(57)【要約】【課題】ヒートパイプの受熱部を放熱部よりも重力方向において常に下方に位置させることが可能な投写型映像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】投写型表示装置１０は、外部筺体１０ａ内に、光源５０と、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂと、投写レンズ５９とを備えている。光源５０又は液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂを冷却するために、受熱部と放熱部とを有するヒートパイプ３７０が備えられている。投写型映像表示装置１０の設置状態（床置き、天吊り等）に応じて、ヒートパイプ３７０の受熱部が放熱部よりも重力方向において下方に位置するように、ヒートパイプ３７０の姿勢の切り替えが行われる。【選択図】図１
2010139789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から照射された光を変調する光学素子と、
前記光学素子により変調された光を投写する投写レンズと、
前記光源及び前記光学素子の少なくとも一方を冷却するために設けられ、受熱部と放熱部とを有するヒートパイプと、
前記ヒートパイプの前記受熱部が前記放熱部よりも重力方向において下方に位置するように、設置状態に応じて前記ヒートパイプの姿勢を切り替える切り替え手段と
を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記切り替え手段は、
前記投写型映像表示装置の設置状態を検出する設置状態検出手段と、
前記設置状態検出装置の出力に応じて、前記ヒートパイプの前記受熱部が前記放熱部よりも重力方向において下方に位置するように前記ヒートパイプの姿勢を切り替える制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記ヒートパイプは、前記光源の光軸又は前記投写レンズの光軸に略直交する方向に延在し、前記切り替え手段により、前記光源の光軸又は前記投写レンズの光軸を中心として回動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記光源又は前記光学素子に第１の熱伝導部材が取り付けられ、
前記第１の熱伝導部材に対して摺動するように、移動可能な第２の熱伝導部材が配置され、
前記第２の熱伝導部材に前記ヒートパイプが取り付けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記ヒートパイプを冷却可能な位置に、ファンが配置され、
前記ファンの出口面積が、前記ヒートパイプの回動範囲を含む面積を有していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記光源は、ランプ又はＬＥＤであることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
【請求項７】
前記切り替え手段は、使用者が前記ヒートパイプの姿勢を切り替えるための操作部を有することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項８】
前記光源及び前記光学素子の少なくとも一方が、密閉構造を有する筺体に収容されており、
前記ヒートパイプは、一部が前記筺体の内部に配置されると共に、前記筺体の外部に突出しており、前記ヒートパイプによって輸送された熱が前記筺体の外部で冷却されること
を特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項９】
前記ヒートパイプは、前記筺体の内部に第１のフィンを有し、さらに前記筺体から突出した部分に第２のフィンを有し、
前記第１のフィン及び前記第２のフィンにそれぞれ対向するように、第１のファン及び第２のファンが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１０】
前記筺体は、前記ヒートパイプを貫通させるための穴部を有し、
前記穴部は、前記ヒートパイプを挿嵌させたスライド部材によって塞がれていることを特徴とする請求項８又は９に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１１】
前記筺体は、前記ヒートパイプを貫通させるための穴部を有し、
前記穴部は、前記ヒートパイプを挿嵌させた可撓性を有する弾性体によって塞がれていることを特徴とする請求項８又は９に記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を投写する投写型映像表示装置に関し、特に、冷却のためのヒートパイプを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ランプバルブやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの光源から光を出射し、当該光を液晶パネル等の光学素子を用いて変調し、スクリーンに拡大投写する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
光源は、ランプバルブ及びＬＥＤのいずれの場合も発光と共に発熱するため、発光効率及び寿命を向上するためには、冷却する必要がある。そこで、光源としてのランプバルブ又はそのリフレクタの外周面に、熱伝導部材としてのヒートパイプを接触させたプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、液晶パネル等の光学素子は、一般に、駆動回路基板と液晶材料等により構成されており、正常な動作を実現するためには、入射光による温度上昇を軽減して所定の温度範囲内で動作させる必要がある。また、光学素子に塵埃が付着すると、投写レンズにより拡大投写されるため、画質が低下する原因となる。そこで、防塵と冷却の双方を目的として、液晶パネルをカバーにより覆って密閉構造とし、さらにヒートパイプを取り付けた表示装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５２６１２号公報（第３〜４頁、図１）
【特許文献２】特開平１０−３１９３７９号公報（第４頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ヒートパイプの場合、その受熱部（光源に近い部分）を、放熱部（フィンが取り付けられた部分）よりも、重力方向において下方に位置させた方が高い冷却効率が得られることが知られている。
【０００７】
特許文献１，２に開示された従来の表示装置では、表示装置を天吊りで使用した場合、あるいは投影映像の高さ調整により傾きが変化した場合に、受熱部が放熱部よりも上方に位置する場合があり、冷却効率の低下を招くという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ヒートパイプの受熱部を放熱部よりも重力方向において常に下方に位置させることが可能な投写型映像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る投写型映像表示装置は、光源と、光源から照射された光を変調する光学素子と、光学素子により変調された光を投写する投写レンズと、光源及び光学素子の少なくとも一方を冷却するために設けられ、受熱部と放熱部とを有するヒートパイプと、ヒートパイプの受熱部が放熱部よりも重力方向において下方に位置するように、設置状態に応じてヒートパイプの姿勢を切り替える切り替え手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明では、ヒートパイプの受熱部が放熱部よりも重力方向において下方となるように姿勢が制御されるため、光源又は光学素子から発生する熱をヒートパイプにより効率よく熱輸送し、冷却することができる。これにより、投写型表示装置の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における投写型映像表示装置１０の構成を示す上面図である。ここでは、投写型映像表示装置１０が床置き状態で設置されているものとして説明する。
投写型映像表示装置１０は、光源５０と、光源５０の出射側に配置されたインテグレータレンズ５１と、インテグレータレンズ５１の出射側に配置されたダイクロイックミラー５２ｒ，５２ｂと、ダイクロイックミラー５２ｒ，５２ｂの各反射光の進行方向に配置された全反射ミラー５３ａ，５３ｃと、全反射ミラー５３ａ，５３ｃの各反射光の進行方向に配置された全反射ミラー５３ｂ，５３ｄとを備えて構成される。
【００１２】
投写型映像表示装置１０は、さらに、ダイクロイックミラー５２ｒ，５２ｂの各透過光の進行方向に配置された緑色用の液晶パネル５５ｇと、全反射ミラー５３ｂの反射光の進行方向に配置された赤色用の液晶パネル５５ｒと、全反射ミラー５３ｄの反射光の進行方向に配置された青色用の液晶パネル５５ｂと、各液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂから出射された各色の光を合成するダイクロイックプリズム５６とを備えている。液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂは、上面視で四角形状のダイクロイックプリズム５６の３面（入射面）に対向配置されている。ダイクロイックプリズム５６の出射側には、投写レンズ５９が配置されている。光源５０から投写レンズ５９までの各構成部材は、光学系を構成しており、外部筺体１０ａ内に収容されている。
【００１３】
光源５０は、ランプ５０ａとリフレクタ５０ｂとを備えて構成される。ランプ５０ａは、例えば高圧水銀ランプで構成され、白色光を出射する。ランプ５０ａの中心軸線により、光源５０の光軸Ａが規定される。ここでは、光軸Ａは水平面内にあるものとする。ランプ５０ａとしては、高圧水銀ランプの他に、ハロゲンランプ、メタルハライドランプなどを用いてもよい。リフレクタ５０ｂは、ランプ５０ａから出射された光を反射する放物面状の反射面を有している。リフレクタ５０ｂは、当該リフレクタ５０ｂの外側に配置された、例えば光軸Ａを中心とする回転対形状の回転カバー６０に、図示しない固定部材を介して固定されている。
【００１４】
インテグレータレンズ５１は、図示しない第１レンズアレイ及び第２レンズアレイを備え、光源５０から出射された光の強度分布を均一化し、明るさを均一化する。インテグレータレンズ５１を透過した光は、ダイクロイックミラー５２ｒ，５２ｂにより赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）及び青色（Ｂｌｕｅ）に分離される。
【００１５】
すなわち、ダイクロイックミラー５２ｒは、青色及び緑色波長帯の光を透過し、赤色波長帯の光を反射する。第１のダイクロイックミラー５２ｒにより反射された赤色波長帯の光は、全反射ミラー５３ａ及び全反射ミラー５３ｂにより順次反射され、液晶パネル５５ｒに入射する。ダイクロイックミラー５２ｂは赤色及び緑色波長帯の光を透過し、青色波長帯の光を反射する。第２のダイクロイックミラー５２ｂにより反射された青色波長帯の光は、全反射ミラー５３ｃ及び全反射ミラー５３ｄにより順次反射され、液晶パネル５５ｂに入射する。緑色波長帯の光は、ダイクロイックミラー５２ｒ及びダイクロイックミラー５２ｂを透過し、液晶パネル５５ｇに入射する。
【００１６】
各色の液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂに入射した光は、それぞれの赤色、緑色及び青色の画像情報に応じて光変調される。液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂにより光変調された赤色、緑色、青色波長帯の光は、ダイクロイックプリズム５６で合成され、合成された光は投写レンズ５９によりスクリーン（図示せず）に拡大投写される。
【００１７】
図２は、光源５０の冷却構造を示す斜視図である。
光源５０の側方には、光源５０を冷却するための熱伝導部材としてのヒートパイプ７０と、このヒートパイプ７０を冷却するファン７２とが配置されている。ヒートパイプ７０は、光源５０の光軸Ａに略直交する方向に長手方向を有すると共に、光軸Ａに略直交する面内において後述するように角度調整される。また、ヒートパイプ７０は、光軸Ａを中心とする回動方向において、ヒートパイプ７０の長手方向が重力方向と略直交する位置を、基準位置とする。なお、図２では、上下一対のヒートパイプ７０が示されているが、ヒートパイプ７０は１本でもよく、また３本以上でもよい。
【００１８】
ヒートパイプ７０の長手方向の一端部（受熱部７０ａ）は、リフレクタ５０ｂの外周面にはんだ等により接着されている。また、ヒートパイプ７０の他端側の所定領域には、放熱部７１が形成されている。放熱部７１は、平板状の複数枚のフィン７１ａで構成されている。各フィン７１ａは、互いに平行にヒートパイプ７０に嵌挿されている。各フィン７１ａは、光源５０の光軸に対して略平行な向きに配設されている。
【００１９】
放熱部７１を冷却可能な位置（ここでは放熱部７１に対向する位置）には、ファン７２が配置されている。放熱部７１を冷却するファン７２の出口面積７２ｓ（図１）は、放熱部７１の光軸Ａと垂直な面内における面積７１ｓよりも大きい。ファン７２は、また、ファン７２から発生する冷却風７２ａが光軸Ａ方向に流れるような向きに、投写型映像表示装置１０の外部筺体１０ａに固定されている。
【００２０】
光源カバー６０は、回転支持部６５により、光軸Ａを中心として回動可能に軸支されている。光源カバー６０の外周面の後部には、ギヤ６０ａが形成されている。また、外部筺体１０ａ（図１）には、光源カバー６０を回転させる駆動源としてのモータ８０が取付けられている。モータ８０は、光軸Ａと平行な軸を中心として回転するシャフト８０ｂと、このシャフト８０ｂが圧入されたギヤ８０ａとを備えている。モータ８０のギヤ８０ａは、光源カバー６０のギヤ６０ａと係合し、調整機構を構成している。
【００２１】
次に、ヒートパイプの動作原理について説明する。ヒートパイプは、密閉管に作動液を真空封入し、内壁にウィックと呼ばれる毛細管構造を備えたものである。ヒートパイプの一端（受熱部）が加熱されると、加熱された部分の作動液が蒸発し、低温部（放熱部）に蒸気が移動する。移動した蒸気が低温部で凝縮し、管壁から放熱後、凝縮した液が毛細管現象で加熱部に戻る現象を繰り返すことで、熱を輸送し冷却が可能となる。
【００２２】
図３は、ヒートパイプ７０の姿勢を示す模式図である。図３（ａ）は、受熱部Ｑが放熱部Ｒよりも上方にあるときのヒートパイプ７０を示す図である。図３（ｂ）は、受熱部Ｑが放熱部Ｒよりも下方にあるときのヒートパイプ７０を示す図である。図３（ｃ）は、受熱部Ｑが放熱部Ｒに対して水平にあるときのヒートパイプ７０を示す図である。
【００２３】
蒸気及び凝縮した液の挙動は、重力により影響を受ける。例えば、図３（ａ）に示すように受熱部Ｑが放熱部Ｒよりも上方にある場合、蒸気が下方（放熱部Ｒ）に移動しにくいため熱輸送が行われにくく、冷却効率を確保することが難しい。また、図３（ｃ）に示すように、受熱部Ｑが放熱部Ｒに対して水平にある場合、受熱部Ｑが放熱部Ｒの上方にある場合と比較すると熱輸送は行われやすいが、図３（ｂ）のように受熱部Ｑが放熱部Ｒよりも下方にある場合と比較すると熱輸送量は半分以下となる。
【００２４】
近年では、ウィックに銅粉を焼結させることで、銅粉の間隙による毛細管力により、水平においた場合でも大きな熱輸送量を実現することが可能になっているが、それでも、図３（ｂ）のように受熱部Ｑが放熱部Ｒよりも下方にある場合の方が熱輸送量が大きく、高い冷却効率が得られることに変わりはない。
【００２５】
そこで、本実施の形態では、投写型映像表示装置１０の設置状態に応じて、例えば投写型映像表示装置１０が天吊り設置された状態（上下方向が床置き設置と逆になる状態）でも、受熱部Ｑが放熱部Ｒよりも重力方向において下方に位置するように、ヒートパイプ７０の姿勢を制御する切り替え手段を備えている。なお、「設置状態」とは、投写型映像表示装置１０の上下（床置き、天吊り）のほか、投影映像の高さ調整のために調整される投写型映像表示装置１０の傾き状態を含むものとする。
【００２６】
図４は、投写型映像表示装置１０の切り替え手段の制御系を示すブロック図である。投写型映像表示装置１０の切り替え手段は、ヒートパイプ７０の角度を調節する調節機構１６（ギア８０ａ，６０ａ）と、調整機構１６に動力１５ａを供給する駆動源としてのモータ８０と、モータ８０への入力１４ａを制御する制御部１４と、投写型映像表示装置１０の設置状態を検出する設置状態検出装置１２と、設置状態検出装置１２の検出信号に基づいて制御部１４を制御し、ヒートパイプ７の姿勢制御を行うＣＰＵ１３とを備えている。
【００２７】
設置状態検出手段１２は、投写型映像表示装置１０の内部に設けられ、例えば加速度センサ２１（図５参照）により構成される。ここでは、加速度センサ２１として、３軸加速度センサを用いるものとする。３軸加速度センサは、１チップで３軸加速度を同時に検出することが可能なセンサである。
【００２８】
図５は、加速度センサ２１として、ピエゾ抵抗素子型３軸加速度センサを用いた場合の構成を示す斜視図である。この加速度センサ２１は、図５に示すＸＹＺ直交座標系に対し、シリコンからなる台座２２に、Ｘ方向及びＹ方向に延在する４本の梁２４を連結した構成を有しており、４本の梁２４はＸ方向及びＹ方向における中央部で互いに交差している。４本の梁２４の上には、それぞれピエゾ抵抗型素子２５が配置されており、４本の梁２４が交差する部分には錘２３が連結されている。
【００２９】
ピエゾ抵抗型素子２５は、外力による歪により抵抗が変化する素子である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度に応じて、加速度センサ２１の中央に配置された錘２３が変位して梁２４が変形し、ピエゾ抵抗型素子２５に応力が発生する。
【００３０】
４組のピエゾ抵抗型素子２５は、図示しないブリッジ回路を構成することにより、上述した応力による抵抗変化を電圧変化として出力する。加速度センサ２１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の重力加速度に応じて変形を維持するため、この特性を利用して投写型映像表示装置１０の設置状態（投写型映像表示装置１０の上下及び傾きを含む）を検出することができる。
【００３１】
次に、投写型映像表示装置１０における光源５０の冷却作用について説明する。
図１において、光源５０のランプ５０ａが白色光を発すると、その熱がリフレクタ５０ｂに伝達され、リフレクタ５０ｂの外周面に固定されたヒートパイプ７０の端部（受熱部７０ａ）に伝達される。ヒートパイプ７０の端部が加熱されると、加熱された受熱部７０ａの作動液が蒸発し、多数のフィン７１ａが設けられた放熱部７１に蒸気が移動する。放熱部７１では、蒸気が凝縮し、管壁から放熱した後、凝縮した液が毛細管現象により受熱部７０ａに戻る。この現象が繰り返されることで、リフレクタ５０ｂの熱が放熱される。なお、ヒートパイプ７０の周囲で暖められた空気は、ファン７２により所定の方向（ここでは光軸Ａと略平行）に送られ、投写型映像表示装置１０の外部筺体１０ａに設けられた図示しない排気口から排気される。
【００３２】
投写型映像表示装置１０が床置き設置される場合には、図１が上面視となるような姿勢で設置されるが、投写型映像表示装置１０が天吊り設置される場合には、床置き設置とは上下方向が逆になる。また、投写型映像表示装置１０は、スクリーン上の投影映像の高さ調整のため、図示しない調節脚部等により傾きが調節される。このような投写型表示装置１０の姿勢の変化により、ヒートパイプ７０の放熱部７１が受熱部７０ａよりも下方に位置すると、上述したように冷却効率が低下する可能性がある。
【００３３】
そこで、本実施の形態における投写型映像表示装置１０では、ＣＰＵ１３が、設置状態検知部１２の検出信号に基づき、ヒートパイプ７０の放熱部７１が受熱部７０ａよりも下方にあるような設置状態であることを判断した場合には、上記検出信号に応じてモータ８０を駆動し、ヒートパイプ７０の放熱部７１が受熱部７０ａよりも上方に位置するように、光源カバー６０を回動させる。これにより、効率よく、安定した熱輸送及び冷却を行うことが可能となる。
【００３４】
例えば、投写型映像表示装置１０が床置き設置されている場合には、図６の模式図に実線で示すように、ヒートパイプ７０は、受熱部７０ａが放熱部７１よりも下方に位置するよう、長手方向（Ｌ）が重力方向Ｇに直交する基準位置（実線で示す）に対し、所定の角度だけ上方に回動した位置（破線で示す）に保持されている。この投写型映像表示装置１０を天吊り設置すると、床置き設置とは上下が逆になるため、（ヒートパイプ７０の回動位置が変わらなければ）放熱部７１が受熱部７０ａよりも上方に位置することになる。そこで、本実施の形態では、投写型映像表示装置１０の設置状態を検出し、ヒートパイプ７０の放熱部７１が受熱部７０ａよりも上方に位置するように、光源カバー６０を回動させる。
【００３５】
なお、ファン７２の出口面積７２ｓ（図１）は、光源カバー６０の回動による放熱部７１の移動量をカバーする面積に設定されている。このようにすれば、ヒートパイプ７０が回動しても、放熱部７１を確実に冷却することができ、安定した熱輸送及び冷却を行うことができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ヒートパイプ７０の受熱部７０ａが、放熱部７１よりも重力方向において常に下方に位置するように、ヒートパイプ７０の姿勢の切り替えが行われるため、投写型映像表示装置１０の設置状態（床置き、天吊り、装置の傾き）に関わらず、効率よく、安定した熱輸送及び冷却を行うことができる。
【００３７】
また、光源５０が光源カバー６０に固定され、光源カバー６０が光軸Ａを中心として回動可能に支持され、さらにヒートパイプ７０がリフレクタ５０ｂに取り付けられている構成のため、熱源である光源５０に直接ヒートパイプ７０を接続できる上、光源５０の光軸Ａの位置を変化させることなく、ヒートパイプ７０の姿勢の切り替えを行うことができる。
【００３８】
なお、ここでは投写型映像表示装置１０の設置状態検出手段１２として加速度センサ２１を用いているが、通常投写型映像表示装置１０を天吊り状態で設置する場合には、ユーザーの設定により上下逆の映像を投写するため、このユーザーの設定に基づいて設置状態を検出するようにしてもよい。また、磁気を用いたＭＲセンサ等により、投写型映像表示装置１０の設置状態を検出してもよい。
【００３９】
また、ここではフィン７１ａの向きを、光源５０の光軸に平行な方向としたが、各フィン７１ａが互いに平行に配置され、フィン７１ａの面内方向に冷却風７２ａが発生するようにファン７２が配置されていれば、同等の効果を得ることができる。
【００４０】
第１の変形例．
図７及び図８は、実施の形態１の第１の変形例を示す斜視図及び上面図である。
この変形例では、光源として、ランプの代わりにＬＥＤユニット１５０を用いている。ＬＥＤユニット１５０は、発光素子１５０ａ（図８）と、この発光素子１５０ａが取り付けられ、熱伝導率の高い材料で形成された固定ベース１５０ｂとを有している。固定ベース１５０ｂは、投写型映像表示装置１０の外部筺体１０ａ（図１）に対して固定されている。
【００４１】
固定ベース１５０ｂには、また、熱伝導率の高い材料で形成された回動ベース１５０ｃが接触している。回動ベース１５０ｃは、図示しない回転支持部により投射レンズ５９の光軸Ｂ（図１）と平行な軸を中心として回動可能に支持されている。固定ベース１５０ｂと回動ベース１５０ｃとは互いに摺動可能であり、回動ベース１５０ｃが回動しても固定ベース１５０ｂは回動しない。
【００４２】
回動ベース１５０ｃの外周部には、ギヤ１６０ａが形成されている。投写型映像表示装置１０の外部筺体１０ａには駆動源としてのモータ８０が取り付けられる。モータ８０は、投写レンズ５９の光軸Ｂ（図１）と平行な軸を中心として回動するシャフト８０ｂと、シャフト８０ｂが圧入されたギヤ８０ａとを備えている。モータ８０のギヤ８０ａは、回動ベース１５０ｃのギヤ１６０ａと係合し、調整機構を構成している。
【００４３】
ヒートパイプ７０の一端（受熱部７０ａ）は、回動ベース１５０ｃに嵌合している。ヒートパイプ７０の他端側の所定領域には放熱部７１が形成されており、放熱部７１にはファン７２が対向配置されている。ＬＥＤ１５０で発生した熱は、固定ベース１５０ｂ及び回動ベース１５０ｃを介してヒートパイプ７０に伝達され、放熱部７１において冷却される。他の構成は、実施の形態１で説明した通りである。
【００４４】
この第１の変形例においても、実施の形態１と同様、ヒートパイプ７０の受熱部７０ａが放熱部７１よりも重力方向において常に下方に位置するように、ヒートパイプ７０の姿勢の切り替えが行われる。従って、光源としてＬＥＤを用いた場合にも、効率よく、安定した熱輸送及び冷却を行うことができる。
【００４５】
なお、固定ベース１５０ｂ及び回動ベース１５０ｃの各摺動面に伝熱グリースを塗布することで、より高い冷却性能を得ることが可能となる。
【００４６】
第２の変形例．
図９及び図１０は、実施の形態１の第２の変形例を示す斜視図及び上面図である。この変形例は、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｒの冷却に関するものである。
【００４７】
この変形例では、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｒが、熱伝導率の高い材料で形成された固定ベース２５０ｂに取り付けられており、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂの熱が固定ベース２５０ｂに伝達されるように構成されている。また、固定ベース２５０ｂには、熱伝導率の高い材料で形成された回動ベース２５０ｃが接触している。回動ベース２５０ｃは、図示しない回動支持部材により、投写レンズ５９の光軸Ｂ（図１）と平行な軸を中心として回動可能に支持されている。固定ベース２５０ｂと回動ベース２５０ｃとは互いに摺動可能であり、回動ベース２５０ｃが回動しても固定ベース２５０ｂは回動しない。
【００４８】
回動ベース２５０ｃの外周部には、ギヤ２６０ａが形成されている。投写型映像表示装置１０の外部筺体１０ａには、駆動源としてのモータ８０が取り付けられている。モータ８０は、投写レンズ５９の光軸Ｂ（図１）と平行な軸を中心として回動するシャフト８０ｂと、このシャフト８０ｂが圧入されたギヤ８０ａとを備えている。モータ８０のギヤ８０ａは、回動ベース２５０ｃのギヤ２６０ａと係合し、調整機構を構成している。
【００４９】
ヒートパイプ７０の一端（受熱部７０ａ）は、回動ベース２５０ｃに嵌合している。ヒートパイプ７０の他端側の所定領域には、放熱部７１が形成されており、放熱部７１にはファン７２が対向配置されている。液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂで発生した熱は、固定ベース２５０ｂ及び回動ベース２５０ｃを介してヒートパイプ７０に伝達され、放熱部７１において冷却される。他の構成は、実施の形態１で説明した通りである。
【００５０】
この第２の変形例においても、実施の形態１と同様、ヒートパイプ７０の受熱部７０ａが、放熱部７１よりも重力方向において常に下方に位置するように、ヒートパイプ７０の姿勢の切り替えが行われる。従って、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂを冷却対象とした場合にも、安定した熱輸送及び冷却を行うことができる。
【００５１】
なお、図９及び図１０では、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂの各下辺部が固定ベース２５０ｂに取り付けられているが、上端部等、他の部分で固定ベース２５０ｂに取り付けられていてもよい。
【００５２】
また、図９及び図１０では、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂが共通の固定ベース２５０ｂに取り付けられているが、液晶パネル５５ｒ，５５ｇ，５５ｂのそれぞれに固定ベース及び回動ベースを設ければ、更に高い冷却効率を得ることができる。
【００５３】
第３の変形例
図１１は、実施の形態１の第３の変形例を示す斜視図である。
この変形例では、実施の形態１と同様に、光源５０（図１）は光源カバー６０に固定され、光源カバー６０は光軸Ａを中心として回動可能に支持されている。光源カバー６０の後部には、ギヤ６０ａが形成されている。投写型映像表示装置１０の外部筺体１０ａ（図１）には、ギヤ６０ａと係合するギヤ９０ａが回転可能に取り付けられている。ギヤ９０ａは、外部筺体１０ａの天面に形成された矩形の穴１０ｂから一部が突出し、使用者が指で回転させることができるよう構成されている。他の構成は、実施の形態１で説明した通りである。
【００５４】
この変形例では、投写型映像表示装置１０の設置状態に応じて、使用者がギヤ９０ａを手動で回転させることで、リフレクタ５０ｂ（図１等）に取付けられたヒートパイプ７０の姿勢を切り替えることができる。その結果、実施の形態１と同様、ヒートパイプ７０の受熱部７０ａが放熱部７１よりも重力方向において常に下方に位置するように、ヒートパイプ７０の姿勢を切り替えることができる。これにより、投写型映像表示装置１０の設置状態にかかわらず、効率よく、安定した熱輸送及び冷却を行うことができる。
【００５５】
実施の形態２．
図１２は、実施の形態２における投写型映像表示装置１０を示す斜視図である。図１３は、実施の形態２における投写型映像表示装置１０の冷却構造を拡大して示す斜視図である。実施の形態１と同様の構成要素には、同一符号を付す。
【００５６】
実施の形態２における投写型映像表示装置１０は、外部筺体１０ａの内側に、さらに内部筺体３００を備えている。内部筺体３００は、外気から遮断された略密閉構造を有している。この内部筐体３００の内部には、実施の形態１で説明した光源５０から投写レンズ５９までの光学系が収容されている。
【００５７】
ヒートパイプ３７０は、一部が内部筺体３００の内部（ここでは光源５０の側方）に位置し、一部が内部筺体３００から突出するように設けられている。内部筺体３００の側壁には、ヒートパイプ３７０を貫通させるための穴部３００ａ（図１３）が形成されている。ヒートパイプ３７０は、投写レンズ５９の光軸Ｂに略直交する方向に長手方向を有すると共に、光軸Ｂに略直交する面内において後述するように角度調整される。また、ヒートパイプ３７０は、光軸Ｂに略直交する面内において、ヒートパイプ３７０の長手方向が重力方向と略直交する位置を、基準位置とする。
【００５８】
内部筐体３００の内部において、上記側壁の近傍には固定ベース３５０ｂが配置されている。この固定ベース３５０ｂには、投写レンズ５９の光軸Ｂと平行な軸を中心として回転可能に回動ベース３６０（図１３）が支持されている。上記のヒートパイプ３７０は、この回動ベース３６０を貫通するように、回動ベース３６０に固定されている。なお、固定ベース３５０ｂ及び回動ベース３６０は、いずれも熱伝導率の高い材料で構成されている。
【００５９】
回動ベース３６０の外周部（図１３における上面部）には、ギヤ３６０ａが形成されている。内部筺体３００の内部には、駆動源としてのモータ８０が配置されている。モータ８０は、投写レンズ５９の光軸Ｂと平行な軸を中心として回動するシャフト（図示せず）と、このシャフトが圧入されたギヤ８０ａとを備えている。モータ８０のギヤ８０ａは、回動ベース３６０のギヤ３６０ａに係合し、調整機構を構成している。
【００６０】
ヒートパイプ３７０において、内部筺体３００の内側に位置する部分には、放熱部３７１が形成されている。放熱部３７１は、平板状の複数枚のフィン３７１ａで構成されている。これらのフィン３７１ａは、互いに平行にヒートパイプ３７０に嵌挿されている。各フィン３７１ａは、投写レンズ５９の光軸Ｂに対して略平行な向きに配設されている。
【００６１】
放熱部３７１を冷却可能な位置（ここでは放熱部３７１に対向する位置）には、ファン３７２が配置されている。ファン３７２の出口面積は、放熱部３７２の投写レンズ５９の光軸Ｂと垂直な面の面積よりも大きい。ファン３７２は、発生する冷却風３７２ａが投写レンズ５９の光軸Ｂと平行な方向に流れるように、内部筺体３００に固定されている。
【００６２】
図１３に示すように、内部筐体３００の側壁に形成された上記の穴３００ａを塞ぐように、上下方向に摺動可能なスライド部材３８０が取り付けられている。スライド部材３８０には、ヒートパイプ３７０の直径より僅かに大きい直径の丸穴３８０ａが形成されている。ヒートパイプ３７０は、丸穴３８０ａに遊貫され、内側筺体３００の外部に突出している。
【００６３】
ヒートパイプ３７０において、内部筺体３００の外側に突出した部分には、放熱部４７１が設けられている。放熱部４７１は、平板状の複数枚のフィン４７１ａで構成されている。これらのフィン４７１ａは、互いに平行にヒートパイプ３７０に嵌挿されている。各フィン４７１ａは、投写レンズ５９の光軸Ｂ（図１２）に対して略平行な向きに配設されている。
【００６４】
放熱部４７１を冷却可能な位置（ここでは放熱部４７１に対向する位置）には、ファン４７２が配置されている。ファン４７２の出口面積は、放熱部４７１の投写レンズ５９の光軸Ｂと垂直な面の面積よりも大きい。ファン４７２は、発生する冷却風４７２ａが投写レンズ５９の光軸Ｂと平行な方向に流れるように、外部筺体１０ａ（図１２）に固定されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６５】
次に、この実施に形態２における冷却動作について説明する。
ファン３７２の発生する冷却風３７２ａは、光源５０で発生した熱、及び、光照射により液晶パネル５５ｂ〜５５ｒで発熱した熱を奪いながら、内部筺体３００の内部を循環する。冷却風３７２ａが奪った熱は、放熱部３７１のフィン３７１ａを介してヒートパイプ３７０に伝達され、さらにヒートパイプ３７０の放熱部４７１に輸送される。放熱部４７１では、フィン４７１ａに伝達された熱がファン４７２によって冷却される。
【００６６】
すなわち、この実施の形態２では、ヒートパイプ３７０の放熱部３７０は、内部筺体３００内で発生した熱を受ける受熱部として作用する。
【００６７】
実施の形態１と同様、この実施の形態２においても、図４に示したＣＰＵ１３が、設置状態検知部１２の検出信号に基づき、投写型映像表示装置１０が例えば天吊状態であると判断した場合には、制御部１４を介して駆動源（モータ８０）を駆動し、ヒートパイプ７０の放熱部３７１が放熱部４７１よりも下方に位置するように、回動ベース３６０を回動させる。回動ベース３６０の回動により、ヒートパイプ７０はスライド部材３８０と共に移動し、（受熱部として作用する）放熱部３７１が、放熱部４７１よりも下方に位置する状態となる。これにより、効率的で安定した熱輸送及び冷却を行うことが可能となる。
【００６８】
以上説明したように、この実施の形態２によれば、略密閉構造を有する内部筺体３００の内部に、光源５０から投写レンズ５９に至る光学素子を構成する各光学素子で配置されており、これら各光学素子により発生した熱がヒートパイプ３７０によって内部筺体３００から外部に熱輸送される。そのため、内部筺体３００内の光学素子を効率よく冷却すると共に、内部筺体３００内への塵埃の侵入を防止することができる。
【００６９】
また、ヒートパイプ３７０において受熱部である放熱部３７１が、放熱部４７１よりも重力方向において常に下方に位置するように、ヒートパイプ３７０の姿勢を切り替える制御が行われるため、投写型映像表示装置１０の設置状態（床置き、天吊り）に関わらず、常に、効率よく、安定した熱輸送及び冷却を行うことができる。
【００７０】
また、ヒートパイプ３７０が、スライド部材３８０に形成された丸穴３８０ａを貫通した状態で保持されるため、ヒートパイプ３７０の回動に際し、ヒートパイプ３７０とその周囲との間に隙間を生じることがなく、これにより内部筺体３００の気密性を高め、塵埃の侵入をより確実に防止することができる。
【００７１】
また、固定ベース３５０ｂ及び回動ベース３６０を熱伝導率の高い材料で構成することにより、ヒートパイプ３７０の熱が固定ベース３５０ｂ及び回動ベース３６０を介して熱放射され、より高い冷却性能を得ることができる。
【００７２】
なお、ここでは、略密閉構造を備えた内部筺体３００の内部に、光源５０から投写レンズ５９までの光学系に属する全ての光学素子を収容することとしたが、例えば光源５０として使用される高圧水銀ランプと液晶パネルとでは動作保証温度が異なり、また塵埃により受ける影響の大きさも異なることから、塵埃に対して敏感な素子（例えば液晶パネル）のみを内部筺体３００内部に備えてもよく、また、動作保証温度の異なる素子をそれぞれ異なる内部筐体に収容して、それぞれにヒートパイプを設けてもよい。
【００７３】
変形例．
図１４は、実施の形態２の変形例を示す斜視図である。
この変形例では、内部筺体３００の穴３００ａを封止するため、スライド部材３８０（図１３）の代わりに、可撓性を有するゴム部材４８０が用いられている。このゴム部材４８０は、穴３００ａを塞ぐように、内部筺体３００の側壁（穴３００ａの周囲の部分）に貼り付けられている。ゴム部材４８０には、ヒートパイプ３７０が隙間無く挿入される丸穴４８０ａが形成されている。ヒートパイプ３７０は、ゴム部材４８０の丸穴４８０ａを貫通し、内部筺体３００の外部に突出するように保持されている。
【００７４】
この変形例においても、実施の形態２と同様、略密閉構造を有する内部筺体３００の内部に光源５０から投写レンズ５９までの各光学素子で配置されており、これら各光学素子で発生した熱がヒートパイプ３７０によって内部筺体３００から外部に熱輸送される。そのため、これらの光学素子の冷却を行うと共に、内部筺体３００の内部への塵埃の侵入を防止することができる。
【００７５】
また、ヒートパイプ３７０が、可撓性を有するゴム部材４８０に形成された丸穴４８０ａを貫通して保持されるため、モータ８０によりヒートパイプ３７０が回動する際に、ゴム部材４８０が撓むため、ヒートパイプ３７０と丸穴４８０ａとの間に隙間が生じず、これにより内部筺体３００の気密性を高め、塵埃の侵入をより確実に防止することができる。
【００７６】
また、ゴム部材４８０を、エラストマなどの耐熱性に優れた材料を使用すれば、ヒートパイプ３７０から伝達する熱による影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００７７】
なお、上述した各実施の形態及びその変形例は、必要に応じて互いに組み合わせて使用してもよい。
【００７８】
また、上述した各実施の形態では、光学素子として液晶パネルを使用する例について説明したが、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の各種光学素子を用いてもよく、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態１における投写型映像表示装置の構成を示す上面図である。
【図２】実施の形態１における光源の冷却構造を示す図である。
【図３】ヒートパイプの姿勢を示す模式図であり、受熱部が放熱部に対して上方にある場合（ａ）、受熱部が放熱部に対して下方にある場合（ｂ）、及び、受熱部が放熱部に対して水平にある場合（ｃ）をそれぞれ示す図である。
【図４】実施の形態１の投写型映像表示装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】３軸加速度センサの構成例を示す斜視図である。
【図６】実施の形態１におけるヒートパイプの回動を説明する模式図である。
【図７】実施の形態１の第１の変形例を示す斜視図である。
【図８】実施の形態１の第１の変形例を示す上面図である。
【図９】実施の形態１の第２の変形例を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態１の第２の変形例を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態１の第３の変形例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における投写型映像表示装置を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態２における冷却構造を拡大して示す斜視図である。
【図１４】実施の形態２の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  投写型映像表示装置、  １０ａ  外部筐体、  １０ｂ  矩形の穴、  １２  設置状態検出装置、  １２ａ  検出信号、  １３  ＣＰＵ、  １４  制御部、  １４ａ  入力、  １５ａ  動力、  １６  調節機構、  ２１  ３軸加速度センサ、  ２２  台座、  ２３  錘、  ２４  梁、  ２５  ピエゾ抵抗素子、  ５０  光源、  ５０ａ  ランプバルブ、  ５０ｂ  リフレクタ、  ５１  インテグレータレンズ、  ５２ｒ，５２ｇ，５２ｂ  ダイクロイックミラー、  ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ  全反射ミラー、  ５５ｒ，５５ｇ，５５ｂ  液晶パネル、  ５６  ダイクロイックプリズム、  ５９  投写レンズ、  ６０  光源カバー、  ６０ａ，８０ａ，９０ａ，１６０ａ，２６０ａ，３６０ａ  ギヤ、  ７０，３７０  ヒートパイプ、  ７０ａ  受熱部、  ７１，３７１，４７１  放熱部、  ７１ａ，３７１ａ，４７１ａ  フィン、  ７２，３７２，４７２  ファン、  ７２ａ，３７２ａ，４７２ａ  冷却風、  ８０  モータ、  ８０ｂ  シャフト、  １５０  ＬＥＤユニット、  １５０ａ  発光素子、  １５０ｂ，２５０ｂ，３５０ｂ  固定ベース、  １５０ｃ，２５０ｃ，３６０  回動ベース、  ３００  内部筺体、  ３００ａ  穴、  ３８０  スライド部材、  ３８０ａ  丸穴、  ４８０  ゴム部材、  ４８０ａ  丸穴、  Ｑ  受熱部、  Ｒ  放熱部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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