(57)【要約】【課題】冷却対象を一定の温度範囲に維持しやすくすることができる冷却装置及びプロジェクターを提供すること。【解決手段】冷却装置は、冷却対象に接続され、冷却対象から伝達された熱を、内部を流通する液体冷媒に伝達して、冷却対象を冷却する冷却部と、液体冷媒の温度を調整する温度調整部と、冷却部及び温度調整部を接続し、内部を液体冷媒が流通する接続部材と、冷却部に対する液体冷媒の流通方向上流側に位置し、冷却部に流通する液体冷媒の温度を検出する液体温度検出部と、を備え、温度調整部は、液体温度検出部の検出結果に基づいて、液体冷媒の温度を調整する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象に接続され、前記冷却対象から伝達された熱を、内部を流通する液体冷媒に伝達して、前記冷却対象を冷却する冷却部と、
前記液体冷媒の温度を調整する温度調整部と、
前記冷却部及び前記温度調整部を接続し、内部を前記液体冷媒が流通する接続部材と、
前記冷却部に対する前記液体冷媒の流通方向上流側に位置し、前記冷却部に流通する前記液体冷媒の温度を検出する液体温度検出部と、を備え、
前記温度調整部は、前記液体温度検出部の検出結果に基づいて、前記液体冷媒の温度を調整することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記温度調整部は、
冷却気体を流通させるファンと、
内部を流通する前記液体冷媒の熱を前記冷却気体に伝達する熱伝達部と、を有し、
前記温度調整部は、前記ファンによって前記熱伝達部に流通する前記冷却気体の流量を調整して、前記液体冷媒の温度を調整することを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷却装置において、
前記温度調整部の動作を制御する温度制御部を備え、
前記温度調整部は、前記熱伝達部に流通される前記冷却気体の温度を検出する気体温度検出部を有し、
前記温度制御部は、前記液体温度検出部の検出結果及び前記気体温度検出部の検出結果の両方に基づいて、前記温度調整部による前記液体冷媒の温度調整を制御することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
光源と、
前記光源から出射された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって変調された光を投射する投射光学装置と、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷却装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクターにおいて、
前記光源は、前記冷却対象であることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源素子と、当該光源素子を発光させる光源素子駆動部と、当該光源素子駆動部を介して光源素子に駆動電流を供給する電源と、光源素子を冷却する冷却構造と、制御部と、を備えた光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の光源装置は、冷却構造として、ペルチェ素子である冷却機構と、ヒートパイプ、ラジエータ、冷却ファン及び冷却ファン駆動部と、を有する。このような光源装置では、光源素子の熱は、冷却機構及びヒートパイプを介してラジエータに伝達され、当該ラジエータに伝達された熱は、冷却ファンによって筺体外に排出される。
また、上記光源装置は、光源素子に供給される駆動電流の値（駆動電流値）を検出する電流検出部、外気温度を検出する外気温度検出部、及び、筺体内温度を検出する筺体内温度検出部を有する。
【０００３】
そして、制御部は、光源装置が設置される環境の気圧変化に関わらず、上記光源素子の冷却効率を一定にするために、以下の処理を実行する。
まず、制御部は、電流検出部によって検出された駆動電流値に基づいて、光源素子の発熱量を特定する。そして、制御部は、当該発熱量から目標温度差を特定する。この目標温度差は、光源装置が設置される環境の気圧変化に関わらず、光源素子の冷却効率を一定にするために理想とされる、外気温度と筺体内温度との差である。この目標温度差は、発熱量と目標温度差との相関を示すデータテーブルから特定される。
この後、制御部は、外気温度検出部によって検出された外気温度から、筺体内温度検出部によって検出された筺体内温度を減算して、外内温度差を算出する。
この外内温度差が目標温度差より大きい場合には、筺体内の冷却風の風量が増加するように、冷却ファンの駆動が制御され、小さい場合には、筺体内の冷却風の風量が低下するように、冷却ファンの駆動が制御される。
このような処理によって、環境の気圧変化に関わらず、光源素子の冷却効率を一定に維持できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４１８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プロジェクターでは、投射画像の高輝度化の要望に伴い、出射光量が大きい光源装置が採用される傾向にある。このような光源装置は、高温になりやすく、また、高温になると出射光量が低下する。また、プロジェクターを構成する部品のうち、光源装置から光が入射される光学部品も、入射光量が大きいと高温になりやすく、また、高温になると光学特性が変化しやすくなる。
このため、上記特許文献１に記載の光源装置のような、光源素子から伝達された熱を冷却風に伝達させる構成に代えて、光源装置や光学部品等の冷却対象の熱を液体冷媒に伝達させて、当該冷却対象を冷却する構成が検討されている。
しかしながら、液体冷媒を用いて冷却対象を冷却する構成では、当該冷却対象の温度を一定範囲内に維持するために上記特許文献１に記載の冷却手法を適用しようとしても、容易には適用しづらいという問題がある。更には、プロジェクターの使用者によるプロジェクターの使用方法や使用環境によって、光源素子の劣化の推移はそれぞれで異なり、上記のように光源素子に供給される駆動電流の値と光源素子の発熱量（温度）とは必ずしも紐付かない場合があり、冷却不足や過冷却等、光源装置を適切に冷却することができないおそれが生じるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、冷却対象を一定の温度範囲に維持しやすくすることができる冷却装置及びプロジェクターを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に係る冷却装置は、冷却対象に接続され、前記冷却対象から伝達された熱を、内部を流通する液体冷媒に伝達して、前記冷却対象を冷却する冷却部と、前記液体冷媒の温度を調整する温度調整部と、前記冷却部及び前記温度調整部を接続し、内部を前記液体冷媒が流通する接続部材と、前記冷却部に対する前記液体冷媒の流通方向上流側に位置し、前記冷却部に流通する前記液体冷媒の温度を検出する液体温度検出部と、を備え、前記温度調整部は、前記液体温度検出部の検出結果に基づいて、前記液体冷媒の温度を調整することを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、冷却対象の熱が伝達される冷却部に流通し、当該熱が伝達される液体冷媒の温度は、温度調整部によって調整される。この温度調整部による液体冷媒の温度調整は、冷却部に対して液体冷媒の流通方向上流側に位置する液体温度検出部の検出結果に基づいて行われる。このため、冷却対象の冷却に適した温度の液体冷媒を、冷却部に流通させることができる。例えば、冷却部による冷却効率を高めたい場合には、温度調整部が液体冷媒の温度を低くすることによって、当該冷却効率を高めることができる。また、冷却部による冷却効率を低くしたい場合には、温度調整部が液体冷媒の温度を高くすることによって、当該冷却効率を低くすることができる。従って、冷却対象を一定の温度範囲に維持しやすくすることができる。
【０００９】
上記第１態様では、前記温度調整部は、冷却気体を流通させるファンと、内部を流通する前記液体冷媒の熱を前記冷却気体に伝達する熱伝達部と、を有し、前記温度調整部は、前記ファンによって前記熱伝達部に流通する前記冷却気体の流量を調整して、前記液体冷媒の温度を調整することが好ましい。
なお、熱伝達部としては、ラジエータを例示できる。
ここで、熱伝達部に流通する冷却気体の流量が多くなると、当該熱伝達部によって冷却気体に伝達される熱量は多くなり、熱伝達部に流通する冷却気体の流量が少なくなると、当該熱伝達部によって冷却気体に伝達される熱量は少なくなる。
このため、上記構成によれば、冷却気体に伝達される熱量を、熱伝達部への冷却気体の流量によって調整できるので、上記液体冷媒の温度を確実に調整できる。従って、ヒーター等を設けることなく比較的簡易な構成によって、液体冷媒の温度を確実に調整できる。
【００１０】
上記第１態様では、前記温度調整部の動作を制御する温度制御部を備え、前記温度調整部は、前記熱伝達部に流通される前記冷却気体の温度を検出する気体温度検出部を有し、前記温度制御部は、前記液体温度検出部の検出結果及び前記気体温度検出部の検出結果の両方に基づいて、前記温度調整部による前記液体冷媒の温度調整を制御することが好ましい。
ここで、熱伝達部に流通する冷却気体の温度が高い場合と低い場合とでは、当該熱伝達部での液体冷媒から冷却気体への熱伝達効率が変化する。
これに対し、上記構成によれば、例えば、気体温度検出部によって検出された冷却気体の温度が高い場合（熱伝達効率が低い場合）には、熱伝達部への冷却気体の流量を増加させることによって、冷却気体への熱伝達効率の低下を相殺できる。また、冷却気体の温度が高い場合（熱伝達効率が高い場合）には、熱伝達部への冷却気体の流量を低下させることによって、冷却気体への熱伝達効率の上昇を相殺できる。従って、冷却部に流通される液体冷媒の温度を維持しやすくすることができ、ひいては、冷却対象を一定の温度範囲内に維持しやすくすることができる。
【００１１】
本発明の第２態様に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から出射された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置によって変調された光を投射する投射光学装置と、上記冷却装置と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、上記冷却装置と同様の効果を奏することができる。
【００１２】
上記第２態様では、前記光源は、前記冷却対象であることが好ましい。
このような構成によれば、プロジェクターを構成する光源は、上記冷却装置によって冷却される冷却対象であるので、当該光源を適温に保ちやすくすることができ、当該光源の点灯、ひいては、プロジェクターによる画像投射を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクターの構成を示す模式図。
【図２】上記実施形態における画像投射装置の構成を示す模式図。
【図３】上記実施形態における光源装置の構成を示す模式図。
【図４】上記実施形態における冷却装置の構成を示す模式図。
【図５】上記実施形態における温度調整部の構成を示す模式図。
【図６】上記実施形態における制御装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、光源装置４１から出射される光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射型表示装置である。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２と、当該外装筐体２内に収容される装置本体３と、を備える。
このようなプロジェクター１は、詳しくは後述するが、冷却装置５の構成及び当該冷却装置５の動作制御に特徴の１つを有する。
以下、プロジェクター１の構成について、詳述する。
【００１５】
［外装筐体の構成］
外装筐体２は、略直方体形状に形成されている。この外装筐体２は、正面部２３、背面部２４、右側面部２５（正面部２３側から見て右側に位置する側面部）及び左側面部２６（正面部２３側から見て左側に位置する側面部）を有する他、それぞれ図示を省略するが、これら面部２３〜２６の一端側を接続する天面部と、これら面部２３〜２６の他端側を接続する底面部と、を有する。
【００１６】
正面部２３は、後述する投射光学装置４８の一部を露出させる開口部２３１と、当該開口部２３１に対して左側面部２６側及び右側面部２５側に位置し、外装筐体２の外部の気体を冷却気体として内部に取り込む導入口２３２，２３３と、を有する。
背面部２４は、外装筐体２内を流通した気体を外装筐体２外に排出する排出口２４１，２４２を有する。これらのうち、排出口２４１は、背面部２４において右側面部２５側に位置し、排出口２４２は、左側面部２６側に位置している。
【００１７】
なお、以下の説明では、互いに交差する＋Ｚ方向、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向のうち、＋Ｚ方向を、背面部２４から正面部２３に向かう方向とする。また、＋Ｘ方向を、左側面部２６から右側面部２５に向かう方向とし、＋Ｙ方向を、底面部から天面部に向かう方向とする。すなわち、＋Ｚ方向は、図１の図面視で下側から上側に向かう方向であり、＋Ｘ方向は、右側から左側に向かう方向であり、＋Ｙ方向は、奥側から手前側に向かう方向である。また、図示を省略するが、＋Ｚ方向の反対方向を−Ｚ方向とする。−Ｘ方向及び−Ｙ方向も同様である。なお、以下の説明では、＋Ｚ方向、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向は、それぞれ互いに直交する方向（垂直な方向）として規定している。
【００１８】
［装置本体の構成］
装置本体３は、外装筐体２に収容されるプロジェクター１の内部構成である。この装置本体３は、画像投射装置４、冷却装置５及び電源装置７を備える。この他、図１では図示を省略するが、装置本体３は、プロジェクター１の動作を制御する制御装置８（図６参照）を備える。
これらのうち、電源装置７は、外装筐体２内において右側面部２５に沿って配置されている。この電源装置７は、外部から供給される電力を変圧して、プロジェクター１を構成する各電子部品に供給する。
【００１９】
［画像投射装置の構成］
図２は、画像投射装置４の構成を示す模式図である。
画像投射装置４は、上記制御装置８から入力される画像情報に応じた画像を形成及び投射するものであり、外装筐体２内において、＋Ｚ方向側で−Ｘ方向側に配置されている。この画像投射装置４は、図２に示すように、光源装置４１、画像形成装置４２及び投射光学装置４８を有する。
【００２０】
［光源装置の構成］
図３は、光源装置４１の構成を示す模式図である。
光源装置４１は、赤、緑及び青の各色光を含む照明光を画像形成装置４２に出射する。この光源装置４１は、図３に示すように、光源部４１０、アフォーカル光学素子４１１、第１位相差素子４１２、ホモジナイザー光学素子４１３、光合成素子４１４、第２位相差素子４１５、第１集光素子４１６、光拡散装置４１７、第２集光素子４１８、波長変換装置４１９及び第３位相差素子ＲＰを備える。
これらのうち、光源部４１０、アフォーカル光学素子４１１、第１位相差素子４１２、ホモジナイザー光学素子４１３、第２位相差素子４１５、第１集光素子４１６及び光拡散装置４１７は、光源装置４１に設定された第１照明光軸Ａｘ１上に配置される。一方、第２集光素子４１８、波長変換装置４１９及び第３位相差素子ＲＰは、同じく光源装置４１に設定され、第１照明光軸Ａｘ１に交差する第２照明光軸Ａｘ２上に配置される。この第２照明光軸Ａｘ２の延長線上に、後述する均一化装置４３が配置される。また、光合成素子４１４は、第１照明光軸Ａｘ１と第２照明光軸Ａｘ２との交差部分に配置される。
【００２１】
［光源部の構成］
光源部４１０は、光源光を出射する。この光源部４１０は、第１光源４１０１、第２光源４１０２及び光合成部材４１０３と、２つの光源冷却部４１０４（４１０４Ａ，４１０４Ｂ）と、を有する。
第１光源４１０１は、光出射面がＸＹ平面に沿い、かつ、＋Ｚ方向を向くように配置され、光源光を＋Ｚ方向に出射する。この第１光源４１０１は、光源アレイＳＡと、当該光源アレイＳＡから出射された青色光を平行化するとともに縮径させる平行化素子（図示省略）と、を有する。
光源アレイＳＡは、ＬＤ（Laser Diode）である固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された構成を有する。これら固体光源ＳＳは、光源光として例えばピーク波長が４４０ｎｍの青色光を出射するが、ピーク波長が４４６ｎｍの青色光や４６０ｎｍの青色光を出射してもよい。このような光源アレイＳＡから出射された光源光は、平行化素子により平行化されて、＋Ｚ方向に沿って光合成部材４１０３に入射される。
【００２２】
第２光源４１０２は、光出射面がＸＺ平面に沿い、かつ、＋Ｙ方向を向くように配置され、光源光を＋Ｙ方向に出射する。この第２光源４１０２は、詳しい図示を省略するが、第１光源４１０１と同様に、光源アレイＳＡ及び平行化素子を有する。
なお、第２光源４１０２の光源アレイＳＡに配列された固体光源ＳＳは、光源光として、上記第１光源４１０１の固体光源ＳＳと同じ波長の青色光を出射する。しかしながら、これに限らず、ピーク波長が異なる青色光をそれぞれ出射する固体光源を、第１光源４１０１及び第２光源４１０２に混在させてもよい。
また、本実施形態では、各固体光源ＳＳから出射される光源光は、ｓ偏光であるが、当該光源光は、ｐ偏光であってもよい。また、各光源４１０１，４１０２が、ｓ偏光の励起光を出射する固体光源ＳＳと、ｐ偏光の励起光を出射する固体光源ＳＳとを有する構成としてもよい。この場合、後述する第１位相差素子４１２を省略できる。
【００２３】
光合成部材４１０３は、第１光源４１０１から＋Ｚ方向に出射された光源光と、第２光源４１０２から＋Ｙ方向に出射された光源光とを合成して、＋Ｚ方向に出射する。このような光合成部材４１０３としては、ストライプミラーを例示できる。
なお、光源部４１０は、第１光源４１０１のみ有する構成であってもよく、更に多くの光源を有する構成であってもよい。光源部４１０が第１光源４１０１のみ有する場合には、光合成部材４１０３を省略できる。
【００２４】
２つの光源冷却部４１０４のうち、光源冷却部４１０４Ａは、第１光源４１０１の光源アレイＳＡの光出射側とは反対側に設けられ、冷却対象である第１光源４１０１に接続される。この光源冷却部４１０４Ａは、当該光源アレイＳＡから熱を受熱し、受熱した熱を液体冷媒である第３冷媒ＲＥ３（図５参照）に伝達させることによって、当該光源アレイＳＡ、ひいては、各固体光源ＳＳを冷却する。
光源冷却部４１０４Ｂは、第２光源４１０２の光源アレイＳＡの光出射側とは反対側に設けられ、冷却対象である第２光源４１０２に接続される。この光源冷却部４１０４Ｂも同様に、当該光源アレイＳＡから熱を受熱し、受熱した熱を液体冷媒である第３冷媒ＲＥ３に伝達させることによって、当該光源アレイＳＡ、ひいては、各固体光源ＳＳを冷却する。
すなわち、各光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂは、それぞれの内部を流通する第３冷媒ＲＥ３に、対応する光源の熱を伝達させて、対応する光源を冷却する。
【００２５】
［アフォーカル光学素子及び第１位相差素子の構成］
アフォーカル光学素子４１１は、レンズ４１１１，４１１２を有し、光源部４１０から入射される光源光を縮径した後、平行化して出射する。
第１位相差素子４１２は、アフォーカル光学素子４１１から入射されるｓ偏光の光源光の一部をｐ偏光の光源光に変換して、ｓ偏光とｐ偏光とが混在した光源光を出射する。
【００２６】
［ホモジナイザー光学素子の構成］
ホモジナイザー光学素子４１３は、２つのマルチレンズ４１３１，４１３２を有し、光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９における被照明領域に入射される光源光の照度分布を均一化する。なお、ホモジナイザー光学素子４１３は、第１位相差素子４１２の光出射側に限らず、アフォーカル光学素子４１１と第１位相差素子４１２との間に配置されていてもよい。
【００２７】
［光合成素子の構成］
光合成素子４１４は、第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２のそれぞれに対して略４５°傾斜した偏光分離層４１４１を有する。
偏光分離層４１４１は、ホモジナイザー光学素子４１３を介して入射される光源光に含まれるｓ偏光とｐ偏光とを分離する特性を有し、また、波長変換装置４１９にて生じる蛍光を、当該蛍光の偏光状態に依らずに通過させる特性を有する。すなわち、偏光分離層４１４１は、青色光についてはｓ偏光とｐ偏光とを分離するが、緑色光及び赤色光についてはｓ偏光及びｐ偏光のそれぞれを通過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。
このように光分離素子としても機能する光合成素子４１４によって、ホモジナイザー光学素子４１３から入射された光源光のうち、ｐ偏光は、第１照明光軸Ａｘ１に沿って第２位相差素子４１５側に通過され、ｓ偏光は、第２照明光軸Ａｘ２に沿って第２集光素子４１８側に反射される。また、光合成素子４１４は、第２位相差素子４１５を介して入射される光源光と、第２集光素子４１８を介して入射される蛍光とを合成する。
【００２８】
［第２位相差素子及び第１集光素子の構成］
第２位相差素子４１５は、光合成素子４１４から入射されるｐ偏光の光源光を円偏光の光源光に変換し、第１集光素子４１６から入射される光源光（当該円偏光とは逆廻りの円偏光）をｓ偏光に変換する。
第１集光素子４１６は、第２位相差素子４１５を通過した光源光を光拡散装置４１７に集光（集束）させ、また、光拡散装置４１７から入射される光源光を平行化する。この第１集光素子４１６は、３つのレンズ４１６１〜４１６３により構成されているが、第１集光素子４１６を構成するレンズの数は３に限らない。
【００２９】
［光拡散装置の構成］
光拡散装置４１７は、光拡散素子４１７１と、当該光拡散素子４１７１を回転させる回転装置４１７２と、を有する。
これらのうち、光拡散素子４１７１は、回転装置４１７２による回転軸を中心とする環状の反射層を有する。この反射層は、波長変換装置４１９にて生成及び出射される蛍光と同様の拡散角で、入射される光源光を拡散させる。具体的に、当該反射層は、入射光をランバート反射させる。
【００３０】
このような光拡散素子４１７１にて拡散反射された光源光は、第１集光素子４１６を介して再び第２位相差素子４１５に入射される。この光拡散素子４１７１にて反射される時に、当該光拡散素子４１７１に入射された円偏光は逆廻りの円偏光となり、第２位相差素子４１５を通過する過程にて、光合成素子４１４を通過するｐ偏光の光源光に対して偏光方向が９０°回転されたｓ偏光の光源光に変換される。このｓ偏光の光源光は、上記偏光分離層４１４１によって第２照明光軸Ａｘ２に沿うように反射され、第３位相差素子ＲＰを介して、後述する均一化装置４３に青色光として入射される。
【００３１】
［第２集光素子の構成］
第２集光素子４１８には、ホモジナイザー光学素子４１３を通過して上記偏光分離層４１４１にて反射されたｓ偏光の光源光が入射される。この第２集光素子４１８は、入射される光源光を波長変換装置４１９の被照明領域（後述する波長変換層４１９３）に集光し、また、当該波長変換装置４１９から入射される蛍光を平行化する。この第２集光素子４１８は、第１集光素子４１６と同様に、３つのレンズ４１８１〜４１８３により構成されているが、当該第２集光素子４１８が有するレンズの数は３に限らない。
【００３２】
［波長変換装置の構成］
波長変換装置４１９は、波長変換素子４１９１と、当該波長変換素子４１９１を回転させる回転装置４１９５と、を有する。
波長変換素子４１９１は、入射された光の波長を変換する光学素子である。この波長変換素子４１９１は、円盤状の支持体４１９２と、当該支持体４１９２において光源光の入射側の面４１９２Ａに位置する波長変換層４１９３及び反射層４１９４と、を有する。
【００３３】
波長変換層４１９３は、上記光源光の入射によって励起されて非偏光光である蛍光（例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光）を拡散出射する蛍光体を含む蛍光体層である。すなわち、波長変換層４１９３は、入射される青色光を当該蛍光に波長変換する。このような波長変換層４１９３にて生じる蛍光の一部は、第２集光素子４１８側に出射され、他の一部は、反射層４１９４側に出射される。
反射層４１９４は、波長変換層４１９３と支持体４１９２との間に配置され、当該波長変換層４１９３から入射される蛍光を第２集光素子４１８側に反射させる。
【００３４】
このような波長変換素子４１９１から拡散出射された蛍光は、第２照明光軸Ａｘ２に沿って、第２集光素子４１８、偏光分離層４１４１及び第３位相差素子ＲＰを通過して、均一化装置４３に入射される。すなわち、当該蛍光は、偏光分離層４１４１を通過することにより、当該偏光分離層４１４１にて青色光である光源光と合成され、白色の照明光として、第３位相差素子ＲＰを介して均一化装置４３に入射される。
【００３５】
［第３位相差素子の構成］
第３位相差素子ＲＰは、光合成素子４１４から入射される照明光をｓ偏光及びｐ偏光が混在する円偏光に変換する位相差板である。
【００３６】
［画像形成装置の構成］
画像形成装置４２は、上記光源装置４１から入射される照明光を変調して、投射光学装置４８によって投射される画像を形成する。この画像形成装置４２は、図２に示すように、均一化装置４３、色分離装置４４、リレー装置４５、光学部品用筐体４６及び電気光学装置４７を有する。
【００３７】
［均一化装置の構成］
均一化装置４３は、光源装置４１から入射される照明光の照度分布を均一化する。このような均一化装置４３は、第１レンズアレイ４３１、第２レンズアレイ４３２、偏光変換素子４３３及び重畳レンズ４３４を有する。
【００３８】
［色分離装置の構成］
色分離装置４４は、均一化装置４３から入射される光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色光に分離する。この色分離装置４４は、ダイクロイックミラー４４１，４４２、反射ミラー４４３を有する。この他、色分離装置４４は、ダイクロイックミラー４４１にて反射された青色光ＬＢが入射されるレンズ、及び、当該ダイクロイックミラー４４１を通過した緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲが入射されるレンズを備えていてもよい。
【００３９】
［リレー装置の構成］
リレー装置４５は、ダイクロイックミラー４４２を通過した赤色光ＬＲの光路上に設けられ、当該赤色光ＬＲを、赤色光ＬＲ用のフィールドレンズ４７１に導く。このリレー装置４５は、入射側レンズ４５１、反射ミラー４５２、リレーレンズ４５３及び反射ミラー４５４を備える。なお、本実施形態では、リレー装置４５は赤色光ＬＲを通す構成としたが、これに限らず、例えば青色光ＬＢを通す構成としてもよい。
【００４０】
［光学部品用筐体の構成］
光学部品用筐体４６は、内部に照明光軸Ａｘが設定された箱状筐体である。この光学部品用筐体４６内における照明光軸Ａｘ上の位置に、上記均一化装置４３、色分離装置４４及びリレー装置４５が配置される。光源装置４１は、上記第２照明光軸Ａｘ２が照明光軸Ａｘに対応するように配置される。また、電気光学装置４７及び投射光学装置４８も、光学部品用筐体４６の外部に位置するものの、当該照明光軸Ａｘに応じて配置される。
このような光学部品用筐体４６は、他の筐体と組み合わされて、後述する第１密閉筐体５１１を構成する。この第１密閉筐体５１１によって、内部が略密閉された第１空間Ｓ１が形成される。このような第１密閉筐体５１１内には、上記偏光変換素子４３３及び電気光学装置４７が配置される。
【００４１】
［電気光学装置の構成］
電気光学装置４７は、分離された各色光を変調した後、変調された各色光を合成して、画像光を形成する。この電気光学装置４７は、色光毎にそれぞれ設けられるフィールドレンズ４７１及び光変調装置４７２と、１つの色合成装置４７６と、を有する。
フィールドレンズ４７１は、入射光を平行化するレンズであり、上記光学部品用筐体４６に形成された溝部に挿入されて配置される。
光変調装置４７２（赤、緑及び青用の光変調装置を、それぞれ４７２Ｒ，４７２Ｇ，４７２Ｂとする）は、光源装置４１から出射された光を変調する。より具体的には、光変調装置４７２は、対応するフィールドレンズ４７１を介して入射される色光を画像情報に応じて変調して画像を形成する。この光変調装置４７２は、本実施形態では、液晶パネル４７４と、当該液晶パネル４７４に対する光入射側及び光出射側に位置する入射側偏光板４７３及び出射側偏光板４７５と、を有する。すなわち、本実施形態では、光変調装置４７２は、液晶ライトバルブによって構成されている。
【００４２】
色合成装置４７６は、略四角柱状に形成されたクロスダイクロイックプリズムにより構成されている。この色合成装置４７６は、各光変調装置４７２を通過した色光が入射される３つの入射面と、当該色光を合成した画像光が出射される出射面とを有する。この出射面は、投射光学装置４８と対向している。
【００４３】
［投射光学装置の構成］
投射光学装置４８は、外装筐体２の開口部２３１（図１参照）から一部が露出するように配置される。この投射光学装置４８は、色合成装置４７６（画像形成装置４２）から入射される画像光を上記被投射面上に拡大投射して、当該画像光により形成される画像を表示させる。このような投射光学装置４８は、鏡筒内に複数のレンズが配置された組レンズとして構成できる。
【００４４】
［冷却装置の構成］
図４は、冷却装置５の構成を示す模式図である。
冷却装置５は、プロジェクター１を構成する冷却対象を冷却する。この冷却装置５は、画像投射装置４を冷却する構成として、図４に示すように、第１循環流路５１、第２循環流路５２、第３循環流路５３及び第４循環流路５４を備える。これら循環流路５１〜５４は、気体冷媒又は液体冷媒を循環させ、これらによって冷却対象を冷却する。更に、冷却装置５は、それぞれ詳しくは後述するが、温度調整部５３２、液体温度検出部５７、温度取得部８２及び温度制御部８３を備える。
以下、各循環流路５１〜５４について説明する。
【００４５】
［第１循環流路の構成］
第１循環流路５１は、第１密閉筐体５１１内の気体である第１冷媒ＲＥ１が循環する流路であり、当該第１冷媒ＲＥ１によって偏光変換素子４３３及び光変調装置４７２を冷却する。この第１循環流路５１は、第１密閉筐体５１１と、循環ファン５１２及び送風ファン５１３〜５１５と、第１熱交換器５２１と、を備えて構成される。
なお、第１冷媒ＲＥ１は、気体であればよく、空気以外の気体（窒素ガスやヘリウムガス等）であってもよい。
【００４６】
第１密閉筐体５１１は、上記のように光学部品用筐体４６と他の筐体とが組み合わされて構成され、内部に上記第１空間Ｓ１を形成する。この第１密閉筐体５１１内には、偏光変換素子４３３及び電気光学装置４７と、循環ファン５１２、送風ファン５１３〜５１５及び第１熱交換器５２１と、が配置される。
第１熱交換器５２１は、第１循環流路５１及び後述する第２循環流路５２を構成する。この第１熱交換器５２１は、内部を流通する第２冷媒ＲＥ２に第１冷媒ＲＥ１の熱を伝達することによって、当該第１冷媒ＲＥ１を冷却する。
循環ファン５１２は、第１熱交換器５２１にて冷却された第１冷媒ＲＥ１を第１密閉筐体５１１内にて循環させるファンである。
【００４７】
送風ファン５１３，５１４は、本実施形態では、光変調装置４７２Ｒ，４７２Ｇ，４７２Ｂ毎にそれぞれ設けられ、対応する光変調装置４７２に第１冷媒ＲＥ１を流通させる。詳述すると、送風ファン５１３は、対応する光変調装置４７２の入射側偏光板４７３及び液晶パネル４７４に第１冷媒ＲＥ１を送出する。また、送風ファン５１４は、対応する光変調装置４７２の液晶パネル４７４及び出射側偏光板４７５に第１冷媒ＲＥ１を送出する。なお、送風ファン５１３，５１４は、それぞれ１つずつ設けられ、送風ファン５１３から送出された第１冷媒ＲＥ１を分流して、各光変調装置４７２に流通させてもよく、送風ファン５１４から送出された第１冷媒ＲＥ１を分流して、各光変調装置４７２に流通させてもよい。
送風ファン５１５は、第１冷媒ＲＥ１を偏光変換素子４３３に流通させる。
【００４８】
このような第１循環流路５１では、偏光変換素子４３３及び各光変調装置４７２を冷却した第１冷媒ＲＥ１は、循環ファン５１２によって吸引されて第１熱交換器５２１に流通する。そして、第１熱交換器５２１によって冷却された第１冷媒ＲＥ１は、再度、光変調装置４７２及び偏光変換素子４３３に流通する。このように、第１冷媒ＲＥ１は、第１密閉筐体５１１内を循環する。
【００４９】
［第２循環流路の構成］
第２循環流路５２は、液体冷媒である第２冷媒ＲＥ２が循環する流路であり、第１冷媒ＲＥ１を冷却するとともに、各光変調装置４７２の液晶パネル４７４を冷却する。この第２循環流路５２は、上記第１熱交換器５２１、各液晶パネル４７４、タンク５２２、ポンプ５５及び第２熱交換器５６と、これらを接続する複数の接続部材ＣＭと、を備えて構成されている。
なお、複数の接続部材ＣＭは、内部を第２冷媒ＲＥ２が流通可能に形成された管状部材である。また、第２冷媒ＲＥ２としては、水やプロピレングリコール等の不凍液を例示できる。
【００５０】
第１熱交換器５２１は、上記のように、第１冷媒ＲＥ１を冷却する。
タンク５２２は、第２冷媒ＲＥ２を一時的に貯留する。このタンク５２２に貯留された第２冷媒ＲＥ２は、ポンプ５５によって吸引される。
【００５１】
ポンプ５５は、圧送部５５１及び流入室５５２，５５３を有する。
流入室５５２には、タンク５２２から第２冷媒ＲＥ２が流入される。この流入室５５２に流入された第２冷媒ＲＥ２は、圧送部５５１の駆動によって、第２熱交換器５６の受熱部５６１を介して第１熱交換器５２１に流通される。また、流入室５５３には、後述する第３循環流路５３を循環する第３冷媒ＲＥ３が流入される。この流入室５５３に流入された第３冷媒ＲＥ３については、後に詳述する。
【００５２】
第２熱交換器５６は、ポンプ５５によって圧送された第２冷媒ＲＥ２が流通する受熱部５６１と、第３冷媒ＲＥ３が流通する放熱部５６２と、当該受熱部５６１によって受熱された第２冷媒ＲＥ２の熱を放熱部５６２に伝達する熱伝達部５６３と、を備える。この第２熱交換器５６によって、第３冷媒ＲＥ３に熱が伝達されて冷却された第２冷媒ＲＥ２は、上記第１熱交換器５２１に流通される。なお、本実施形態では、受熱部５６１から放熱部５６２への熱伝達効率を高めるために、熱伝達部５６３にはペルチェ素子が用いられている。しかしながら、これに限らず、このようなペルチェ素子は無くてもよい。
【００５３】
ここで、複数の接続部材ＣＭのうち、第２熱交換器５６にて冷却された第２冷媒ＲＥ２が流通する接続部材ＣＭ１は、第１熱交換器５２１に接続される配管ＣＭ１１と、液晶パネル４７４に接続される配管ＣＭ１２と、これら配管ＣＭ１１，ＣＭ１２を接続し、当該配管ＣＭ１１，ＣＭ１２に第２冷媒ＲＥ２を分流する分岐部ＣＭ１３と、を有する。このような接続部材ＣＭ１の構成により、当該接続部材ＣＭ１に流入された第２冷媒ＲＥ２のうち、一部は第１熱交換器５２１に流通し、他の一部は液晶パネル４７４に流通する。すなわち、各光変調装置４７２は、第１冷媒ＲＥ１だけでなく、第２冷媒ＲＥ２によっても冷却される。
【００５４】
また、複数の接続部材ＣＭのうち、タンク５２２に第２冷媒ＲＥ２を流通させる接続部材ＣＭ２は、第１熱交換器５２１に接続される配管ＣＭ２１と、液晶パネル４７４に接続される配管ＣＭ２２と、これら配管ＣＮ２１，ＣＭ２２を接続する合流部ＣＭ２３と、を有する。このような接続部材ＣＭ２によって、第１熱交換器５２１を流通した第２冷媒ＲＥ２と、液晶パネル４７４を流通した第２冷媒ＲＥ２とは、合流部ＣＭ２３にて合流されて、タンク５２２に流通する。
【００５５】
なお、本実施形態では、配管ＣＭ１２を介して流通する第２冷媒ＲＥ２は、各光変調装置４７２の液晶パネル４７４を順に流通する。このため、第２冷媒ＲＥ２の流通方向における最も上流側の液晶パネル４７４は、配管ＣＭ１２に接続され、当該液晶パネル４７４は、他の液晶パネル４７４とパイプを介して接続される。そして、最も下流側に位置する液晶パネル４７４は、上記配管ＣＭ２２に接続されている。
しかしながら、これに限らず、各液晶パネル４７４を配管ＣＭ１２に接続し、各液晶パネル４７４を配管ＣＭ２２に接続する構成としてもよい。
【００５６】
このような第２循環流路５２では、タンク５２２に貯留された第２冷媒ＲＥ２は、ポンプ５５によって吸引されて、第２熱交換器５６に圧送される。この第２熱交換器５６の受熱部５６１を流通して冷却された第２冷媒ＲＥ２は、接続部材ＣＭ１によって、第１熱交換器５２１と各液晶パネル４７４（各光変調装置４７２）とに流通する。これら第１熱交換器５２１及び各光変調装置４７２の熱が伝達された第２冷媒ＲＥ２は、接続部材ＣＭ２を介してタンク５２２に流入され、当該タンク５２２にて再度貯留される。このように、第２冷媒ＲＥ２は、第１冷媒ＲＥ１の熱が伝達された第１熱交換器５２１と各光変調装置４７２とを冷却しつつ、第２循環流路５２を循環する。なお、上記のように、第２冷媒ＲＥ２の熱は、第２熱交換器５６にて第３冷媒ＲＥ３に伝達される。
【００５７】
［第４循環流路の構成］
ここで、第４循環流路５４について先に説明する。
第４循環流路５４は、第２密閉筐体５４１の内部に設けられた第２空間Ｓ２内の気体冷媒である第４冷媒ＲＥ４を循環させて、当該第２空間Ｓ２に位置する光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９を冷却する流路である。この第４循環流路５４は、第２密閉筐体５４１と、第２空間Ｓ２にそれぞれ配置される第３熱交換器５３３及び循環ファン５４２と、を備える。なお、第４冷媒ＲＥ４は、第１冷媒ＲＥ１と成分が同じでも異なっていてもよい。
【００５８】
第２密閉筐体５４１は、内部に略密閉された第２空間Ｓ２を形成する。この第２密閉筐体５４１内には、上記光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９が配置され、これにより、光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９への塵埃の付着が抑制される。
【００５９】
第３熱交換器５３３は、第４循環流路５４及び後述する第３循環流路５３を構成する。この第３熱交換器５３３は、内部を流通する第３冷媒ＲＥ３に、第４冷媒ＲＥ４の熱を伝達して、当該第４冷媒ＲＥ４を冷却する。換言すると、第３熱交換器５３３は、第４冷媒ＲＥ４にそれぞれ伝達された光拡散装置４１７（光拡散素子４１７１）の熱及び波長変換装置４１９（波長変換素子４１９１）の熱を、第３冷媒ＲＥ３に伝達させることによって、これら光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９を冷却する。
【００６０】
循環ファン５４２は、第２密閉筐体５４１内にて第４冷媒ＲＥ４を循環させる。この循環ファン５４２は、第３熱交換器５３３にて冷却された第４冷媒ＲＥ４を光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９に流通させ、これらを冷却する。
なお、図４においては、第４冷媒ＲＥ４は、光拡散装置４１７を流通した後、波長変換装置４１９に流通するように図示されている。しかしながら、第４冷媒ＲＥ４の流通順は逆でもよく、第４冷媒ＲＥ４の流路は、２つに分流された第４冷媒ＲＥ４が光拡散装置４１７及び波長変換装置４１９のそれぞれに流通する流路としてもよい。
【００６１】
［第３循環流路の構成］
第３循環流路５３は、液体冷媒である第３冷媒ＲＥ３を循環させて、第２冷媒ＲＥ２及び第４冷媒ＲＥ４を冷却し、また、第１光源４１０１及び第２光源４１０２を冷却する流路である。この第３循環流路５３は、タンク５３１、ポンプ５５、温度調整部５３２の熱伝達部５３２２（図５参照）、第３熱交換器５３３、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂ、放熱器５３４のラジエータ５３４２及び第２熱交換器５６と、これらを接続する複数の接続部材ＣＮと、を備えて構成されている。
これらのうち、複数の接続部材ＣＮは、内部を第３冷媒ＲＥ３が流通可能な管状部材である。なお、第３冷媒ＲＥ３の成分は、第２冷媒ＲＥ２の成分は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００６２】
タンク５３１は、上記第２熱交換器５６の放熱部５６２と接続され、第３冷媒ＲＥ３を一時的に貯留する。
ポンプ５５は、上記圧送部５５１によって、タンク５３１から流入室５５３に流入された第３冷媒ＲＥ３を、接続部材ＣＮのうち接続部材ＣＮ１を介して温度調整部５３２の熱伝達部５３２２に圧送する。
【００６３】
図５は、温度調整部５３２の構成を示す模式図である。
温度調整部５３２は、接続部材ＣＮの内部を流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を調整するものであり、第３冷媒ＲＥ３の流路において第３熱交換器５３３及び２つの光源冷却部４１０４に対する上流側（後述する分流部ＣＮ１４に対する上流側）に位置する。すなわち、温度調整部５３２は、内部を第３冷媒ＲＥ３が流通する接続部材ＣＮを介して、２つの光源冷却部４１０４と接続されている。この温度調整部５３２は、図５に示すように、ファン５３２１、熱伝達部５３２２及び気体温度検出部５３２３を有する。
【００６４】
ファン５３２１は、外装筐体２内に導入された冷却気体Ａｒを熱伝達部５３２２に流通させる。このファン５３２１は、外装筐体２の背面部２４に位置する排出口２４２（図１参照）に応じて設けられている。このファン５３２１の駆動は、後述する制御装置８によって制御される。
熱伝達部５３２２は、いわゆるラジエータであり、内部を第３冷媒ＲＥ３が流通可能に構成されている。そして、熱伝達部５３２２は、当該第３冷媒ＲＥ３から受熱し、受熱した第３冷媒ＲＥ３の熱を、ファン５３２１によって流通される冷却気体Ａｒに伝達して、当該第３冷媒ＲＥ３を冷却する。この熱伝達部５３２２によって冷却された第３冷媒ＲＥ３は、接続部材ＣＮを介して第３熱交換器５３３及び２つの光源冷却部４１０４に流通する。
気体温度検出部５３２３は、ファン５３２１から熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの温度を検出するサーミスタである。より具体的には、気体温度検出部５３２３は、ファン５３２１から送風されて熱伝達部５３２２に流通する前の冷却気体Ａｒの温度を検出する。この気体温度検出部５３２３は、検出結果を制御装置８に出力する。
【００６５】
このような温度調整部５３２は、詳しくは後述するが、気体温度検出部５３２３の検出結果、及び、後述する液体温度検出部５７の検出結果に基づいて、制御装置８によってファン５３２１の駆動が制御され、熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量が調整されることで、当該熱伝達部５３２２によって冷却される第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する。すなわち、温度調整部５３２は、ファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量を調整して、第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する。
【００６６】
第３熱交換器５３３は、図４に示すように、第２密閉筐体５４１内に配置され、第４冷媒ＲＥ４の熱を、温度調整部５３２から流通する第３冷媒ＲＥ３に伝達して、当該第４冷媒ＲＥ４を冷却する。この第３熱交換器５３３を流通した第３冷媒ＲＥ３は、接続部材ＣＮのうち接続部材ＣＮ１を介して各光源冷却部４１０４に流通する。
【００６７】
ここで、接続部材ＣＮ１は、各光源冷却部４１０４に対して第３冷媒ＲＥ３の流通方向上流側に位置し、２つの光源冷却部４１０４と第３熱交換器５３３とを接続する。この接続部材ＣＮ１は、配管ＣＮ１１〜ＣＮ１３と、分流部ＣＮ１４と、を有する。
これらのうち、分流部ＣＮ１４は、金属製の三又継手であり、配管ＣＮ１１〜ＣＮ１３のそれぞれの一端と接続されている。そして、配管ＣＮ１１の他端は、第３熱交換器５３３と接続され、配管ＣＮ１２の他端は、第１光源４１０１の光源冷却部４１０４Ａと接続され、配管ＣＮ１３の他端は、第２光源４１０２の光源冷却部４１０４Ｂと接続されている。このため、配管ＣＮ１１を介して第３熱交換器５３３から分流部ＣＮ１４に流入された第３冷媒ＲＥ３は、当該分流部ＣＮ１４にて分流され、一方の第３冷媒ＲＥ３は、配管ＣＮ１２を介して光源冷却部４１０４Ａに流通し、他方の第３冷媒ＲＥ３は、配管ＣＮ１３を介して光源冷却部４１０４Ｂに流通する。すなわち、分流部ＣＮ１４は、当該分流部ＣＮ１４の内部を流通する第３冷媒ＲＥ３を分流して、光源冷却部４１０４Ａ及び光源冷却部４１０４Ｂに流通させる。
【００６８】
また、分流部ＣＮ１４には、液体温度検出部５７が設けられている。すなわち、液体温度検出部５７は、各光源冷却部４１０４に対する第３冷媒ＲＥ３の流通方向上流側に位置する。液体温度検出部５７は、当該分流部ＣＮ１４内を流通する第３冷媒ＲＥ３の温度、すなわち、各光源冷却部４１０４に対する第３冷媒ＲＥ３の流通方向上流側の当該第３冷媒ＲＥ３の温度を検出する。換言すると、液体温度検出部５７は、各光源冷却部４１０４に流通する前の第３冷媒ＲＥ３の温度を検出する。そして、液体温度検出部５７は、検出した第３冷媒ＲＥ３の温度を、制御装置８に出力する。
【００６９】
２つの光源冷却部４１０４（４１０４Ａ，４１０４Ｂ）は、それぞれ本発明の冷却部に相当する。これら光源冷却部４１０４の内部には、微細流路が複数形成されている。そして、光源冷却部４１０４Ａは、本発明の冷却対象である第１光源４１０１の光源アレイＳＡから伝達された熱を、微細流路を流通する第３冷媒ＲＥ３に伝達して、当該光源アレイＳＡを冷却する。また、光源冷却部４１０４Ｂは、本発明の冷却対象である第２光源４１０２の光源アレイＳＡから伝達された熱を、微細流路を流通する第３冷媒ＲＥ３に伝達して、当該光源アレイＳＡを冷却する。
なお、上記のように、第１光源４１０１に設けられた光源冷却部４１０４Ａには、分流部ＣＮ１４にて分流された一方の第３冷媒ＲＥ３が配管ＣＮ１２を介して流通し、第２光源４１０２に設けられた光源冷却部４１０４Ｂには、同じく分流部ＣＮ１４にて分流された他方の第３冷媒ＲＥ３が配管ＣＮ１３を介して流通する。
これら光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂを流通した第３冷媒ＲＥ３は、接続部材ＣＮのうち、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂと放熱器５３４とを接続する接続部材ＣＮ２に流出される。
【００７０】
接続部材ＣＮ２は、各光源冷却部４１０４に対して第３冷媒ＲＥ３の流通方向下流側に位置する。この接続部材ＣＮ２は、配管ＣＮ２１〜ＣＮ２３と、合流部ＣＮ２４と、を有する。
これらのうち、合流部ＣＮ２４は、分流部ＣＮ１４と同様の金属製の三又継手であり、配管ＣＮ２１〜ＣＮ２３のそれぞれの一端と接続されている。そして、配管ＣＮ２１の他端は、光源冷却部４１０４Ａと接続され、配管ＣＮ２２の他端は、光源冷却部４１０４Ｂと接続され、配管ＣＮ２３の他端は、放熱器５３４と接続されている。このため、光源冷却部４１０４Ａから配管ＣＮ２１に流出された第３冷媒ＲＥ３と、光源冷却部４１０４Ｂから配管ＣＮ２２に流出された第３冷媒ＲＥ３とは、合流部ＣＮ２４にて合流され、配管ＣＮ２３を介して放熱器５３４に流通する。すなわち、合流部ＣＮ２４は、光源冷却部４１０４Ａを流通した後の第３冷媒ＲＥ３と、光源冷却部４１０４Ｂを流通した後の第３冷媒ＲＥ３とを合流させる。
【００７１】
放熱器５３４は、内部を流通する第３冷媒ＲＥ３を冷却する。この放熱器５３４は、ファン５３４１及びラジエータ５３４２を有する。
ファン５３４１は、外装筐体２内に導入された冷却気体をラジエータ５３４２に流通させる。このファン５３４１は、外装筐体２の背面部２４に位置する排出口２４２（図１参照）に応じて設けられており、上記ファン５３２１と並列に配置される。
ラジエータ５３４２は、上記接続部材ＣＮ２を介して流通する第３冷媒ＲＥ３が内部を流通可能に構成されている。そして、ラジエータ５３４２は、第３冷媒ＲＥ３から受熱した熱を、ファン５３４１によって流通される冷却気体に伝達して、当該第３冷媒ＲＥ３を冷却する。このラジエータ５３４２によって冷却された第３冷媒ＲＥ３は、接続部材ＣＮを介して第２熱交換器５６の放熱部５６２に流通する。
【００７２】
このような第３循環流路５３では、タンク５３１に貯留された第３冷媒ＲＥ３は、ポンプ５５によって圧送され、温度調整部５３２を介して、第２密閉筐体５４１内の第３熱交換器５３３に供給される。この第３熱交換器５３３によって第４冷媒ＲＥ４が冷却される。第３熱交換器５３３を流通した第３冷媒ＲＥ３は、接続部材ＣＮ１を介して光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂを流通して、第１光源４１０１及び第２光源４１０２の各光源アレイＳＡを冷却する。これら光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂを流通した第３冷媒ＲＥ３は、接続部材ＣＮ２を介して放熱器５３４に流通し、当該放熱器５３４にて冷却された後、第２熱交換器５６の放熱部５６２に流通する。この第２熱交換器５６にて第２冷媒ＲＥ２の熱が伝達された第３冷媒ＲＥ３は、タンク５３１に再度貯留される。このように、第３冷媒ＲＥ３は、第３循環流路５３を循環する。
【００７３】
［ファンの配置］
冷却装置５は、上記構成の他、図１に示すように、外装筐体２内にそれぞれ設けられる吸気ファンＦＮ１，ＦＮ２及び排気ファンＦＮ３を備える。
吸気ファンＦＮ１，ＦＮ２は、それぞれ、外装筐体２の正面部２３に位置する導入口２３２，２３３に応じて設けられ、当該導入口２３２，２３３を介して、外装筐体２外の気体を冷却気体として内部に導入する。
排気ファンＦＮ３は、外装筐体２の背面部２４に位置する排出口２４１に応じて設けられ、外装筐体２内を流通して、冷却対象を冷却した冷却気体を、当該排出口２４１を介して外装筐体２の外部に排出する。
【００７４】
なお、上記のように、温度調整部５３２を構成するファン５３２１と、放熱器５３４を構成するファン５３４１は、それぞれ、外装筐体２の背面部２４に位置する排出口２４２に応じて設けられている。これらのうち、ファン５３２１によって流通される冷却気体の上流側（＋Ｚ方向側）には、熱伝達部５３２２が配置され、また、ファン５３４１によって流通される冷却気体の上流側（＋Ｚ方向側）には、ラジエータ５３４２が配置される。
そして、これらファン５３２１，５３４１が駆動されると、外装筐体２内に導入された冷却気体は、当該ファン５３２１，５３４１によって吸引されて熱伝達部５３２２，ラジエータ５３４２に流通した後、当該ファン５３２１，５３４１によって、排出口２４２から外装筐体２外に排出される。
【００７５】
［制御装置の構成］
図６は、制御装置８の構成を示すブロック図である。
制御装置８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路、及び、フラッシュメモリー等の記憶回路を有し、プロジェクター１の動作を制御する。この制御装置８は、例えば、光源装置４１の各光源アレイＳＡの点灯を制御し、また、入力された画像情報に応じた画像信号を、各光変調装置４７２の液晶パネル４７４に出力する。また、制御装置８は、上記冷却装置５の動作を制御する。このため、制御装置８は、上記冷却装置５を制御する制御装置でもある。
この制御装置８は、図６に示すように、記憶部８１、温度取得部８２及び温度制御部８３を有する。
【００７６】
［記憶部及び温度取得部の説明］
記憶部８１は、プロジェクター１の動作に必要なプログラム及びデータを記憶している。例えば、記憶部８１は、第１光源４１０１を構成する光源アレイＳＡ及び第２光源４１０２を構成する光源アレイＳＡのそれぞれの累積点灯時間を記憶する。また、例えば、記憶部８１は、冷却装置５における冷却の制御に必要な許容温度範囲等の情報を記憶している。
温度取得部８２は、それぞれ上記した気体温度検出部５３２３の検出結果及び液体温度検出部５７の検出結果を取得する。これらの検出結果は、上記記憶部８１に記憶される。
【００７７】
［温度制御部の説明］
温度制御部８３は、上記温度調整部５３２の動作を制御して、当該温度調整部５３２にて冷却された後に第３熱交換器５３３を介して各光源冷却部４１０４に流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する。
具体的に、温度制御部８３は、液体温度検出部５７によって検出される第３冷媒ＲＥ３の温度（上流側温度）が、記憶部８１に記憶された許容温度範囲内に収まっているか否かを判定する。
【００７８】
そして、当該上流側温度が許容温度範囲（詳しくは、許容温度範囲の上限値）を上回っている場合には、温度制御部８３は、温度調整部５３２による第３冷媒ＲＥ３の冷却効率を上げる。
この場合、例えば、温度制御部８３は、ファン５３２１に印加するファン電圧を通常時より上げて、当該ファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量を増加させる。これにより、温度調整部５３２による第３冷媒ＲＥ３の冷却効率を上げることができ、各光源冷却部４１０４に流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を下げることができる。
なお、通常時とは上記上流側温度が許容温度範囲内に収まっている場合のことを言う。
【００７９】
また、各光源冷却部４１０４を流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を低下させる点で言えば、温度制御部８３は、例えば、ポンプ５５に供給する駆動電流を通常時より上げて、当該ポンプ５５による第３冷媒ＲＥ３の送出量を増加させ、第３循環流路５３を流通する第３冷媒ＲＥ３の単位時間当たりの流量を増加させてもよい。
また、投射画像の輝度を低下させても問題が無い場合等においては、温度制御部８３は、例えば、第１光源４１０１及び第２光源４１０２の各光源アレイＳＡに供給される駆動電流の電流値を通常時より下げてもよく、これにより当該光源アレイＳＡの発熱を抑える。
これらによって、第３冷媒ＲＥ３の温度を下げることができるので、温度制御部８３は、必要に応じて、ポンプ５５による第３冷媒ＲＥ３の送出量の調整、及び、各光源アレイＳＡに供給される駆動電流の調整の少なくともいずれかを行う。
【００８０】
一方、温度制御部８３は、上流側温度が上記許容温度範囲（詳しくは、許容温度範囲の下限値）を下回っている場合には、温度制御部８３は、温度調整部５３２による第３冷媒ＲＥ３の冷却効率を下げる。
この場合、例えば、温度制御部８３は、ファン５３２１に印加するファン電圧を通常時より下げて、当該ファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量を低下させる。
これにより、温度調整部５３２による第３冷媒ＲＥ３の冷却効率を下げることができ、各光源冷却部４１０４に流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を上げることができる。
【００８１】
また、各光源冷却部４１０４に流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を上昇させる点で言えば、温度制御部８３は、例えば、ポンプ５５に供給する駆動電流を通常時より下げて、当該ポンプ５５による第３冷媒ＲＥ３の送出量を低下させ、第３循環流路５３を流通する第３冷媒ＲＥ３の単位時間当たりの流量を低下させてもよい。
これによっても、第３冷媒ＲＥ３の温度を上げることができるので、温度制御部８３は、必要に応じて、ポンプ５５による第３冷媒ＲＥ３の送出量の調整を行う。
【００８２】
ここで、光源アレイＳＡは、累積点灯時間が大きくなると、当該光源アレイＳＡの点灯時の温度が上がりやすくなる。詳述すると、光源アレイＳＡの点灯時に生じる熱は、当該光源アレイＳＡの累積点灯時間が大きくなると累積点灯時間が小さい場合に比べて大きくなる。換言すると、累積点灯時間の増加に従って、光源アレイＳＡの適性温度範囲も高くなる。このため、光源アレイＳＡは、累積点灯時間に応じて効果的に冷却する必要があり、上記許容温度範囲も、累積点灯時間によって変化させる必要がある。
これに対し、上記記憶部８１は、累積点灯時間と許容温度範囲とが関連付けられたルックアップテーブルを記憶しており、上記温度制御部８３は、記憶部８１に記憶されている各光源アレイＳＡの累積点灯時間に応じた許容温度範囲を取得し、当該許容温度範囲と、液体温度検出部５７によって検出された上流側温度とを比較して、上記処理を実行する。これにより、各光源アレイＳＡの発熱具合に応じた第３冷媒ＲＥ３の温度制御を実行できる。
【００８３】
このように、温度制御部８３は、液体温度検出部５７により検出される第３冷媒ＲＥ３の温度に基づき、ファン５３２１の駆動の制御によって第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する。これにより、より直接的に液体冷媒（第３冷媒ＲＥ３）による冷却対象の冷却状況を把握することができ、液体冷媒による冷却対象の冷却をより適切に実行することができる。
また、プロジェクター１の外部環境、例えば、プロジェクター１の設置環境の温度に依らず、液体冷媒による冷却対象の冷却をより適切に実行することができる。つまり、温度制御部８３は、プロジェクター１の設置環境の温度が相対的に高いことで第３冷媒ＲＥ３の冷却効率が相対的に低くなっている場合には、ファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量を増加させ、設置環境の温度が相対的に低いことで第３冷媒ＲＥ３の冷却効率が相対的に高くなっている場合には、ファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量を低下させる。
【００８４】
なお、前述したように、プロジェクター１の設置環境の温度が高い場合等、ファン５３２１から熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの温度が比較的高い場合には、当該熱伝達部５３２２での第３冷媒ＲＥ３から冷却気体Ａｒへの熱伝達効率が低下する。このため、第３冷媒ＲＥ３の温度を低下させようとしても、当該第３冷媒ＲＥ３の温度は低下しにくい。
一方、当該冷却気体Ａｒの温度が比較的低い場合には、当該熱伝達部５３２２での第３冷媒ＲＥ３から冷却気体Ａｒへの熱伝達効率が上昇するため、当該第３冷媒ＲＥ３の温度が低下し過ぎる可能性がある。
【００８５】
これに対し、温度制御部８３は、上記液体温度検出部５７によって検出された第３冷媒ＲＥ３の温度に加え、上記気体温度検出部５３２３によって検出された冷却気体Ａｒの温度に基づいて、ファン５３２１の駆動状態を調整する。具体的に、気体温度検出部５３２３によって検出された冷却気体Ａｒの温度が予め決められた標準温度範囲よりも高い場合、温度制御部８３は、液体温度検出部５７によって検出された第３冷媒ＲＥ３の温度に対応してファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量よりも、大きい流量の冷却気体Ａｒを熱伝達部５３２２に流通させるように、ファン５３２１を駆動させる。また、検出された冷却気体Ａｒの温度が標準温度範囲よりも低い場合、温度制御部８３は、第３冷媒ＲＥ３の温度に対応してファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量よりも、小さい流量の冷却気体Ａｒを熱伝達部５３２２に流通させるように、ファン５３２１を駆動させる。
これにより、第３冷媒ＲＥ３の温度をより迅速に適切な温度範囲にすることができ、最終的に、この第３冷媒ＲＥ３によって冷却される冷却対象（第１光源４１０１及び第２光源４１０２）の温度をより適切に一定範囲内に維持することができる。
【００８６】
このように、温度制御部８３は、液体温度検出部５７の検出結果と、気体温度検出部５３２３の検出結果との両方に基づいて、当該温度制御部８３による第３冷媒ＲＥ３の温度調整を制御する。
【００８７】
［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る冷却装置５、及び、当該冷却装置５を備えるプロジェクター１によれば、以下の効果を奏することができる。
本発明の冷却部としての光源冷却部４１０４Ａは、当該光源冷却部４１０４Ａの冷却対象である第１光源４１０１の光源アレイＳＡに接続される。また、同じく本発明の冷却部としての光源冷却部４１０４Ｂは、当該光源冷却部４１０４Ｂの冷却対象である第２光源４１０２の光源アレイＳＡに接続される。これら光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂは、対応する光源アレイＳＡから伝達された熱を、内部を流通する液体冷媒である第３冷媒ＲＥ３に伝達して、当該光源アレイＳＡを冷却する。また、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂと、これら光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに流通する第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する温度調整部５３２とは、接続部材ＣＮによって接続される。接続部材ＣＮのうち、各光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに対する第３冷媒ＲＥ３の流通方向上流側に位置する接続部材ＣＮ１には、流通する第３冷媒ＲＥ３を２つの光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに分流する分流部ＣＮ１４が設けられる。この分流部ＣＮ１４には、第３冷媒ＲＥ３の温度を検出する液体温度検出部５７が設けられている。すなわち、液体温度検出部５７は、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに対する第３冷媒ＲＥ３の流通方向上流側に位置し、当該第３冷媒ＲＥ３の温度を検出する。そして、温度調整部５３２は、制御装置８による制御の下、液体温度検出部５７の検出結果に基づく第３冷媒ＲＥ３の温度調整を実施する。
【００８８】
これによれば、各光源アレイＳＡの冷却に適した温度の第３冷媒ＲＥ３を、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに流通させることができる。このため、例えば、温度調整部５３２が第３冷媒ＲＥ３の温度を低くすることによって、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂによる冷却効率を高めることができる。また、温度調整部５３２が第３冷媒ＲＥ３の温度を高くすることによって、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂによる冷却効率を低くすることができる。従って、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂを一定の温度範囲内に維持しやすくすることができる。また、これにより、各光源アレイの点灯を安定して行うことができ、ひいては、プロジェクター１による画像投射を安定して行うことができる。
なお、本実施形態では、第３循環流路５３において、温度調整部５３２と、液体温度検出部５７が設けられた分流部ＣＮ１４とが離れている。このため、当該液体温度検出部５７が温度調整部５３２近傍に位置する場合に比べて、各光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに流通される第３冷媒ＲＥ３の温度を、液体温度検出部５７によって、より正確に検出できる。
【００８９】
温度調整部５３２は、冷却気体Ａｒを流通させるファン５３２１と、内部を流通する第３冷媒ＲＥ３の熱を冷却気体Ａｒに伝達して、当該第３冷媒ＲＥ３を冷却する熱伝達部５３２２と、を有する。そして、温度調整部５３２は、ファン５３２１によって熱伝達部５３２２に流通する冷却気体Ａｒの流量を調整して、第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する。これによれば、冷却気体Ａｒに伝達される熱量を、熱伝達部５３２２への冷却気体Ａｒの流量によって調整でき、ひいては、第３冷媒ＲＥ３の温度を調整できる。従って、ヒーター等を設けることなく比較的簡易な構成によって、第３冷媒ＲＥ３の温度を確実に調整できる。
【００９０】
プロジェクター１は、冷却装置５を含むプロジェクター１の動作を制御する制御装置８を備える。この制御装置８は、温度調整部５３２の動作を制御する温度制御部８３を有する。また、温度調整部５３２は、熱伝達部５３２２に流通される冷却気体Ａｒの温度を検出する気体温度検出部５３２３を有する。そして、温度制御部８３は、液体温度検出部５７の検出結果及び気体温度検出部５３２３の検出結果の両方に基づいて、温度調整部５３２による第３冷媒の温度調整を制御する。これによれば、検出された冷却気体Ａｒの温度が高い場合（熱伝達効率が低い場合）には、ファン５３２１による熱伝達部５３２２への冷却気体の流量を増加させることによって、冷却気体への熱伝達効率の低下を相殺できる。また、冷却気体Ａｒの温度が低い場合（熱伝達効率が高い場合）には、ファン５３２１による熱伝達部５３２２への冷却気体の流量を低下させることによって、冷却気体への熱伝達効率の上昇を相殺できる。従って、光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに流通される第３冷媒ＲＥ３の温度を一定の温度範囲内に維持しやすくすることができるので、各光源アレイＳＡを適温に維持しやすくすることができる。
【００９１】
［実施形態の変形］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、温度調整部５３２は、ファン５３２１、熱伝達部５３２２及び気体温度検出部５３２３を有する構成とした。しかしながら、温度調整部５３２の構成は、ファン５３２１及び熱伝達部５３２２を有する構成に限らず、例えば、ペルチェ素子等の熱電素子を有し、当該熱電素子に対する印加電圧を調整することによって、液体冷媒である第３冷媒ＲＥ３の温度を調整する構成としてもよい。すなわち、温度調整部によって液体冷媒の温度を調整できれば、当該温度調整部の構成は問わない。
【００９２】
上記実施形態では、温度調整部５３２は、気体温度検出部５３２３を有するとした。しかしながら、これに限らず、気体温度検出部５３２３は無くてもよい。換言すると、温度制御部８３は、冷却部としての光源冷却部４１０４Ａ，４１０４Ｂに対する第３冷媒ＲＥ３の流通方向上流側に位置する液体温度検出部５７によって検出される第３冷媒ＲＥ３の温度に基づいて、温度調整部５３２の動作を制御して、少なくとも第３冷媒ＲＥ３の温度を調整できればよい。
【００９３】
上記実施形態では、第２循環流路５２において第２冷媒ＲＥ２を圧送して循環させるポンプと、第３循環流路５３において第３冷媒ＲＥ３を圧送して循環させるポンプとは、同じポンプ５５であるとした。しかしながら、これに限らず、当該ポンプ５５に代えて、第２冷媒ＲＥ２を圧送するポンプと、第３冷媒ＲＥ３を圧送するポンプとを、個別に設けてもよい。
【００９４】
上記実施形態では、記憶部８１、温度取得部８２及び温度制御部８３は、画像投射装置４に上記画像情報を入力する制御装置８に備えられている構成としたが、これに限らない。記憶部８１、温度取得部８２及び温度制御部８３は、制御装置８とは個別に設けられた他の制御装置に備えられる構成としてもよい。例えば、制御装置８が有するとした記憶部８１、温度取得部８２及び温度制御部８３は、冷却装置５の構成として、当該制御装置８とは別に設けられていてもよい。
【００９５】
上記実施形態では、プロジェクター１は、３つの光変調装置４７２（４７２Ｒ，４７２Ｇ，４７２Ｂ）を備えるとした。しかしながら、これに限らず、２つ以下、或いは、４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
上記実施形態では、画像投射装置４は、図２に示した構成及びレイアウトを有するとしたが、当該画像投射装置４の構成及びレイアウトは、適宜変更可能である。
【００９６】
上記実施形態では、光変調装置４７２は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネル４７４を有するとした。しかしながら、これに限らず、光変調装置は、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを有する構成としてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
【００９７】
上記実施形態では、光源装置４１は、光源として、ＬＤである固体光源ＳＳが複数配列された光源アレイＳＡをそれぞれ有する第１光源４１０１及び第２光源４１０２を備えるとした。しかしながら、これに限らず、ＬＤである固体光源に代えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の固体光源を有する構成としてもよい。また、光源装置４１は、固体光源を有する光源に限らず、光源ランプを光源として有する構成としてもよい。
更に、光源装置は、２つの光源を有する構成に限らず、１つの光源を有する構成としてもよく、３つ以上の光源を有する構成としてもよい。
【００９８】
上記実施形態では、上記光源アレイＳＡをそれぞれ有する第１光源４１０１及び第２光源４１０２を冷却対象として挙げた。しかしながら、これに限らず、冷却の必要がある他の冷却対象を冷却する冷却装置に、本発明の構成を適用してもよい。この場合、冷却対象の種類や構成は、特に限定しない。
また、冷却装置の構成も、上記冷却装置５の構成に限定されず、少なくとも、冷却対象を冷却する冷却部と、温度調整部と、これらを接続する接続部材と、冷却部に対する液体冷媒の流通方向上流側に位置し、当該冷却部に流通する液体冷媒の温度を検出する液体温度検出部と、を有する構成であればよい。
【００９９】
上記実施形態では、冷却装置５をプロジェクター１に適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、電子機器等に設けられる冷却装置に、本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１…プロジェクター、４１０１…第１光源（光源、冷却対象）、４１０２…第２光源（光源、冷却対象）、４１０４（４１０４Ａ，４１０４Ｂ）…光源冷却部（冷却部）、４７２（４７２Ｂ，４７２Ｇ，４８２Ｒ）…光変調装置、４８…投射光学装置、５…冷却装置、５３２…温度調整部、５３１１…ファン、５３２２…熱伝達部、５３２３…気体温度検出部、５７…液体温度検出部、８３…温度制御部、Ａｒ…冷却気体、ＣＮ（ＣＮ１）…接続部材、ＲＥ３…第３冷媒（液体冷媒）。
【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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