源装置３と一体になっ
ているので、光源装置３を取り出せばＩＲミラー１２も一緒に取り出されるため、光源装
置３を取り出す際にＩＲミラー１２が邪魔にならない。したがって、光源装置３の交換を
一層容易に行うことができる。

また、ＩＲミラー１２がハウジング１０と一体成形されているので、ＩＲミラー１２を
ハウジング１０と同じ材料で構成でき、製造コストを抑制できる。また、表面に金属を蒸
着させるので、ハウジング１０の材料自体に赤外領域の光を反射させる性質がない場合で
も、ＩＲミラー１２に赤外領域の光を反射させる性質を持たせることができる。

低温熱交換器２４で冷却された冷媒に空間光変調装置１４で発生した熱を吸収させて空
間光変調装置１４を冷却するので、空間光変調装置１４の劣化を防いでプロジェクタ１の
製品寿命を延ばすことができる。また、非常に高温となる発光管４の熱を利用して冷媒を
蒸発させ、蒸発によって気相となった冷媒をエジェクターポンプ１８に通過させるので、
低温熱交換器２４の内部を十分に減圧することができる。低温熱交換器２４の内部が十分
に減圧されるので、内部に収容された冷媒の蒸発温度を低くすることができる。冷媒の蒸
発温度が低くなれば、室温程度の環境下でも低温熱交換器２４の内部の冷媒を十分に冷却
させることができ、冷媒の温度を室温以下にすることもできる。十分に冷却された冷媒で
空間光変調装置１４を冷却するので冷却効果を高めることができる。低温熱交換器２４で
冷却された冷媒に熱を吸収させて空間光変調装置１４を冷却するので部品点数の削減を図
ることができる。また、空間光変調装置１４を冷却するためのファンも設けた場合であっ
ても、少ない風量で空間光変調装置１４を冷却することができるので、ファンの運転騒音
を抑えてプロジェクタ１の静粛性を向上させることができる。

低温熱交換器２４内部を減圧するエジェクターポンプ１８の主ノズル１８ａを通過させる蒸気は、発光管６が発生する従来捨てられていた熱エネルギーで生成されるので、圧縮機を備えた冷却装置等を用いる場合に比べて、消費電力の削減を図ることができる。

また、エジェクターポンプ１８は圧縮機に比べて小型化しやすく、冷却システムＳ１の
小型化、ひいてはプロジェクタ１の小型化に寄与することができる。

本実施例では、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いているが、これに限ら
れない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon
；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Va
lve）等を用いても良い。空間光変調装置として反射型液晶表示装置を用いた場合には、
反射型液晶表示装置の反射面の裏側に伝熱手段２６を接触させて、反射型液晶表示装置で
発生する熱を放熱させるように構成してもよい。また、低温熱交換器２４で冷却された冷
媒による冷却対象を空間光変調装置１４としているが、プロジェクタ１に設けられ他の熱
源、例えば偏光板、電気回路等を冷却対象としてもよい。

また、本実施例では、エジェクターポンプ１８の主ノズル１８ａ内に光源用吸熱手段と
しての吸収蒸発器１４で蒸発させた冷媒を用いているがこれに限られない。光源用吸熱手
段で冷媒を蒸発させずに液相のままエジェクターポンプ１８の主ノズル１８ａ内を通過さ
せることでも副ノズル１８ｂ内を減圧することができる。

冷却ファン２２によって流動されたラジエータ２０で冷媒の熱を吸収した空気を、発光
管６に吹き付けるように構成してもよい。例えば、ダクト（風路）を設けて、冷却ファン
２２によって流動された空気が発光管６に吹き付けられるようにしてもよい。発光管６は
非常に高い温度になるので、ラジエータ２０において冷媒の熱を吸収して温度が上昇した
空気であっても発光管６との温度差が大きくなるので、十分な冷却効率で発光管６の冷却
を行うことができる。また、１つの冷却ファン２２でラジエータ２０の冷却と発光管６の
冷却ができるので、ラジエータ２０と発光管６のそれぞれを冷却するためのファンを設け
る場合に比べて、プロジェクタ１の小型化、部品点数の削減及び製造コストの低下に寄与
することができる。また、複数のファンを設ける場合に比べて静粛性を向上させることが
できる。さらに、冷却ファン２２を従来プロジェクタ内に配置している他のファン、例え
ば、電源冷却用のファンや、プロジェクタ筐体内の空気を排出するためのファンと兼ねて
もよい。

また、バルブ１３の代わりにキャピラリーチューブを設けてもよい。キャピラリーチュ
ーブは、その内部が毛細管となっており、キャピラリーチューブに対する冷媒の流入側と
流出側の圧力差に応じた量の冷媒が通過する。したがって、ラジエータ２０と低温熱交換
器２４との間に冷媒の流量調節のためのバルブ１３を設けずに、適量の冷媒を低温熱交換
器２４に流入させることができる。バルブ１３が不要となるため、部品点数の削減及びプ
ロジェクタ１の小型化に寄与することができる。

また、空間光変調装置４で発生した熱を、低温熱交換器２４内の冷媒に吸収させる手段
としては、伝熱手段２６を用いる場合に限られない。例えば、低温熱交換器２４内の冷媒
とは別系統の冷媒に空間光変調装置４で発生した熱を吸収させ、その別系統の冷媒を低温
熱交換器２４内に配設された配管内に通過させることで、低温熱交換器内の冷媒に光源装
置４で発生した熱を吸収させてもよい。また、空間光変調装置と低温熱交換器を直接接触
させるものであってもよい。

また、プロジェクタ１は、色光ごとに空間光変調装置４を備える構成に限られない。プ
ロジェクタ１は、一の空間光変調装置４により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成と
してもよい。また、プロジェクタ１は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーン
の他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタ
であっても良い。

図７は、本実施例の変形例１に係るＩＲミラーの取付位置を説明するための図である。
上述した構成と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本変形例１では、ＩＲミラー１２は蓋部５０ｂに取り付けられて、ＩＲミラー１２と蓋
部５０ｂとが一体となっている。ＩＲミラー１２が、取出口１４ａを塞ぐ蓋部５０ｂと一
体に設けられているので、光源装置３を取り出す際に蓋部５０ｂを外せばＩＲ反射ミラー
１２も一緒に外れる。したがって、蓋部５０ｂを外すだけで、ＩＲ反射ミラー１２に邪魔
されることなく、吸収蒸発器１４に収容された光源装置３の状態を確認することができる
。また、ＩＲミラー１２が光源装置３とは別体に設けられているので、光源装置３自体の
コストを抑制させることができる。これにより、光源装置３の交換費用を抑制することが
できる。

本発明の実施例に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 光源装置の外観斜視図。 吸収蒸発器の外観斜視図。 光源装置が吸収蒸発器に収容された状態を示す外観斜視図。 光源装置が吸収蒸発器に収容された状態を示す横断面図。 冷却システムにおける冷媒の循環の流れを説明するためのフローチャート。 本実施例の変形例１に係るＩＲミラーの取付位置を説明するための図。

符号の説明

Ｓ１ 冷却システム、１ プロジェクタ、３ 光源装置、４ 空間光変調装置（光学素子
）、６ 発光管（発光部）、８ リフレクタ（第１反射手段）、１０ ハウジング、１２
ＩＲ反射ミラー（第２反射手段）、１３ バルブ、１４ 吸収蒸発器（光源用吸熱手段
）、１４ａ 取出口、１４ｂ 冷媒用流路、１６ 循環ポンプ、１８ エジェクターポン
プ、１８ａ 主ノズル、１８ｂ 副ノズル、１８ｃ 連通孔、２０ ラジエータ（放熱器
）、２２ 冷却ファン、２４ 低温熱交換器（蒸発器）、２６ 伝熱手段、２８ 冷媒管
、４８ 投写レンズ、５０ 筐体、５０ａ 光源収容部、５０ｂ 蓋部

Claims (10)

1. 光を射出する発光部と、前記発光部から射出された光の一部を所定の方向に反射させ、赤外領域の光を透過させる第１反射手段と、を備える光源装置を有するプロジェクタであって、
   前記光源装置を収容し、前記所定の方向と異なる方向に前記光源装置を取出し可能とする取出口が形成され、前記光源装置からの熱を吸熱する光源用吸熱手段と、
   前記第１反射手段を透過して前記取出口に向かう赤外領域の光を前記光源用吸熱手段に向けて反射させる第２反射手段と、
   前記光源装置からの熱を吸収した冷媒を通過させるエジェクターポンプと、
   前記エジェクターポンプから流出した冷媒の熱を放熱させる放熱器と、
   収容された冷媒を、蒸発させて冷却する蒸発器と、を備え、
   前記エジェクターポンプは、前記光源用吸熱手段で熱を吸収した冷媒の通過による圧力低下によって前記蒸発器の内部を減圧することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタであって、
   前記第２反射手段は、前記光源装置と一体に設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記光源装置の外郭を構成するハウジングをさらに備え、
   前記第２反射手段は、前記ハウジングに一体成形され、少なくとも前記赤外領域の光が照射される表面に金属が蒸着されていることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１に記載のプロジェクタであって、
   前記取出口を塞ぐ蓋部をさらに備え、
   前記第２反射手段は、前記蓋部と一体に設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
   前記光源用吸熱手段は、前記第１反射手段が配置される側の内壁面の少なくとも一部に凹凸を有することを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
   前記蒸発器は、前記光源装置以外の熱源からの熱を冷却された冷媒により吸収することを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
   前記光源用吸熱手段において、冷媒を蒸発させることを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項６に記載のプロジェクタであって、
   前記熱源は、前記発光部から射出された光を変調する光学素子であることを特徴とするプロジェクタ。
9. 請求項７に記載にプロジェクタであって、
   前記光源用吸熱手段で蒸発し前記エジェクターポンプを通過した冷媒は、前記放熱器により冷却されて凝縮し、
   前記放熱器により冷却された冷媒の一部は、前記蒸発器内に収容されることを特徴とするプロジェクタ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
    前記光源用吸熱手段は、前記第１反射手段が配置される側の内壁面の少なくとも一部に、放射率が０．８以上となる表面を有することを特徴とするプロジェクタ。

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