(57)【要約】      （修正有）【課題】ＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却効率を向上させる。【解決手段】ＤＭＤ素子４１からのオン光Ｌ１は、投射レンズ３１に入光し、画像をスクリーンに結像させるようになっている。一方、オフ光Ｌ３は、例えば、筐体２１の図における上面に照射されるように構成されている。この上面には、ＤＭＤ素子４１の幅Ｗ１に対応する幅領域Ｗ２に開口部４５が設けられている。開口部が形成されている壁面は、開口部４５を外れた領域には、内側から、金属筐体板と、例えばプラスチックなどの熱伝導率の低い断熱材料板５３と、その外側にオフ光放熱部５５であって例えばフィンが設けられた放熱部材が形成されている。一方、開口部４５には、金属筐体板が設けられておらず、金属筐体とは別の金属であるオフ光放熱部５５で覆い、なおかつ、開口部の内側には、熱伝導性の良くない材料（耐熱黒塗装など）５１を設け、ここでオフ光の熱を吸収するようにしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属筐体と、該金属筐体内に取り付けされた素子と、を有する電子機器であって、
前記素子からの不要な熱が発生する不要熱発生領域に、前記金属筐体の一部を開口する第１の開口部を設け、該開口部近傍の前記開口部を避けた領域に断熱材を配置し、該第１の開口部を含む領域に放熱板を配置することを特徴とする電子機器の冷却構造。
【請求項２】
金属筐体と、該金属筐体内に取り付けられたＤＭＤ素子と、を有するＤＬＰプロジェクターであって、
前記ＤＭＤ素子から出射されるオフ光が照射される不要熱発生領域に、前記金属筐体の一部を開口する第１の開口部を設け、該第１の開口部近傍の前記第１の開口部を避けた領域に断熱材を配置し、該第１の開口部を含む領域に放熱板を前記金属筐体とは離して配置することを特徴とするＤＬＰプロジェクターの冷却構造。
【請求項３】
前記第１の開口部に、前記オフ光を吸収するための吸収体を設けることを特徴とする請求項２に記載のＤＬＰプロジェクターの冷却構造。
【請求項４】
金属筐体と、該金属筐体内に取り付けられたＤＭＤ素子と、を有するＤＬＰプロジェクターであって、
前記ＤＭＤ素子から出射されるオフ光が照射される不要熱発生領域に、前記金属筐体の一部を開口する第１の開口部が設けられ、該第１の開口部近傍の前記第１の開口部を避けた領域が断熱材により形成されている第１の蓋部と、
前記第１の蓋部に取り付けられ、前記第１の開口部を覆う領域に設けられる金属製の第２の蓋部と
を有することを特徴とするＤＬＰプロジェクターの冷却構造。
【請求項５】
前記第１の開口部は、前記第１の蓋部に形成されている凹部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のＤＬＰプロジェクターの冷却構造。
【請求項６】
前記第１の開口部と前記第２の蓋部又は前記第１の開口部と放熱板、とが接して構成されていることを特徴とする請求項２から５までのいずれか１項に記載のＤＬＰプロジェクターの冷却構造。
【請求項７】
前記第１の開口部の近傍に風路を有するファンを備えたことを特徴とする請求項２から６までのいずれか１項に記載のＤＬＰプロジェクターの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下「ＤＭＤ素子」と称する。）を用いたＤＬＰ方式のプロジェクターの冷却構造に関し、特に、オフ光によるＤＭＤ素子への熱の影響を低減することができるＤＬＰ方式のプロジェクターの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＬＰ方式のプロジェクターに使われている表示素子であるＤＭＤは、光を利用しないとき、すなわち黒を表現するときにはミラーを傾けることにより、投射レンズに取り込まれない方向に光を反射させる。この光を、以下、「オフ光」と称する。オフ光は、従来のＤＬＰ方式のプロジェクターでは、光学部品を取り付けるための金属筐体（アルミニウムやマグネシウムなどを材料とする）の壁面にあてている。そして、その被照射領域を耐熱性のある黒塗装にすることにより、投射レンズに取り込まれないようにしている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図５に示すような冷却構造が開示されている。図５は、従来の一般的なＤＬＰ方式のプロジェクターの構成例を示す図である。図５に示す構成では、略立方体形状の金属筐体１２１において、ランプからの光Ｌが第１の面から入り込む構造となっており、入射光Ｌの入射方向に対して一方の側面にはＤＭＤ取り付け位置１４１が設けられ、そこにＤＭＤ素子が取り付けされている。
【０００４】
ＤＭＤ素子のオン光Ｌ１は、ＤＭＤ取り付け位置１４１と対向する側面側に設けられた投射レンズ取り付け部１１１の方へ進むように構成され、一方、ＤＭＤ素子からのオフ光Ｌ３は、ランプ光Ｌの入射面に対向する面に設けられた筐体内面１５５に照射される。放熱部は、伝熱板部と、伝熱板部の表面側に立てられた放熱フィンと、を備えており、反射ミラーからのオフ光が伝熱板部の裏面側に照射されるようになっている。筐体外面側に設けられ外側に突出するフィンにより冷却効率を向上させている。上記構成により、露光ヘッドの光源を切らずにオフ光が生じていても、デジタル・マイクロミラー・デバイスの位置合わせに影響を及ぼす部材の温度がオフ光によって上昇して膨張することが回避されるため、高解像による高画質な画像を安定して得ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０１９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、ＤＭＤを裏面から放熱する部材にオフ光を照射する構成となっているため、ＤＭＤ素子を冷やすためのヒートシンク（筐体やフィンを含む）の温度が上昇する。その結果、ＤＭＤ素子の冷却の効率が下がることになる。
【０００７】
一方、筐体とヒートシンクとの間に隙間がある場合は、ゴミが内部に入り、映像の品位が劣化する。筐体とヒートシンクとの間に隙間がない場合は、筐体に熱伝導があり、その結果として、ＤＭＤ素子の温度上昇につながるという問題がある。オフ光が照射されることで、金属筐体が熱せられる。この金属筐体を熱くすることで、それに取り付けられているＤＭＤの温度が上がってしまうという弊害があった（ＤＭＤ素子は、温度によって寿命が変わるので、温度は低いことが好ましい）。
【０００８】
図５に示す構造では、オフ光が照射される箇所の近辺に放熱用フィンを設けることで、金属筐体の温度上昇をある程度防ぐという手段がとられてきた。
【０００９】
しかしながら、図５のように構成してもオフ光による金属筐体の温度上昇がさほど少なくなるわけではなく、ＤＭＤ素子を冷やすためにＦＡＮの電圧を上げて冷却させる手段、ＤＭＤ素子を冷やすために設置されたＤＭＤ裏側の放熱フィンを大きくする手段、などがとられてきたが、十分な効果を上げているとは言えなかった。
【００１０】
本発明は、ＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却の効率の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、金属筐体と、該金属筐体内に取り付けされた素子と、を有する電子機器であって、前記素子からの不要な熱が発生する不要熱発生領域に、前記金属筐体の一部を開口する第１の開口部を設け、該開口部近傍の前記開口部を避けた領域に断熱材を配置し、該第１の開口部を含む領域に放熱板を配置することを特徴とする電子機器の冷却構造が提供される。
【００１２】
また、金属筐体と、該金属筐体内に取り付けられたＤＭＤ素子と、を有するＤＬＰプロジェクターであって、前記ＤＭＤ素子から出射されるオフ光が照射される不要熱発生領域に、前記金属筐体の一部を開口する第１の開口部を設け、該第１の開口部近傍の前記第１の開口部を避けた領域に断熱材を配置し、該第１の開口部を含む領域に放熱板を前記金属筐体とは離されて配置することを特徴とするＤＬＰプロジェクターの冷却構造が提供される。
【００１３】
上記構成においては、該第１の開口部を含む領域に放熱板を前記金属筐体とは離されて配置することで、金属筐体が不要光により熱せられＤＭＤ素子の特性に与える影響を低減することができる。前記第１の開口部に、オフ光を吸収するための吸収体を設けることが好ましい。
また、金属筐体と、該金属筐体内に取り付けられたＤＭＤ素子と、を有するＤＬＰプロジェクターであって、前記ＤＭＤ素子から出射されるオフ光が照射される不要熱発生領域に、前記金属筐体の一部を開口する第１の開口部が設けられ、該第１の開口部近傍の前記第１の開口部を避けた領域が断熱材により形成されている第１の蓋部と、前記第１の蓋部に取り付けられ、前記第１の開口部を覆う領域に設けられる金属製の第２の蓋部と、を有することを特徴とするＤＬＰプロジェクターの冷却構造が提供される。
【００１４】
前記第１の開口部は、前記第１の蓋部に形成されている凹部に設けられていることが好ましい。これにより、第１の開口部を小さくすることができる。また、前記第１の開口部と前記第２の蓋部又は前記第１の開口部と放熱板、とが接して構成されていることが好ましい。前記第１の開口部の近傍に風路を有するファンを備えると冷却効果が向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の冷却構造によれば、不要な熱を素子に伝導しないように構成するため、素子の温度上昇を抑えることができるという利点がある。また、素子を冷却するための放熱フィンの大きさを小さくできるため、装置全体の小型化が可能になる。さらに、主要な素子を冷やすためのファンを小型化でき、また、低消費電力化、静粛化ができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発明者は、図５に示すような構造において、オフ光の照射部にフィンなどの放熱機構を設けても、ＤＭＤ素子の取り付け部を構成する金属筐体の一面と、オフ光の照射部を構成する金属筐体の一面とが同じ一体の金属材料で形成されている限り、オフ光に基づいて発生する熱が、筐体板を伝わってＤＭＤ素子にも影響を与えることに気が付いた。そこで、オフ光の照射部とＤＭＤ素子の取り付け部との同じ金属筐体による繋がりをなくすことにより、ＤＭＤ素子へのオフ光の影響を低減することができると考えた。
【００１７】
以下、本発明の第１の実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却構造について、図面を参照しながら説明を行う。図１は、本実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターの全体構成例を示す図である。図１に示すように、ＤＬＰ方式のプロジェクターＡにおいては、大別して光源ユニット部１と、レンズユニット部３と、を有する光学ユニット部が前面側に設けられ、電源ユニット部５が背面側に設けられている。光源ユニット１には、冷却用のファン１１が設けられている。
【００１８】
図２は、本実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却構造の原理図である。図２に示すように、筐体２１の一面（図では左側の面）側に投射レンズ３１が設けられ、鏡筒３１ａが筐体の一面にはめ込まれている。一方、図２に示す下側の面には、開口３２が設けられ、この開口３２から入射光が筐体２１内に入射するように構成されている。入射光Ｌは、投射レンズ３１が設けられている面と対向する面（図では右側の面）に取り付けられているＤＭＤ素子４１に照射される。ＤＭＤ素子４１からのオン光Ｌ１は、投射レンズ３１に入光し、画像をスクリーンに結像させるようになっている。一方、オフ光Ｌ３は、例えば、筐体２１の図における上面に照射されるように構成されている。この上面には、ＤＭＤ素子４１の幅Ｗ１に対応する幅領域Ｗ２に開口部４５が設けられている。開口部４５が形成されている壁面において、開口部４５を外れた領域には、内側から、金属筐体板２１ａと、例えばプラスチックなどの熱伝導率の低い断熱材料板５３と、その外側にオフ光放熱部５５であって例えばフィン５５ａが設けられた放熱部材が形成されている。
【００１９】
一方、開口部４５には、金属筐体板２１ａが設けられておらず、金属筐体板２１ａとは別の金属であるオフ光放熱部５５で覆い、なおかつ、開口部４５の内側のオフ光放熱部５５には、（耐熱黒塗装）５１を設け、オフ光の熱を吸収するようにしている。
【００２０】
これにより、オフ光による金属筐体板２１ａからの熱がＤＭＤ素子４１へ伝達されないようにして、ＤＭＤ素子の温度上昇を抑制することができる。また、オフ光が照射される領域には、例えば耐熱性の黒塗装を行うことにより、光の吸収体を形成し熱吸収を良くすることができる。プロジェクターのコントラストを向上させることができ、金属筐体の温度上昇を抑制することができる。尚、開口部４５の外側は、放熱部５５により覆うことで、ほこりなどの内部への進入を防止することができる。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却構造について、図面を参照しながら説明を行う。図３は、本実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却構造のうち、光源ユニット部１と、レンズユニット部３と、を有する光学ユニット部の外観構成例を示す図である。図３に示す構造においては、投射レンズ３１と、光学系１１とを含むレンズユニット部３と、それに隣接して設けられている光源ユニット１とが配置されている。光学系１１の背面にはＤＭＤ素子が配置され、その背面には、ヒートシンク１２が設けられている。さらに、光源ユニット１の背面にはファン１５が設けられ、前面に向かう風路Ｌ５が形成されている。
【００２２】
光源ユニット１からＤＭＤ素子を介して出射されるオン光Ｌ１は、投射レンズ３１を通ってスクリーンなどに対して投光される。一方、オフ光Ｌ３は、金属筐体２１に形成された図３には示されていない開口部に照射されるようになっており、この開口部には、図２においても示した断熱材２３と、その外側の金属板２５とが設けられている。
【００２３】
図４Ａ及び図４Ｂは、図３に示す光学ユニット部のうちレンズユニットの部分を拡大した図面である。図４Ａ、図４Ｂに示され、オフ光照射領域を有する領域を便宜的に上部領域と称することにする。金属筐体２１の内部には、投射レンズ３１の鏡筒３１ａに対向する領域に、ＤＭＤ素子４１が設けられており、その間には金属筐体２１により空間部が形成されている。
【００２４】
この空間部の上方は開放されており、金属筐体２１による第２の開口部を形成している。この第２の開口部に対して、その上端に載せることにより第２の開口部を覆うように第１の蓋部であるプラスチック製の第１の蓋部２３が筐体２１と例えばねじ止めにより着脱可能に設けられる。この第１の蓋部２３は、上記オフ光照射領域に対応する領域に第１の開口部２３ｂが設けられている。この第１の開口部２３ｂは、上記第１の蓋部に形成されている凹部２３ａ内に形成されている。さらに、上記凹部２３ａと第１の開口部２３ｂ（オフ光が通過するための窓部を兼ねている）とを含む領域を覆うように第２の蓋部２５が、上記第１の蓋部２３と着脱可能に設けられている。
【００２５】
より具体的には、第２の蓋部２５は、第１の蓋部とネジ２５ａにより固定を行うためのねじ穴を有している。さらに、第２の蓋部２５は、下方に向けて折り曲げられた折り曲げ部２５ｂを有している。この折り曲げ部の先端部２５ｃが、上記金属筐体２１のうち上記空間部を外れた領域に、当接するように構成されている。第２の蓋部２５は、熱伝導性の良い、例えばアルミニウムなどの金属により形成され、オフ光が照射されることによるヒートシンクとしての機能を有している。この第２の蓋部２５が図２のオフ光放熱部に該当し、その裏側（内部空間側）は、黒色の樹脂などにより被覆されていることが好ましい。
【００２６】
尚、図４Ｂのように、第１開口部の段下げを行うことにより、第１の開口部２３ｂにより形成される窓部の大きさを大きくしないで良いという利点がある。また、上記のようにプラスチック製の第１の蓋部２３と、金属製の第２の蓋部２５とを設けることにより、ＤＭＤ４１を保持する空間部を密閉してほこりなどの内部への侵入を防止することができる。また、Ａｌ又はＭｇなどの金属により第２の蓋部２５を形成することで、オフ光のヒートシンクとして機能させることができる。
【００２７】
さらに、この第２の蓋部２５と金属筐体２１とをプラスチック製の第１の蓋部２３により離間させて配置することにより、ヒートシンクで熱上昇があっても、その熱が直接金属筐体２１を介してＤＭＤ素子４１に伝わらないようになっているため、オフ光によるＤＭＤ素子への悪影響を低減することができるという利点がある。また、図３に示すように、ファンからの風路Ｌ５を、上記第２の蓋部２５の近くに設定することで、放熱効果を一層高めることができるという利点がある。
また、オフ光が照射される面には、耐熱性の黒塗装を行うことにより、光の吸収を良くすることができる。
【００２８】
また、オフ光が照射される面には、耐熱性の黒塗装を行うことにより、光の吸収を良くすることができる。すると、ここでの反射を極力抑えることができ、ＯＦＦ光（＝光学性能的に不要光）の金属筐体内部での不要な反射が低減できるので、金属筐体の温度上昇を抑え、ＤＭＤの温度上昇を抑えることができる。さらに、金属筐体内部での不要光の反射の低減は、不要な光が投射レンズに取り込まれにくくなることを意味しているので、コントラスト値が上昇するという利点もある。
【００２９】
ねじを用いて金属筐体に共締めすることによって、金属的に浮いた部品をなくし、アースをとることもできる。従って不要な輻射を低減することが可能である。本実施の形態による熱伝導に関しては、ねじを通って金属筐体に移動する熱量は、ほぼ無視できるレベルである。尚、金属板を図１に示すように、フィン状の形状にして冷却効率を向上させても良い。この場合、図４Ｂに示すように、第２の蓋部２５ａを段下げして形成しているため、図示しないがこの部分にフィンを設けても、全体として邪魔にならないという利点もある。
【００３０】
（まとめ）
１）オフ光で発生する熱をＤＭＤ素子に伝えないようにしているため、ＤＭＤ素子の温度上昇を抑えることができるという利点がある。
２）ＤＭＤ素子を冷やすための放熱フィンの大きさを小さくできるため、装置の小型化が可能になる。
３）ＤＭＤ素子を冷却するためのファンの電圧を下げることができるため、装置の静粛化が図れるという利点もある。
【００３１】
尚、本実施の形態においては、ＤＬＰプロジェクターに適用する例について説明したが、温度上昇が主要な素子に影響を与えるような種々の電子機器に利用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ＤＬＰプロジェクターなどの電子機器に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に用いられるＤＬＰ方式のプロジェクターの全体構成例を示す図である。
【図２】本実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却構造の原理図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるＤＬＰ方式のプロジェクターにおける冷却構造のうち、光源ユニット部と、レンズユニット部と、を有する光学ユニット部の外観構成例を示す図である。
【図４Ａ】図３に示す光学ユニット部のうちレンズユニットの部分を拡大した図面である。
【図４Ｂ】図３に示す光学ユニット部のうちレンズユニットの部分を拡大した図面であり、図４Ａに対応し、その内部の一部を示す図である。
【図５】従来の一般的な冷却構造の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
２１…筐体、３１…投射レンズ、３１ａ…鏡筒、Ｌ…入射光、４１…ＤＭＤ素子、Ｌ３…オフ光、４５…開口部、５３…断熱材料板、５５…オフ光放熱部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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