(57)【要約】【課題】投射型映像表示装置においてより好適に複数色の発光ダイオードを冷却する。【解決手段】投射型映像表示装置１００は、白色光を用いて映像を投影する。この投射型映像表示装置１００は、ＬＥＤ１１１、ＬＥＤ１１２、ＬＥＤ１１３、冷却ユニット１１４、冷却ユニット１１５、および冷却ユニット１１６を有する。ＬＥＤ１１１〜ＬＥＤ１１３は、白色光を生成する。冷却ユニット１１４は、ＬＥＤ１１１を冷却する。冷却ユニット１１５は、ＬＥＤ１１２を冷却する。冷却ユニット１１６は、ＬＥＤ１１３を冷却する。ＬＥＤ１１１は、最も温度特性の変化が大きい光源である。ＬＥＤ１１１を冷却する冷却ユニット１１４は、冷却ユニット１１５，１１６よりも優先的に冷却されるように配置される。【選択図】図３
2017138525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を用いて映像を投影する投射型映像表示装置であって、
異なる色の光をそれぞれ発光して前記白色光を生成する第１の光源、第２の光源、および第３の光源と、
前記第１の光源を冷却する第１の冷却ユニットと、
前記第２の光源を冷却する第２の冷却ユニットと、
前記第３の光源を冷却する第３の冷却ユニットと、
を有し、
前記第１の光源は、最も温度特性の変化が大きい光源であり、
前記第１の光源を冷却する前記第１の冷却ユニットは、前記第２の冷却ユニットまたは前記第３の冷却ユニットよりも優先的に冷却されるように配置される、投射型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の冷却ユニットは、冷却風が取り入れられる吸気口に最も近い位置に配置される、投射型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットは、１つ以上のヒートパイプをそれぞれ有し、
前記第１の冷却ユニットにおける前記ヒートパイプの凝縮熱を放出する凝縮部が、冷却風が取り入れられる吸気口に最も近い位置に配置される、投射型映像表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットは、１つ以上の前記ヒートパイプの前記凝縮部にそれぞれ取り付けられ、前記ヒートパイプを放熱する放熱部をそれぞれ有し、
前記第１の冷却ユニットにおける前記ヒートパイプの前記凝縮部および前記放熱部は、前記冷却風が取り入れられる前記吸気口に最も近い位置に配置される、投射型映像表示装置。
【請求項５】
請求項１記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットの少なくともいずれか１つは、冷却風の上流側から下流側にかけて設けられ、前記冷却風が流れる第１の方向を横切る第２の方向に延びる複数のヒートパイプを有し、
複数の前記ヒートパイプは、前記第１の方向および第２の方向と交差する第３の方向に前記ヒートパイプの中心をずらしてそれぞれ配置される、投射型映像表示装置。
【請求項６】
請求項１記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットの少なくともいずれか１つは、
冷却風の上流側から下流側にかけて設けられ、前記冷却風が流れる第１の方向を横切る第２の方向に延びる複数のヒートパイプと、
複数の前記ヒートパイプの凝縮熱を放出する凝縮部を放熱する放熱部と、
を有し、
複数の前記ヒートパイプは、前記第１の方向および前記第２の方向と交差する第３の方向に前記ヒートパイプの中心をずらしてそれぞれ配置される、投射型映像表示装置。
【請求項７】
請求項１記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットは、それぞれ１つ以上のヒートパイプを有し、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットは、  ぞれぞれの前記ヒートパイプの凝縮熱を放出する凝縮部に取り付けられた放熱部をそれぞれ有し、
前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットが有するぞれぞれの前記放熱部が有する導風路の方向が揃っている、投射型映像表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の投射型映像表示装置において、
前記導風路の方向は、吸気口の面に垂直な方向である、投射型映像表示装置。
【請求項９】
請求項７記載の投射型映像表示装置において、
前記導風路の方向と同じ方向の吸排気方向を有する冷却ファンを有する、投射型映像表示装置。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれか１項に記載の投射型映像表示装置において、
前記第１の光源、前記第２の光源、および前記第３の光源は、ＬＥＤであり、
前記第１の光源は、赤色を発光するＬＥＤである、投射型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型映像表示装置に関し、特に、投射型映像表示装置に用いられる光源の冷却に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スクリーンなどに映像を投射する投影型映像表示装置、すなわちプロジェクタなどでは、小型化および装置の安定的な動作を実現するために、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源、すなわち発光ダイオードが光源として広く利用されている。
【０００３】
発光ダイオードは、温度に対する特性変化があり、例えば周辺温度および発光ダイオードの発熱などによる温度上昇によって光量が低下してしまう。光量が低下してしまうと、画質の低下などが発生してしまう。そのため、光源として用いられる発光ダイオードには、放熱器などが設けられており、発光ダイオードの光量低下を低減している。
【０００４】
この種のプロジェクタにおける発光効率の低下を低減する技術としては、例えば蛍光体層を移動させて励起光の照射位置を変化させることにより蛍光体の温度上昇を抑制するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９７４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、赤色、青色、緑色の３つの発光ダイオードをＬＥＤ光源として有する場合、発光ダイオードの温度特性は色によって異なっていることがある。さらに、各色の発光ダイオードにそれぞれ設けられる冷却器は、該冷却器の位置などによって冷却能力が異なってしまう場合がある。
【０００７】
例えば、外気を取り入れる吸気口近傍よりもプロジェクタ筐体の中心部は、温度が高くなる傾向にある。そのため、スペース上の制約などから、吸気口から離れた場所にレイアウトされた冷却器は、吸気口近傍に配置された冷却器よりも冷却効率が低下してしまうことになる。
【０００８】
その結果、発光ダイオードの色毎の温度特性を考慮せずにプロジェクタ筐体内の各色の冷却器のレイアウトを定めると、前記３つの発光ダイオードの温度上昇のバランスが崩れてしまい、該３つ発光ダイオードの発光量のバランスが求める比率にならずプロジェクタの色バランスがおかしくなることになる。または、発光量の小さい色の光源の光量に合わせて色バランスを調整するとプロジェクタの白色照度自体が低下してしまうことになる。
【０００９】
また、空冷冷却において、プロジェクタ筐体内の限られた空間で前記３つの発光ダイオードの冷却器をいかに効率的に冷やすかも課題となる。
【００１０】
本発明の目的は、より好適に複数色の発光ダイオードを冷却することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１３】
すなわち、代表的な投射型映像表示装置は、白色光を用いて映像を投影する表示装置である。この投射型映像表示装置は、第１〜第３の光源、および第１〜第３の冷却ユニットを有する。
【００１４】
第１〜第３の光源は、異なる色の光をそれぞれ発光して白色光を生成する。第１の冷却ユニットは、第１の光源を冷却する。第２の冷却ユニットは、第２の光源を冷却する。第３の冷却ユニットは、第３の光源を冷却する。
【００１５】
第１の光源は、最も温度特性の変化が大きい光源である。第１の光源を冷却する第１の冷却ユニットは、第２または第３の冷却ユニットよりも優先的に冷却されるように配置される。
【００１６】
第１の冷却ユニットは、冷却風が取り入れられる吸気口に最も近い位置に配置される。また、第１〜第３の冷却ユニットは、１つ以上のヒートパイプをそれぞれ有する。特に、第１の冷却ユニットにおけるヒートパイプの凝縮部が、冷却風が取り入れられる吸気口に最も近い位置に配置される。
【発明の効果】
【００１７】
本願にかかる発明によれば、より好適に複数色の発光ダイオードを冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施の形態による投射型映像表示装置の内部レイアウトの一例を示す正面側の斜視図である。
【図２】一実施の形態による投射型映像表示装置の内部レイアウトの一例を示す背面側の斜視図である。
【図３】一実施の形態による投射型映像表示装置の内部レイアウトの一例を上面側から見た平面図である。
【図４】一実施の形態による投射型映像表示装置の内部レイアウトの一例を側面側から見た平面図である。
【図５】図１〜４の投射型映像表示装置が有するＬＥＤにおける温度特性の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２０】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００２１】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２２】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２３】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２４】
〈投射型映像表示装置の構成例〉
以下、実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態１による投射型映像表示装置１００の内部レイアウトの一例を示す正面側の斜視図である。図２は、図１の背面側の斜視図である。図３は、図１の平面図である。図４は、図１の左側面図である。
【００２６】
なお、図２では、冷却部１０５のレイアウトをわかりやすくするために、図１に示した冷却ファン１０６〜１０８を省略している。
【００２７】
投射型映像表示装置１００は、投射光学系１０１、表示素子１０２、照明光学系１０３、光源部１０４、冷却ユニット１１４〜１１７、冷却ファン１０６〜１０８、およびヒートシンク１０９などを有しており、これらが図３の二点鎖線にて示す直方体形状の筐体１１０に設けられている。
【００２８】
投射光学系１０１は、映像を図示しないスクリーンに投射する光学系であり、例えば投射レンズ（またはミラーなどの光学要素でもよい）を有する。この投射レンズにおいて、映像を投射する一方端が筐体１１０のある１つの側面である前面から露出するように設けられている。また、筐体１１０の前面において、投射レンズの一方端の左側には、冷却ファン１０６〜１０８によって取り入れられた空気を排出する排気口１１０ａが設けられている。
【００２９】
投射レンズの他方端側には、表示素子１０２が設けられている。この表示素子１０２は、投射する映像を生成する素子であり、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（登録商標）パネルなどが用いられる。
【００３０】
表示素子１０２には、ヒートシンク１０９が取り付けられている。このヒートシンク１０９は、例えばアルミニウムなどからなり、表示素子１０２が駆動した際に発生する熱を拡散して放熱する。
【００３１】
表示素子１０２は、投射型映像表示装置１００が有する図示しない表示素子駆動部から出力される映像信号に応じた駆動信号に基づいて、投射する映像を生成する。なお、表示素子１０２については、ＤＭＤパネルに限定されるものではなく、例えば透過型液晶パネルあるいは反射型液晶パネルなどであってもよい。
【００３２】
表示素子１０２の右側には、Ｌ字状の照明光学系１０３がレイアウトされている。照明光学系１０３は、投射光学系１０１と平行に延びる平行部１０３ａと、該平行部の先端から直角方向に延びる直角部１０３ｂとによって構成されている。
【００３３】
照明光学系１０３は、後述する光源部１０４にて発生した照明光を集光し、より均一化して表示素子１０２に照射する光学系である。光源部１０４は、投射用の照明光を発生するものであり、３つのＬＥＤ１１１〜１１３を有する。
【００３４】
第１の光源であるＬＥＤ１１１は、赤色を発光する発光ダイオードである。第２の光源であるＬＥＤ１１２は、緑色を発光する発光ダイオードである。第３の光源であるＬＥＤ１１３は、青色を発光する発光ダイオードである。ＬＥＤ１１１およびＬＥＤ１１３は、例えば平面発光型からなる。
【００３５】
ＬＥＤ１１２は、ロッドレンズを有する発光ダイオードである。ロッドレンズは、半径方向に２次分布状の屈折率分布を有する円柱状のレンズであり、該ロッドレンズが例えばアレイ状に配列された構成からなり、ＬＥＤ１１２から照射される光源をロッドレンズによって構成される発光面から出射する。
【００３６】
ＬＥＤ１１１は、照明光学系１０３の直角部１０３ｂにおける一方の側面側に設けられており、ＬＥＤ１１３は、該直角部１０３ｂにおける一方の側面側に対向する他方の側面側に設けられている。ＬＥＤ１１２は、照明光学系１０３の先端部に設けられている。
【００３７】
また、投射型映像表示装置１００は、図示しない電源部を有している。電源部は、外部電源からの電力の供給を受けて、光源部１０４や上述した表示素子駆動部などを始めとする各部に対して動作用の電力を供給する。
【００３８】
第１の冷却ユニットである冷却ユニット１１４は、ＬＥＤ１１１を冷却する。冷却ユニット１１４は、例えば３本のヒートパイプ１２０および該ヒートパイプ１２０を冷却する放熱フィン部１２１を有する。
【００３９】
ヒートパイプ１２０は、例えば銅などからなる金属パイプ内に水などの作動液体を封入したものである。なお、ここでは、３本のヒートパイプを有する構成としたが、該ヒートパイプの本数は、ＬＥＤの発熱量に応じて増減される。
【００４０】
これらヒートパイプ１２０の一方の先端部およびその近傍は、ＬＥＤ１１１の発光面に対向する放熱面側に取り付けられている。ここで、ヒートパイプ１２０において、ＬＥＤ１１１の放熱面側に取り付けられている部分を蒸発部とする。
【００４１】
ヒートパイプ１２０の一方の先端部およびその近傍には、放熱フィン部１２１が取り付けられている。ここで、ヒートパイプ１２０において、放熱フィン部１２１が取り付けられている部分を凝縮部とする。
【００４２】
放熱フィン部１２１は、例えば板状の金属材料からなり、例えばアルミニウムあるいは銅などからなる。金属板の平面には、ヒートパイプ１２０と略同等の円形孔がそれぞれ形成されている。
【００４３】
そして、金属板に形成された円形孔にヒートパイプ１２０が差し込まれた構成からなる。なお、ヒートパイプ１２０のみで十分に冷却することができる場合には、放熱フィン部１２１を不要としてもよい。
【００４４】
本実施例における放熱フィン部１２１は、円形孔に差し込まれたヒートパイプ１２０に直交する複数のフィン板により、放熱フィン部１２１内に矢印１３１の方向の導風路を形成している。すなわち、ヒートパイプ１２０を冷却する冷却風は、該導風路により矢印１３１の方向に流れることになる。
【００４５】
〈ヒートパイプの動作原理〉
ここで、ヒートパイプ１２０の動作原理について説明する。
【００４６】
まず、ＬＥＤ１１１の発熱によって作動液体が沸騰すると、その沸騰によって発生した蒸気が圧力差により蒸発部、すなわち高温側から凝縮部、すなわち低温側に流れる。蒸気が凝縮することによって、凝縮熱が凝縮部で放出される。その後、毛細管現象によって凝縮した作動液体が蒸発部へ戻ることになる。このように、ヒートパイプ１２０は、封入された作動液体の蒸発および凝縮の相変化によって熱を輸送する。
【００４７】
第２の冷却ユニットである冷却ユニット１１５は、ＬＥＤ１１２を冷却する。この冷却ユニット１１５についても、３本のヒートパイプ１２２および該ヒートパイプ１２２を冷却する放熱フィン部１２３を有する。同じく第２の冷却ユニットである冷却ユニット１１６につても、３本のヒートパイプ１２４および該ヒートパイプ１２４を冷却する放熱フィン部１２５を有する。本実施例における放熱フィン部１２３および放熱フィン部１２５のいずれも、円形孔に差し込まれたヒートパイプに直交する複数のフィン板により、放熱フィン部１２１内に矢印１３２の方向の導風路を形成している。すなわち、ヒートパイプ１２２およびヒートパイプ１２４を冷却する冷却風は、該導風路により矢印１３２の方向に流れることになる。
【００４８】
同様に、第３の冷却ユニットである冷却ユニット１１７は、３本のヒートパイプ１２６および該ヒートパイプ１２６を冷却する放熱フィン部１２７を有する。これら冷却ユニット１１５〜１１７の構成は、冷却ユニット１１４と同様である。本実施例における放熱フィン部１２７も、円形孔に差し込まれたヒートパイプ１２６に直交する複数のフィン板により、放熱フィン部１２１内に矢印１３３の方向の導風路を形成している。すなわち、ヒートパイプ１２６を冷却する冷却風は、該導風路により矢印１３３の方向に流れることになる。
【００４９】
なお、ＬＥＤ１１２は、上述したようにロッドレンズを有するものであるので、冷却ユニット１１５，１１６は、冷却ユニット１１４，１１７とは異なり、ロッドレンズからの発熱をヒートパイプ１２２，１２４によって冷却する。
【００５０】
冷却ファン１０６〜１０８は、外部から筐体１１０内に冷却風である外気を取り入れるファンである。冷却ファン１０６〜１０８が取り入れた外気によって、光源部１０４の発熱を外部に放出して高温化を抑制する。
【００５１】
前述した投射レンズの一方端が露出する筐体１１０の前面に対向する面である背面には、図３に示すように、左から右にかけて、冷却風である外気を取り入れる吸気口１１０ｂ，１１０ｃがそれぞれ設けられている。吸気口１１０ｂには、冷却ファン１０７が取り付けられており、吸気口１１０ｃには、冷却ファン１０６が取り付けられている。
【００５２】
冷却ファン１０６，１０７は、筐体１１０の外部から冷却風となる外気を吸い込み、該筐体１１０の内部に冷却風を取り入れる。冷却ファン１０６，１０７が取り入れた冷却風は、排気口１１０ａから放出される。
【００５３】
冷却ファン１０６の下流側、すなわち冷却ファン１０６の排出側には、放熱フィン部１２１がレイアウトされている。すなわちヒートパイプ１２０の凝縮部および放熱フィン部１２１は、吸気口１１０ｃに最も近い位置に設けられていることになる。
【００５４】
冷却ファン１０６および放熱フィン部１２１は、略直線状に配置されている。また、冷却ファン１０６の排気方向と放熱フィン部１２１の導風路の方向１３１が略同方向に揃えられている。これによって、冷却ファン１０６が吸気した空気が放熱フィン部１２１に効率よく当てられるとともに、効率よく放熱フィン部１２１が放熱した空気を効率よく排出することができる。また、ヒートパイプ１２０を含む放熱フィン部１２１は、吸気口１１０ｃに最も近い位置にあるので、温度の低い外気によって冷却することができる。
【００５５】
また、冷却ファン１０７の下流側、すなわち冷却ファン１０７における冷却風の排出側には、放熱フィン部１２３がレイアウトされており、該放熱フィン部１２３の下流側には、放熱フィン部１２５がレイアウトされている。さらに、放熱フィン部１２５の下流側には、凝縮部を含む冷却ファン１０８がレイアウトされている。
【００５６】
これら冷却ファン１０７、放熱フィン部１２３、放熱フィン部１２５および冷却ファン１０８は、略直線状に配置されている。また、冷却ファン１０７の排気方向、放熱フィン部１２３の導風路と放熱フィン部１２５の導風路の方向１３２および冷却ファン１０８の吸気方向はいずれも略同方向に揃えられている。これによって、冷却ファン１０７が吸気する空気が放熱フィン部１２３，１２５に効率よく当てられるとともに、放熱フィン部１２３，１２５が放熱した空気を効率よく排出することができる。
【００５７】
吸気口１１０ｂから冷却ファン１０７によって吸い込まれた冷却風は、放熱フィン部１２３，１２５および冷却ファン１０８を通り、排気口１１０ａから排気される流路が形成される。また、吸気口１１０ｃから冷却ファン１０６によって吸い込まれた冷却風は、放熱フィン部１２１を通り、排気口１１０ａから排気される流路が形成される。
【００５８】
〈ＬＥＤの温度特性例〉
図５は、図１〜４の投射型映像表示装置１００が有するＬＥＤ１１１〜１１３における温度特性の一例を示す説明図である。
【００５９】
図５において、縦軸は、発光量を示しており、横軸は、ＬＥＤの温度、すなわちＬＥＤのチップ温度を示している。また、図中において、赤色を発光するＬＥＤ１１１の温度特性はＲにて示し、緑色を発光するＬＥＤ１１２の温度特性はＧにて示し、青色を発光するＬＥＤ１１３の温度特性はＢにて示している。
【００６０】
ここで、外気温が２５℃の使用環境において、白色表示を行う際に想定するＬＥＤ１１１〜１１３の発光量は、図５に示すように「１．０」とする。
【００６１】
ＬＥＤ１１１〜１１３の温度特性は、図示するように発光する色によってばらつきがある。赤色を発光するＬＥＤ１１１においては、チップ温度に対して発光量の増減が大きい。一方、青色を発光するＬＥＤ１１３の場合には、チップ温度に対する発光量の増減がＬＥＤ１１１よりも小さくなっている。
【００６２】
例えばチップ温度が４０℃の場合には、ＬＥＤ１１１の発光量が最も低いがＬＥＤ１１２，１１３と比べても余り差がない。しかし、チップ温度が７０℃となると、ＬＥＤ１１１の発光量は、ＬＥＤ１１２，１１３と比べても大きく低下していることがわかる。
【００６３】
このように、ＬＥＤ１１１の発光量の低下率は、ＬＥＤ１１２，１１３に比べて大きくなっている。よって、白色表示を行う際に想定するＬＥＤ１１１〜１１３の発光量である「１．０」を維持するためには、赤色を発光するＬＥＤ１１１の温度管理が重要となり、該ＬＥＤ１１１を他のＬＥＤ１１２，１１３に比べてより効率よく冷却することが望まれる。
【００６４】
〈冷却ユニットによる温度管理例〉
そこで、投射型映像表示装置１００では、図１〜図４にて説明したように、赤色を発光するＬＥＤ１１１を優先的に冷却することができるようにした。具体的には、ＬＥＤ１１１を冷却する冷却ユニット１１４の放熱フィン部１２１を吸気口１１０ｃの最も近い位置にレイアウトしている。
【００６５】
これによって、冷却ファン１０６によって取り入れられたフレッシュな外気が冷却風として直接冷却ユニット１１４に当てられることになり、効率よくＬＥＤ１１１を冷却することができる。
【００６６】
ＬＥＤ１１１の次に温度特性の変化が大きいＬＥＤは、図５に示したように、緑色を発光するＬＥＤ１１２である。ＬＥＤ１１２は、ＬＥＤ１１１ほど温度特性の変化は大きくないが、青色を発光するＬＥＤ１１３よりも優先して冷却することが望ましい。よって、図１〜図４にて説明したように、ＬＥＤ１１２を冷却する冷却ユニット１１５の放熱フィン部１２３を吸気口１１０ｂに最も近い位置にレイアウトしている。
【００６７】
また、ＬＥＤ１１３を冷却する放熱フィン部１２７は、放熱フィン部１２３，１２５よりもより排気口１１０ａ側にレイアウトされている。これにより、ＬＥＤ１１３は、冷却されにくくなる。しかし、ＬＥＤ１１３は、先に述べたように温度特性の変化が最も少ないＬＥＤであるので、発光量の大幅な落ち込みが発生することを防止することができる。
【００６８】
このように、ＬＥＤ１１１〜１１３の温度特性に応じて冷却効率が異なるように放熱フィン部１２１，１２３，１２７を配置することによって、筐体１１０内部の温度が上昇した場合であっても、同じ傾向によってＬＥＤ１１１〜１１３の発光量を変化させることができる。
【００６９】
ＬＥＤ１１１〜１１３のうち、ある特定のＬＥＤのみ大きく発光量が落ちてしまった場合、色バランスが崩れてしまい、スクリーンなどに表示される画面の色味が狂ってしまうことになる。
【００７０】
例えば、ＬＥＤ１１１は、前述したように発熱により発光量が大きく低下するので、同じ環境下であっても発光量の低下が大きくなってしまうことになる。しかし、図１に示す投射型映像表示装置１００では、発熱により発光量が大きく低下するＬＥＤ１１１を優先して冷却することができるので、該ＬＥＤ１１１の発光量の大幅な低下を低減することできる。これは、色バランスの崩れを低減することに寄与する。
【００７１】
以上により、発熱により発光量が大きく低下するＬＥＤ１１１における冷却を効率よく行うことができる。
【００７２】
なお、図１〜図４では、ＬＥＤ１１３を冷却する放熱フィン部１２７が放熱フィン部１２３，１２５よりもより排気口１１０ａ側にレイアウトされている例を示したが、これらＬＥＤ１１２とＬＥＤ１１３とに大きな温度特性の差がない場合には、放熱フィン部１２３，１２５，１２７のレイアウトを変更してもよい。その場合、放熱フィン部１２７を吸気口１１０ｂに最も近い位置に設け、放熱フィン部１２３，１２５を放熱フィン部１２７よりもより排気口１１０ａ側にレイアウトする。
【００７３】
〈冷却ユニット１１７の構成例〉
続いて、ＬＥＤ１１３を冷却する冷却ユニット１１７の構成ついて、図４を用いて説明する。
【００７４】
冷却ユニット１１７において、放熱フィン部１２７は、高さ方向、言い換えれば筐体１１０の上面から底面までの長さに制約がある。具体的には、上述した図示しない電源部などが放熱フィン部１２７の下方にレイアウトされているからである。
【００７５】
そのため、放熱フィン部１２７の全高は、放熱フィン部１２３，１２５よりも低くなっており、筐体１１０の前面から背面にかけての方向である幅方向が放熱フィン部１２１，１２３，１２５よりも広くなっている構成となっている。
【００７６】
よって、放熱フィン部１２１，１２３，１２５は、図４に示したように側面から見れば、縦長の形状となるが、放熱フィン部１２７は、横長の形状となる。
【００７７】
この場合、放熱フィン部１２７の３つのヒートパイプ１２６は、冷却風が流れる上流側である吸気口１１０ｂ，１１０ｃ側から該冷却風の下流側である排気口１１０ａ側にかけて、該冷却風が流れる第１の方向を横切る方向である第２の方向に延びるように設けられている。各々のヒートパイプ１２６は、第１および第２の方向と交差する第３の方向に前記ヒートパイプの中心がずらされるようにそれぞれ配置されている。
【００７８】
第１の方向は、図３および図４の矢印Ａにて示す方向であり、図４の左から右にかけての方向であり、図３の上から下にかけての方向である。第２の方向は、図３の矢印Ｂにて示す方向であり、図４の奥行き方向である。第３の方向は、図４の矢印Ｃにて示す方向であり、図４の上下方向である。
【００７９】
図４では、図３に示す筐体１１０の背面に最も近いヒートパイプ１２６ａが最も高い位置に設けられており、筐体１１０の前面に最も近いヒートパイプ１２６ｃが最も低い位置に設けられている。
【００８０】
ヒートパイプ１２６ａとヒートパイプ１２６ｃに挟まれた残りの１本のヒートパイプ１２６ｂは、ヒートパイプ１２６ａよりも低く、ヒートパイプ１２６ｃよりも高い位置に設けられている。
【００８１】
このように、３つのヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃの高さをずらして配置することによって、ヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃの冷却効率を向上させることができる。
【００８２】
３つのヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃの高さが同じであると、ヒートパイプ１２６ｂには、ヒートパイプ１２６ａによって暖められた冷却風が当たることになる。さらに、ヒートパイプ１２６ｃには、ヒートパイプ１２６ａ，１２６ｂによってそれぞれ暖められた冷却風が当たることになる。よって、筐体１１０の前面に近づくヒートパイプになるほど、冷却風が高温となり冷却効率が低下してしまうことになる。
【００８３】
一方、図４に示したように、ヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃの高さをそれぞれずらすことによって、背面側のヒートパイプによって暖められた温度の高い空気が続けて前面側のヒートパイプに多量に当たることを回避することができる。言い換えれば、３つのヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃで暖められた温度の高い空気ではないヒートパイプ１２６ａの位置よりも上流冷却風が直接当たる面積が増えるように、ヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃの冷却風の流れの方向に垂直に位置をずらして配置したといえる。
【００８４】
これによって、放熱フィン部１２７のように横に配置しなければならない場合でも、各々のヒートパイプ１２６ａ〜１２６ｃに当たる冷却風の温度上昇を抑えることが可能となり、ＬＥＤ１１３の冷却効率を向上させることができる。
【００８５】
〈複数の冷却ユニットの関係性〉
本実施例に係る投射型映像表示装置１００は、効率的に複数色の発光ダイオードを冷却するために、上述の複数の冷却ユニットのレイアウトにおいて、以下の工夫を施している。
【００８６】
第１の工夫は、複数の冷却ユニットの放熱フィン部１２１、１２３、１２５および１２７が有する導風路の方向をいずれも図３に示す投射型映像表示装置１００の背面に配置される吸気口１１０ｂおよび１１０ｃに垂直な方向、すなわち矢印Ａの方向に略一致させている。
【００８７】
これにより、投射型映像表示装置１００の背面の吸気口から放熱フィン部１２１、１２３、１２５および１２７の各導風路における冷却風の大きな流れを矢印Ａの方向により揃えやすい構成になっている。これにより、投射型映像表示装置１００内の少なくとも複数の冷却ユニット周辺において効率良く進む冷却風の流れを形成することができる。
【００８８】
この冷却ユニットのレイアウトに、矢印Ａの方向の上流に正圧を発生する冷却装置を配置または矢印Ａの方向の下流に負圧を発生する冷却ファンなどの冷却装置を一つ以上配置すれば、少なくとも複数の冷却ユニット周辺では上述の矢印Ａの方向の冷却風の大きな流れを発生させることができ、これら複数の冷却ユニットを効率よく冷却できる。
【００８９】
第２の工夫は、当該冷却装置として冷却ファンを配置する場合に、軸流ファンを用いて上述の矢印Ａの方向に吸排気を行うレイアウトで配置したことである。これにより、上述の矢印Ａの方向の大きな冷却風の流れに直結する冷却風の流れを発生することができる。
【００９０】
なお、吸気口１１０ｂおよび吸気口１１０ｃに導風フィンやルーバーを設ける場合には、矢印Ａの方向に導風する向きに設けることが最も効率が良い。しかしながら、吸気口１１０ｂおよび吸気口１１０ｃは外部から内部が見える外観的要素も含まれることから、必ずしも矢印Ａの方向に導風する向きである必要はない。
【００９１】
また、図３の例では、排気口１１０ａは投射型映像表示装置１００の前面に配置されている。このようにすることで投射型映像表示装置１００内での冷却風の大きな流れを矢印Ａの方向に揃えやすくなる。しかしながら、すべての冷却ユニットを冷却したさらに下流の冷却風の方向については、必ずしも矢印Ａの方向に揃える必要はない。よって、投射型映像表示装置１００の側面に排気口を設けてもよく、投射型映像表示装置１００の側面や前面に多数の孔を設けて拡散的に排気する構成にしても構わない。
【００９２】
以上により、より好適に複数色の発光ダイオードを冷却可能な投射型映像表示装置１００を実現することができる。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００９４】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【００９５】
また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１００  投射型映像表示装置
１０１  投射光学系
１０２  表示素子
１０３  照明光学系
１０３ａ  平行部
１０３ｂ  直角部
１０４  光源部
１０５  冷却部
１０６  冷却ファン
１０７  冷却ファン
１０８  冷却ファン
１０９  ヒートシンク
１１０   筐体
１１０ａ   排気口
１１０ｂ  吸気口
１１０ｃ  吸気口
１１４  冷却ユニット
１１５  冷却ユニット
１１６  冷却ユニット
１１７  冷却ユニット
１２０  ヒートパイプ
１２１  放熱フィン部
１２２  ヒートパイプ
１２３  放熱フィン部
１２４  ヒートパイプ
１２５  放熱フィン部
１２６  ヒートパイプ
１２６ａ  ヒートパイプ
１２６ｃ  ヒートパイプ
１２６ｂ  ヒートパイプ
１２７  放熱フィン部
【図１】
2017138525.tif 000003
【図２】
2017138525.tif 000004
【図３】
2017138525.tif 000005
【図４】
2017138525.tif 000006
【図５】
2017138525.tif 000007