(57)【要約】【課題】複数の発熱部品間における熱の相互干渉を抑制できるとともに、取り扱い性の良さや機械的強度を確保できる放熱部を備えるプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタは、複数の発熱部品１４２ａ〜１４２ｃが搭載される放熱部３０を備える。放熱部３０には、複数の発熱部品１４２ａ〜１４２ｃを互いに熱的に分離するための複数の領域３１ａ〜３１ｃが形成されている。複数の領域３１ａ〜３１ｃの各境界部分Ｂ１〜Ｂ３には、隣り合う領域間を熱的に分離する断熱空間部３２ａ〜３２ｃが設けられている。複数の領域３１ａ〜３１ｃのそれぞれは、隣り合う領域の少なくとも１つと部分的に接続されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱部品が搭載される放熱部を備えるプロジェクタであって、
前記放熱部には、前記複数の発熱部品を互いに熱的に分離するための複数の領域が形成され、
前記複数の領域の各境界部分には、隣り合う前記領域間を熱的に分離する断熱空間部が設けられ、
前記複数の領域のそれぞれは、隣り合う前記領域の少なくとも１つと部分的に接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記複数の発熱部品は近接配置され、
前記断熱空間部はスリットであり、
前記複数の領域の各境界部分は、少なくとも前記発熱部品の近傍では前記スリットによって分離されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記スリットは、前記発熱部品から離れる外周側に向かって幅が拡がっていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記発熱部品の近傍において、前記複数の領域に含まれる角部が略円弧状に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記断熱空間部は、前記発熱部品が搭載される搭載面と、当該搭載面の反対側面とを貫通する貫通孔であり、
前記境界部分には、前記貫通孔が複数並んでいることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記複数の貫通孔の少なくとも１つは、前記搭載面の開口面積に比べて、前記搭載面の反対側の面の開口面積が大きく設けられるテーパー状の貫通孔になっていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記複数の発熱部品は近接配置され、
前記複数の貫通孔は、前記発熱部品に近い場所に比べて遠い場所に配置されるものの方が、サイズが大きくなっていることを特徴とする請求項５又は６に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記複数の領域は、前記発熱部品の発熱量の大きさに応じて異なるサイズになっていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記発熱部品は、発光素子を冷却するために用いられるペルチェ素子であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のプロジェクタを備えるヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、及び、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ；Head-Up Display）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタの光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）といった固体光源が使用されている。固体光源が使用されるプロジェクタでは、複数の光源の温度上昇を抑制するために、各光源モジュールに対してそれぞれペルチェ素子が取り付けられ、該ペルチェ素子の光源モジュールとは反対側に放熱フィンが配置されることがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
なお、特許文献１においては、放熱フィンが各光源モジュールで共通とされる構成と、放熱フィンが各光源モジュールに対して別々に設けられる（別部材として設けられる）構成とが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６９７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばＬＤ等の固体光源は、温度によって出力が変動する。このために、プロジェクタにおいて、例えばホワイトバランスのずれを生じさせることなく正確に色を再現しようとすると、各色（例えばＲＧＢ）の固体光源を独立して温度制御することが望ましい。この場合、ペルチェ素子（発熱部品）から発生する熱を放熱するための放熱フィンは、各固体光源（光源モジュール）に対して別々に設けられるのが好ましい。
【０００６】
しかしながら、光源モジュール毎に、別々に放熱フィンを設けると、放熱フィンの取り扱い（例えば組み立て時の取り扱い等）が煩雑になるといった問題がある。当該煩雑さを解消するために、複数の放熱フィンを断熱性能が高い固定部材を用いて一纏めとすることが考えられる。しかし、断熱性能が高い固定部材（例えば樹脂）は、熱によって変形し易い性質であることが多く、放熱フィンを含む構造の機械的強度が不十分になる等の問題がある。
【０００７】
以上の点に鑑みて、本発明の目的は、複数の発熱部品間における熱の相互干渉を抑制できるとともに、取り扱い性の良さや機械的強度を確保できる放熱部を備えるプロジェクタを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのようなプロジェクタを備えることにより、投射画像の色再現性を正確とできるＨＵＤ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のプロジェクタは、複数の発熱部品が搭載される放熱部を備えるプロジェクタであって、前記放熱部には、前記複数の発熱部品を互いに熱的に分離するための複数の領域が形成され、前記複数の領域の各境界部分には、隣り合う前記領域間を熱的に分離する断熱空間部が設けられ、前記複数の領域のそれぞれは、隣り合う前記領域の少なくとも１つと部分的に接続されている構成（第１の構成）になっている。
【０００９】
本構成によれば、放熱部には、複数の領域が形成されており、複数の領域の各境界部分に断熱空間部が設けられている。このために、複数の領域のそれぞれに搭載される発熱部品は、互いに熱的な干渉を起こし難くなっている。一方で、放熱部に形成される複数の領域は、隣り合う領域のうちの少なくとも１つと部分的に接続されているために、放熱部は一体物として取り扱うことができる。このために、本構成のプロジェクタに備えられる放熱部は、取り扱い性が良く、機械的な強度も確保し易い。
【００１０】
上記第１の構成のプロジェクタにおいて、前記複数の発熱部品は近接配置され、前記断熱空間部はスリットであり、前記複数の領域の各境界部分は、少なくとも前記発熱部品の近傍では前記スリットによって分離されている構成（第２の構成）であってよい。本構成によれば、少なくとも発熱部品の近傍においては、スリットによって各領域の熱的な分離が図られている。このために、複数の領域のそれぞれに搭載される発熱部品間の熱的な干渉を抑制できる。なお、発熱部品から離れた外周側においては、発熱部品が有る位置に比べて十分温度が下がっている。このために、外周側において、隣り合う領域間が接続されても、各発熱部品間の熱的な干渉に対する影響は少ない。
【００１１】
上記第２の構成のプロジェクタにおいて、前記スリットは、前記発熱部品から離れる外周側に向かって幅が拡がっている構成（第３の構成）であるのが好ましい。本構成によれば、複数の領域間に設ける断熱空間を極力大きくすることができるために、各発熱部品間の熱的な干渉を更に抑制できる。
【００１２】
上記第２又は第３の構成のプロジェクタにおいて、前記発熱部品の近傍において、前記複数の領域に含まれる角部が略円弧状に設けられている構成（第４の構成）が採用されるのが好ましい。本構成によれば、発熱部品の近傍において、発熱部品を搭載する各領域の受熱面積を小さくしつつ、各領域間の間隔を大きくできる。このために、発熱部品間の熱的な干渉を更に抑制できる。
【００１３】
上記第１の構成のプロジェクタにおいて、前記断熱空間部は、前記発熱部品が搭載される搭載面と、当該搭載面の反対側面とを貫通する貫通孔であり、前記境界部分には、前記貫通孔が複数並んでいる構成（第５の構成）が採用されてもよい。本構成によっても、発熱部品間の熱的な干渉を抑制しつつ、放熱部の取り扱い性の良さと強度を確保できる。
【００１４】
上記第５の構成のプロジェクタにおいて、前記複数の貫通孔の少なくとも１つは、前記搭載面の開口面積に比べて、前記搭載面の反対側の面の開口面積が大きく設けられるテーパー状の貫通孔になっている構成（第６の構成）であるのが好ましい。本構成によれば、ベンチュリー効果を利用して、隣り合う領域間に搭載される発熱部品間の熱的な分離を効果的に図れる。
【００１５】
上記第５又は第６の構成のプロジェクタにおいて、前記複数の発熱部品は近接配置され、前記複数の貫通孔は、前記発熱部品に近い場所に比べて遠い場所に配置されるものの方が、サイズが大きくなっている構成（第７の構成）であるのが好ましい。本構成によれば、複数の領域間に設ける断熱空間を極力大きくすることができるために、各発熱部品間の熱的な干渉を更に抑制できる。なお、この構成の例示として、複数の貫通孔は、発熱部品から離れる方向に向かって、サイズが徐々に大きくなる構成でもよいし、段階的に大きくなる構成でもよい。
【００１６】
上記第１から第７のいずれかの構成のプロジェクタにおいて、前記複数の領域は、前記発熱部品の発熱量の大きさに応じて異なるサイズになっている構成（第８の構成）であるのが好ましい。本構成によれば、各発熱部品の放熱を適切に行い易い。
【００１７】
上記第１から第８のいずれかの構成のプロジェクタにおいて、前記発熱部品は、発光素子を冷却するために用いられるペルチェ素子である構成（第９の構成）であってよい。なお、発熱部品はペルチェ素子に限られず、例えば発光素子等であってもよい。
【００１８】
上記目的を達成するために本発明のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置は、上記第１から第９のいずれかの構成のプロジェクタを備える構成（第１０の構成）となっている。本構成のＨＵＤ装置は、当該装置が備えるプロジェクタが、複数の光源を独立して温度制御し易い構成になっているために、例えば、プロジェクタから投射される投射画像について正確な色再現性を実現し易い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の発熱部品間における熱の相互干渉を抑制できるとともに、取り扱い性の良さや機械的強度を確保できる放熱部を備えるプロジェクタを提供できる。また、本発明によれば、そのようなプロジェクタを備えることにより、投射画像の色再現性が正確なＨＵＤ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置の概略図
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備えるハウジングの分解斜視図
【図４】本発明の実施形態に係るプロジェクタにおいて、ケース内に光学モジュールが収容された状態を示す概略平面図
【図５】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備えるハウジング、及び、その周囲の構成を示す概略断面斜視図
【図６】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備える第１形態の放熱板の構成を示す概略平面図
【図７】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備える第２形態の放熱板の構成を示す概略平面図
【図８】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備える第３形態の放熱板の構成を示す概略平面図
【図９】第３形態の放熱板に設けられる貫通孔の構造を説明するための模式図
【図１０】第３形態の放熱板に設けられる貫通孔の形状の変形例を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る、プロジェクタ及びＨＵＤ装置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。
＜ＨＵＤ装置の概略構成＞
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置１００の概略図である。本実施形態のＨＵＤ装置１００は、車両８に搭載されている。なお、ＨＵＤ装置１００は、車両に限らず、他の乗り物（例えば航空機等）に搭載されてもよい。ＨＵＤ装置１００は、プロジェクタ１から走査レーザ光７（投射光）をフロントガラス８１に向けて投射し、投影像をユーザの視野内に重ねて表示する表示装置である。なお、図１において、一点鎖線の矢印６は車両８の運転席に座っているユーザの視線を示している。
【００２３】
図１に示すように、フロントガラス８１の内面には、たとえば半透過性の反射材料を用いて形成されるコンバイナ８２が貼り付けられている。このコンバイナ８２にプロジェクタ１から走査レーザ光７が投射されることによって、虚像が形成される。この結果、車両の前方（すなわち視線６の方向）を見ているユーザは、車両８の前方の外界像と、プロジェクタ１から投射される投射画像とを同時に視認することができる。
＜プロジェクタの概略構成＞
【００２４】
次に、プロジェクタ１の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１の構成を示すブロック図である。なお、図２においては、理解を容易とするために、コンバイナ８２が貼り付けられたフロントガラス等も示している。
【００２５】
図２に示すように、プロジェクタ１は、プロジェクタ１を構成する各種の構成要素を収容する本体筐体１５を備える。本体筐体１５には、走査レーザ光７が出射される光出射部１５ａが形成されている。なお、この光出射部１５ａは開口であってもよいが、たとえばガラス又は透光性の樹脂材料などを用いて形成されることが望ましい。こうすれば、本体筐体１５内部への塵埃及び水分（たとえば水滴、水気を含む空気）などの侵入を防止することができる。
【００２６】
本体筐体１５内には、ハウジング１０と、レーザダイオード１１ａ〜１１ｃと、光学系１２と、サーミスタ１３と、加熱冷却部１４ａ〜１４ｃと、が搭載されている。なお、以下では、レーザダイオードをＬＤと呼ぶ。また、本体筐体１５内には、ＬＤドライバ１６と、ミラーサーボ部１７と、ペルチェ素子ドライバ１８と、電源部１９と、入出力Ｉ／Ｆ２２と、操作部２３と、記憶部２４と、ＣＰＵ２５と、を備えている。このほか、プロジェクタ１は、たとえばスピーカなどの音声出力部をさらに備えてもよい。
【００２７】
ハウジング１０は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃと、光学系１２と、サーミスタ１３と、加熱冷却部１４ａ〜１４ｃと、を搭載する気密性の筐体部である。また、ハウジング１０には、光学系１２から出射される走査レーザ光７を外部に出射するための窓部１０ａと、後述する熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃが配設される開口部（不図示）と、が形成されている。
【００２８】
ＬＤ１１ａは青色レーザ光を出射する発光素子である。ＬＤ１１ｂは緑色レーザ光を出射する発光素子である。ＬＤ１１ｃは赤色レーザ光を出射する発光素子である。なお、場合によっては、光源として、ＬＤに代えてＬＥＤ等の異なる発光素子が用いられても構わない。
【００２９】
光学系１２には、コリメータレンズ１２１ａ〜１２１ｃと、ビームスプリッタ１２２ａ及び１２２ｂと、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System） ミラー１２４と、が含まれている。なお、光学系１２には、プリズムや集光レンズ等の他の光学素子が適宜配置されてよい。
【００３０】
コリメータレンズ１２１ａ〜１２１ｃは、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃから出射されるレーザ光を平行光に変換する光学素子である。また、ビームスプリッタ１２２ａ及び１２２ｂは、たとえばダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムで構成してよい。この場合、ビームスプリッタ１２２ａ及び１２２ｂは、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子となる。ビームスプリッタ１２２ａは、青色レーザ光を反射し、赤色及び緑色レーザ光を透過する。ビームスプリッタ１２２ｂは、緑色レーザ光を反射し、赤色レーザ光を透過する。ただし、ビームスプリッタ―１２２ａ及び１２２ｂは、ダイクロイックミラー等に限られず、例えばハーフミラー等で構成されてもよい。ＭＥＭＳミラー１２４は、入射される各色のレーザ光を反射する光学反射素子を含む。
【００３１】
なお、ＭＥＭＳミラー１２４は、レーザ光の反射方向を２軸方向に変化させることができる。ＭＥＭＳミラー１２４がレーザ光の反射方向を変化させることにより、光学系１２から走査レーザ光７が出射される。この走査レーザ光７は、ハウジング１０の窓部１０ａ、及び、本体筐体１５の光出射部１５ａを通過して本体筐体１５の外部に出射され、フロントガラス８１上のコンバイナ８２に投射される。
【００３２】
サーミスタ１３は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの環境温度を計測するために、ハウジング１０の内部に設けられる温度検出部である。すなわち、サーミスタ１３が検出する温度により、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの各温度を推定することができる。なお、図２では、１つのサーミスタ１３を用いて各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの動作温度を計測しているが、複数のサーミスタ１３を用いて各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの動作温度を個別に計測するようにしてもよい。
【００３３】
加熱冷却部１４ａ〜１４ｃは、サーミスタ１３が検知する温度に応じて、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃを加熱又は冷却する。加熱冷却部１４ａ〜１４ｃは、それぞれ、熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃと、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃと、を含んで構成されている。熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃは、熱伝導率の高い材料で構成され、たとえばＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、又は、それらの少なくとも１つを含む合金等の金属材料や、熱伝導率の高いセラミック材料などを用いて形成されている。熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃは、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃと各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃとの間で熱を伝導する。ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃはペルチェ効果を利用した熱電素子であり、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの加熱と冷却を可能とする素子である。なお、プロジェクタ１は、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｂから発生する熱を放熱するための放熱部を含むが、これについての詳細は後述する。
【００３４】
ＬＤドライバ１６は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの駆動制御を行う。ＬＤドライバ１６は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃについて、それぞれ、発光及び光出力等に関する駆動制御を行えるように設けられている。
【００３５】
ミラーサーボ部１７は、ＭＥＭＳミラー１２４を制御する駆動制御部である。たとえば、ミラーサーボ部１７は、ＣＰＵ２５からの水平同期信号に応じてＭＥＭＳミラー１２４を駆動し、これによって、ＭＥＭＳミラー１２４における水平方向の反射方向が走査される。また、ミラーサーボ部１７は、ＣＰＵ２５からの垂直同期信号に応じてＭＥＭＳミラー１２４を駆動し、これによって、ＭＥＭＳミラー１２４における垂直方向の反射方向が走査される。
【００３６】
ペルチェ素子ドライバ１８は、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの駆動制御を行う。ペルチェ素子ドライバ１８は、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃについて、それぞれ、加熱動作及び冷却動作の駆動制御を行えるように設けられている。なお、ペルチェ素子ドライバ１８には、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの動作（加熱動作、冷却動作、及び動作停止など）を切り替えるための切替部が含まれている。切替部には、たとえばＦＥＴ（Field Effect Transistor）などが用いられる。
【００３７】
電源部１９は、たとえば車両８の蓄電池（不図示）などの電力源から電力の供給を受けて、プロジェクタ１の各構成部に応じた電圧への変換等を行い、変換された電力を各構成部に供給する。入出力Ｉ／Ｆ２２は外部装置と有線通信又は無線通信するための通信インターフェースである。操作部２３は、ユーザの操作入力を受け付ける入力ユニットである。
【００３８】
記憶部２４は、不揮発性の記憶媒体であり、プロジェクタ１の各構成部（たとえばＣＰＵ２５）により用いられるプログラム及び制御情報を格納している。このほか、記憶部２４は、たとえばコンバイナ８２に投影する映像情報なども格納している。なお、図２では、記憶部２４は、ＣＰＵ２５とは別の構成部となっているが、この例に限定されず、ＣＰＵ２５に含まれていてもよい。
【００３９】
ＣＰＵ２５は、記憶部２４に格納されたプログラム及び制御情報などを用いて、プロジェクタ１の各構成部を制御する制御部である。このＣＰＵ２５は、映像処理部２５１と、ＬＤ制御部２５２と、ミラー制御部２５６と、加熱冷却制御部２５３と、を含む。
【００４０】
映像処理部２５１は、記憶部２４に格納されたプログラム、入出力Ｉ／Ｆ２２から入力される情報、及び記憶部２４に格納された情報などに関する処理を実行する。映像処理部２５１は、生成した映像情報を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の映像データに変換する。変換された３色の映像データはＬＤ制御部２５２に出力される。ＬＤ制御部２５２は、３色の映像データに基づく各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの光制御信号を生成し、ＬＤドライバ１６に出力する。また、ミラー制御部２５６は、映像情報に基づいてＭＥＭＳミラー１２４の方向を制御するための制御信号を生成し、ミラーサーボ部１７に出力する。
【００４１】
加熱冷却制御部２５３は、例えばサーミスタ１３から得られる情報等に基づいて、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの駆動制御を行うための制御信号を生成し、ペルチェ素子ドライバ１８に出力する。
【００４２】
なお、以上では、映像処理部２５１、ＬＤ制御部２５２、加熱冷却制御部２５３、ミラー制御部２５６は、ＣＰＵ２５の機能部として実現されているが、これらのうちの少なくとも一部或いは全ては、物理的な構成部（たとえば電気回路）などにより実現されていてもよい。
【００４３】
次に、プロジェクタ１が備えるハウジング１０及びその周辺の構造について、詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備えるハウジング１０の分解斜視図である。図３に示すように、ハウジング１０は、大きくはケース１０１と、カバー１１１と、を備えている。
【００４４】
ケース１０１は、外形が略直方体形状の箱形部材である。ケース１０１は、例えば熱伝導性の低い樹脂で形成される。ケース１０１の、長手方向（図３のＸ方向）に平行な２つの側壁のうちの一方の略中央部には、平面視略矩形状の第１の開口１０１ａが形成されている。この第１の開口１０１ａには、電気接続端子部１０２に設けられる複数の電気接続端子１０２ａが嵌め込まれる。これにより、ケース１０１の外部及び内部に電気接続端子１０２ａが露出した状態になり、ケース１０１の内側の電気回路と外側に電気回路の電気的な接続が可能になる。なお、電気接続端子部１０２は、ハウジング１０内の気密性を確保するためのシール部材１０３（例えばＯリング）が間に挟み込まれた状態で、その外周側（電気接続端子１０２ａが設けられていない部分）がケース１０１の側壁にネジ止めされる。
【００４５】
また、ケース１０１の、短手方向（図３のＹ方向）に平行な２つの側壁のうちの一方の略中央部には、平面視略矩形状の第２の開口１０１ｂが形成されている。また、第２の開口１０１ｂが形成される側壁の外面側には、第２の開口１０１ｂを囲むように壁１０１ｃが立設されており、凹部空間が形成されている。この凹部空間内に、ガラス製の窓１０４が、第２の開口１０１ｂを覆うように嵌め込まれる。なお、窓１０４は、可視光の透過率が高い材料で構成されれば良く、その構成材料はガラスに限定されない。窓１０４は、ハウジング１０内の気密性を確保するためのシール部材１０５（例えばＯリング等）と共に、光を透過するための開口１０６ａが形成された窓枠１０６によって固定される。窓枠１０６は、ケース１０１の側壁にネジ止めによって固定される。窓１０４及び窓枠１０６を用いて、上述の窓部１０ａ（図２参照）が形成されている。
【００４６】
また、ケース１０１の底壁には、３つの熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃのそれぞれが嵌め込まれる第３の開口１０１ｄが、３つ形成されている。なお、図３では、第３の開口１０１ｄは、２つしか示されていない。また、第３の開口１０１ｄは、ケース１０１の長手方向（Ｘ方向）の一端部寄り（窓１０４が設けられる側の反対側）に設けられている。３つの熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃは、いずれも中央部がくびれた形状をしており、この部分にシール部材１０７（例えばＯリング等）が嵌め込まれた状態でケース１０１に取り付けられる。このため、第３の開口１０１ｄの存在にもかかわらず、ハウジング１０内部の気密性が確保される。
【００４７】
ケース１０１内には、３つのＬＤ１１ａ〜１１ｃ及び光学系１２が搭載された光学モジュール１０８が収容される。光学モジュール１０８は、例えばネジ止めによってケース１０１内に固定される。図４は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１において、ケース１０１内に光学モジュール１０８が収容された状態を示す概略平面図である。図４においては、電気接続端子部１０２及び窓１０４も取り付けられている。なお、図４においては、理解を容易とするために、レーザ光Ｌも例示してある。また、図３と図４では、ハウジング１０の左右の向きが反対になっている。
【００４８】
光学モジュール１０８がケース１０１内に収容された状態において、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃと、それに対応する（図２参照）熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃとの熱的な接続が得られる。熱的な接続を得るために、適宜熱伝導性のグリス等が使用されてよい。また、ＬＤ１１ａ〜１１ｃやＭＥＭＳミラー１２４を構成する電気回路が電気接続端子１０２ａと電気的に接続される。
【００４９】
ケース１０１内に光学モジュール１０８が収容された状態で、補強部材１０９をケース１０１内に収容し、カバー１１１を被せると、光学モジュール１０８等が収容されたハウジング１０が得られる。なお、ハウジング１０内の気密性を確保するために、カバー１１１を被せる際に、シール部材１１０が挟み込まれる。カバー１１１は、ケース１０１にネジ止めされる構成等でもよいが、本実施形態では、後述の図５に示すように別部材（フレーム部材）にネジ止めされる。
【００５０】
図５は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備えるハウジング１０、及び、その周囲の構成を示す概略断面斜視図である。なお、図３と図５とでは、ハウジング１０の左右の向きが逆になっている。図５に示すように、ハウジング１０の下部側には、その下面側に多数のフィン３０ａが設けられた放熱板３０が配置される。放熱板３０は、熱伝導率の高い部材で構成され、例えば、アルミニウム、銅、それらのいずれかを含む合金等で構成される。放熱板３０上には３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが配置されている。３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃは、それぞれ対応する（図２参照）熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃの下面に熱的に接続するように配置される。
＜冷却構造の詳細＞
【００５１】
本実施形態のプロジェクタ１においては、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの温度に関する性能保証範囲を考慮して、上述のようにペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃを用いて各ＬＤ１１ａ〜１１ｃを加熱冷却できるように構成している。特に、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの性能を保証する温度上限値（例えば、赤色ＬＤ１１ｃで５０℃、緑色ＬＤ１１ｂで６０℃、青色ＬＤ１１ａで８０℃）が厳しいために、ＬＤ１１ａ〜１１ｃを冷却するための構造（冷却構造）が重要になる。そして、例えばホワイトバランスを狂わせることなく、正確に色を再現するためには、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃを独立に温度制御することが好ましい。このために、本実施形態のプロジェクタ１では、上述のように各ＬＤ１１ａ〜１１ｃに対して、それぞれ、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが１つずつ設けられている。
【００５２】
ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃによって冷却を行う場合、所望の冷却効果を得るために、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃから発生する熱を放熱する必要がある。このために、本実施形態のプロジェクタ１では、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの下側に放熱板３０が配置されている（図５参照）。本実施形態では、例えば、取り扱い性や機械的な強度等を考慮して、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃに対して独立に放熱板を設ける（複数の放熱板を設ける）のではなく、放熱板３０は１つ（一体物）としている。放熱板３０を１つとする場合、熱の回り込みによって、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃを独立に温度制御し難くなることが、通常は懸念される。しかし、実施形態に係る放熱板３０は、この懸念を払拭する構造になっている。以下、放熱板３０の複数の形態について説明する。
【００５３】
なお、ＬＤ１１ａ〜１１ｃは、本発明の発光素子の一例である。放熱板３０は、本発明の放熱部の一例である。ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃは、本発明の発熱部品の一例である。
（第１形態）
【００５４】
図６は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備える第１形態の放熱板３０の構成を示す概略平面図である。図６は、放熱板３０をペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが配置される側（上側）から見た図である。図６に示すように、放熱板３０には、３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃを互いに熱的に分離するための３つの領域３１ａ〜３１ｃが形成されている。
【００５５】
第１の領域３１ａには、青色ＬＤ１１ａを冷却するための第１のペルチェ素子１４２ａが搭載されている。第２の領域３１ｂには、緑色ＬＤ１１ｂを冷却するための第２のペルチェ素子１４２ｂが搭載されている。第３の領域３１ｃには、赤色ＬＤ１１ｃを冷却するための第３のペルチェ素子１４２ｃが搭載されている。３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃは、近接配置（密集して配置）されている。これは、例えばプロジェクタ１の小型化の要求等を満たすべく、３つのＬＤ１１ａ〜１１ｃが近接配置されることに追随するものである。なお、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃは、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃを冷却する際には、下部側に配置される放熱板３０に対して熱を与える（すなわち、発熱部品として振る舞う）。
【００５６】
第１の領域３１ａと第２の領域３１ｂとの境界部分Ｂ１には、放熱板３０を切り欠いて得られる第１のスリット３２ａが形成されている。第１のスリット３２ａは、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが近接配置される放熱板３０の内周側から外周側に向かって延びている。ただし、第１のスリット３２ａは、外周端まで延びておらず、外周端の手前まで延びている。換言すると、第１のスリット３２ａは、第１の領域３１ａと第２の領域３１ｂとを完全に分離しておらず、第１の領域３１ａと第２の領域３１ｂとは第１の接続部３３ａで接続された状態になっている。
【００５７】
同様に、第２の領域３１ｂと第３の領域３１ｃとの境界部分Ｂ２には、第２のスリット３２ｂが形成されている。第２のスリット３２ｂは、放熱板３０の内周側から外周端の手前まで延びている。第２の領域３１ｂと第３の領域３１ｃとは、第２の接続部３３ｂで接続された状態になっている。また、同様に、第３の領域３１ｃと第１の領域３１ａとの境界部分Ｂ３には、第３のスリット３２ｃが形成されている。第３のスリット３２ｃは、放熱板３０の内周側から外周端の手前まで延びている。第３の領域３１ｃと第１の領域３１ａとは、第３の接続部３３ｃで接続された状態になっている。
【００５８】
各スリット３２ａ〜３２ｃの内周側（すなわちペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ近傍）の端部は繋がっている。このために、各領域３１ａ〜３１ｃは、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ近傍において、スリット３２ａ〜３２ｃによって互いに分離されている。一方で、各領域３１ａ〜３１ｃは、外周側に３つの接続部３３ａ〜３３ｃが存在するために、隣り合う領域と部分的に接続された状態であり、放熱板３０は一体物になっている。
【００５９】
このように放熱板３０を構成した場合、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの近傍においては、断熱空間として機能するスリット３２ａ〜３２ｃが存在することになる。このために、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃにおける発熱が、他のペルチェ素子に干渉（熱的干渉）することを抑制できる。
【００６０】
各領域３１ａ〜３１ｃは、外周側で隣り合う領域と接続されているが、外周側においては、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ近傍位置に比べて、温度が十分下がった状態になる。このために、外周側が接続されていても、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃにおける発熱が他のペルチェ素子に及ぼす影響（熱的な干渉）は小さい。この意味で、各接続部３３ａ〜３３ｃの面積（幅）は、なるべく小さいことが好ましいが、各接続部３３ａ〜３３ｃの幅が狭すぎると機械的な強度が下がる。この両者の兼ね合いで、各接続部３３ａ〜３３ｃの面積は適宜決定されればよい。
【００６１】
以上からわかるように、本実施形態においては、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの温度制御を独立して行い易く、プロジェクタ１の投射画像について正確な色再現性を実現できる。なお、本実施形態では、発熱量が大きくなり易い（例えば温度保証範囲が狭いことに由来する）第３のペルチェ素子１４２ｃを搭載する第３の領域３１ｃ（第２の領域３１ｂも同様）の面積を、発熱量が比較的小さくなる第１のペルチェ素子１４２ａを搭載する第１の領域３１ａの面積に比べて大きくしている。このような工夫によって、適切な放熱が行い易くなっており、ひいては各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの温度制御を独立して行い易くなっている。なお、本実施形態では、一例として、第１のペルチェ素子１４２ａは６ｍｍ角とされているが、第２及び第３のペルチェ素子１４２ｂ、１４２ｃは１２ｍｍ角とされている。
【００６２】
また、本実施形態においては、放熱板３０が一体物であるために、その取り扱い性が良く、装置の組み立て作業を行い易い。更に、放熱板３０が一体物であるために、放熱板を各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃに対して別々に（別部材として）設ける場合に比べて、機械的な強度を確保し易い。なお、本実施形態においては、各領域３１ａ〜３１ｃは、隣り合う全ての領域と部分的に接続される構成であるが、この構成に限定される趣旨ではない。場合によっては、各領域３１ａ〜３１ｃが、隣り合う領域のいずれか一方とのみ部分的に接続されるように構成してもよい。この場合も、放熱板３０は一体物として取り扱える。
【００６３】
また、本実施形態では、望ましい構成として、各スリット３２ａ〜３２ｃは、内周側から外周側に向かって、その幅が拡がる構成になっている。これは、３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが密集する内周側では、スリット３２ａ〜３２ｃの幅が大きく取れないが、外周側ではスリット３２ａ〜３２ｃの幅が大きく取れることを考慮するものである。このように構成することで、少しでも、各領域３１ａ〜３１ｃ間の隙間（断熱空間）を大きくできるので、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ間の熱的な干渉を更に抑制することが可能である。なお、本発明は、これに限らず、各スリット３２ａ〜３２ｃの幅が一定である構成等も含む趣旨である。
【００６４】
また、本実施形態の構成によれば、各領域３１ａ〜３１ｃは、片持ち梁構造で各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃを支持する状態になる。このために、仮に各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの高さが揃っていない場合でも、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃを各熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃ（図３や図５参照）に確実に接触した状態を得易い。
（第２形態）
【００６５】
図７は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備える第２形態の放熱板３０の構成を示す概略平面図である。図７は、放熱板３０をペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが配置される側（上側）から見た図である。第２形態の放熱板３０の構成は、上述した第１形態の放熱板３０の構成と概ね同様である。このために、以下、異なる部分に絞って説明する。
【００６６】
図７に示すように、第２形態の放熱板３０では、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの近傍に存在する、第１の領域３１ａの角部３１１ａ及び第３の領域３１ｃの角部３１１ｃを略円弧状として丸みを付けている。この点が、第１形態の放熱板３０と異なる。なお、図７において、破線で示す構成が第１形態の構成に該当する。また、本実施形態では、第２の領域３１ｂには、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの近傍に存在する角部が存在しない。このような角部が第２の領域３１ｂにも存在する場合には、当該角部についても略円弧状としてよい。
【００６７】
第２形態の放熱板３０のように、角部３１１ａ、３１１ｃを略円弧状とした場合、他の領域に搭載されているペルチェ素子からの熱の影響を特に受けやすい部分について、受熱面積を小さくすることができる。また、このように構成すると、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ近傍において、断熱空間を大きくすることができる。したがって、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃにおける発熱が、他のペルチェ素子に干渉（熱的干渉）する可能性を、第１形態の場合に比べて更に抑制する効果が期待できる。
【００６８】
なお、第２形態の放熱板３０においても、上述した第１形態の放熱板３０と同様の効果が得られるが、この点の説明は省略する。また、第２形態の放熱板３０は、第１形態の放熱板３０と同様の変形を行えるが、この点の説明も省略する。
（第３形態）
【００６９】
図８は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備える第３形態の放熱板３０の構成を示す概略平面図である。図８は、放熱板３０をペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが配置される側（上側）から見た図である。図８に示すように、放熱板３０には、３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃを互いに熱的に分離するための３つの領域３１ａ〜３１ｃが形成されている。ただし、第３形態の放熱板３０は、各領域３１ａ〜３１ｂに搭載されるペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃを熱的に分離する構造が、第１形態や第２形態の放熱板３０の構造とは異なる。以下、第１及び第２形態の放熱板３０と重複する説明は極力省略し、異なる部分を中心に説明を行う。
【００７０】
３つの領域３１ａ〜３１ｃの各境界部分Ｂ１〜Ｂ３には、それぞれ、複数（多数）の貫通孔３４が間隔をおいて並んでいる。各貫通孔３４は、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが搭載される搭載面（放熱板３０の上面）と、当該搭載面の反対側面（放熱板３０の下面：フィン３０ａがある部分はフィン３０ａの下面）とを貫通する平面視略円形状の孔である。また、図９に示すように、各貫通孔３４はテーパー形状になっている。貫通孔３４は、上面側の開口面積に比べて下面側の開口面積が大きくなっており、下面側から上面側に向けて幅が狭くなる形状になっている。
【００７１】
なお、貫通孔３４のサイズ及び数、貫通孔３４間の間隔について、図８に示す構成は一例にすぎず、これらは適宜変更されて構わない。また、図８に破線の丸が示されているが、これは、貫通孔３４がテーパー形状になっていることを示すものである。場合によっては、全ての貫通孔３４をテーパー形状とするのではなく、一部の貫通孔３４をテーパー形状としてもよい。また、図９は、第３形態の放熱板３０に設けられる貫通孔３４の構造を説明するための模式図である。
【００７２】
上述のように、各境界部分Ｂ１〜Ｂ３に設けられる複数の貫通孔３４は間隔をおいて配置されている。このために、３つの領域３１ａ〜３１ｃは、それぞれ、隣り合う領域と部分的に接続された状態になっている。換言すると、各境界部分Ｂ１〜Ｂ３には、複数の接続部（領域間を接続する部分）が存在することになる。したがって、放熱板３０は一体物である。
【００７３】
このように放熱板３０を構成した場合、各境界部分Ｂ１〜Ｂ３に配置される各貫通孔３４は断熱空間となる。特に貫通孔３４は、テーパー状に設けられている。このために、各貫通孔３４に吸い込まれる、フィン３０ａ側の温かい空気（上昇し易い）は、ベンチュリー効果によって加速された状態で放熱板３０の上面に抜ける。この空気の流れにより、貫通孔３４の周囲は温度が低下し易くなり（放熱が促され）、結果的に、隣り合う領域間に搭載されるペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ間の熱的な分離を図れる。なお、放熱板３０と、ハウジング１０の底面との間には空間が存在しており、このような空気の流れが期待できる（図５参照）。
【００７４】
以上からわかるように、第３形態の放熱板３０を用いた構成でも、各領域３１ａ〜３１ｃに搭載される各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃにおける発熱が、他のペルチェ素子に干渉（熱的干渉）することを抑制できる。したがって、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの温度制御を独立して行い易く、プロジェクタ１の投射画像について正確な色再現性を実現できる。
【００７５】
また、第３形態においても放熱板３０が一体物であるために、その取り扱い性が良く、装置の組み立て作業を行い易い。更に、放熱板３０が一体物であるために、放熱板を各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃに対して別々に（別部材として）設ける場合に比べて、機械的な強度を確保し易い。
【００７６】
また、第３形態の放熱板３０は、望ましい構成として、内周側（ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ近傍）の貫通孔３４に比べて、外周側の貫通孔３４の方が、サイズが大きくなっている。これは、３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが密集する内周側では、貫通孔３４のサイズを大きくできないが、外周側では貫通孔３４のサイズを大きくできることを考慮するものである。このように構成することで、各領域３１ａ〜３１ｃ間の熱的な分離を極力大きなものにでき、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃ間の熱的な干渉を更に抑制することが可能である。なお、貫通孔３４のサイズは、外周に向けて徐々に大きくなる構成でもよいし、段階的に大きくなる構成でもよい。場合によっては、貫通孔３４のサイズは全て同じでもよい。
【００７７】
また、第３形態では、貫通孔３４の形状が平面視略円形状とされたが、貫通孔３４の形状は、この形状に限定されるものではない。例えば、平面視略長円形状や、平面視略ティアドロップ形状（図１０参照）としてもよい。このような形状とした場合、放熱板３０の搭載面と平行な方向の流速を変えて（ベンチュリー効果による）、各領域３１ａ〜３１ｃ間の熱的な分離を促進することが可能である。この場合、上下方向のテーパー形状はなくしてもよい。なお、図１０は、第３形態の放熱板３０に設けられる貫通孔３４の形状の変形例を説明するための模式図である。また、図１０において、貫通孔３４の向きは適宜変更されてよい。
＜その他＞
【００７８】
以上に示した実施形態は本発明の例示であり、本発明の適用範囲は、以上に示した実施形態の構成に限定されるものではない。本発明の技術思想を超えない範囲で、以上の実施形態は適宜変更されてよいのは勿論である。また、各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わされてよい。
【００７９】
例えば、以上に示した実施形態では、発熱部品がペルチェ素子である例を示したが、これに限定される趣旨ではなく、場合によっては、発熱部品がＬＥＤやＬＤ等の発光素子であっても構わない。
【００８０】
また、以上に示した実施形態では、発熱部品（ペルチェ素子）を互いに熱的に分離する領域の数が３つである場合を示したが、本発明において、この数は複数であればよく、実施形態の数と異なる数であっても勿論よい。
【００８１】
また、以上に示した実施形態では、ＬＤ１１ａ〜１１ｃとペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃとの間に熱伝導性部材１４１ａ〜１４１ｃが配置されたが、場合によっては、熱伝導性部材１４１ａ〜１４１ｃが配置されない構成としてもよい。
【００８２】
また、第１形態や第２形態の放熱部３０に設けられるスリット３２ａ〜３２ｃについて、第３形態と同様に、テーパー形状を採用してもよい。テーパー形状は、全体でなく、部分的（例えば内周側のみ等）に設けられてもよい。このように構成すれば、各領域３１ａ〜３１ｃ間の隙間（断熱空間）を大きくする効果を得られる。
【符号の説明】
【００８３】
１  プロジェクタ
１１ａ〜１１ｃ  ＬＤ（発光素子）
３０  放熱部
３１ａ  第１の領域
３１ｂ  第２の領域
３１ｃ  第３の領域
３２ａ〜３２ｃ  スリット（断熱空間部）
３４  貫通孔（断熱空間部）
１００  ＨＵＤ装置
１４２ａ〜１４２ｃ  ペルチェ素子（発熱部品）
３１１ａ、３１１ｃ  角部
Ｂ１〜Ｂ３  境界部分
【図１】
2014194505.tif 000003
【図２】
2014194505.tif 000004
【図３】
2014194505.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014194505.tif 000008
【図７】
2014194505.tif 000009
【図８】
2014194505.tif 000010
【図９】
2014194505.tif 000011
【図１０】
2014194505.tif 000012