(57)【要約】【課題】ラジエータやヒートシンク等の冷却装置を用いる場合にも、本体形状をコンパクトなものとすることができる投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】プロジェクタ１の内部は、仕切り板２によって、上段側の空間Ｒ１と下段側の空間Ｒ２に区分されている。このうち、空間Ｒ１に、光学系２０と、この光学系２０に照明光を供給する照明装置１０が配置されている。空間Ｒ２には、照明装置１０の直下の位置に冷却装置３０が配されている。照明装置３０内のレーザ光源にて生じた熱は、配管３４を通る冷媒によって直下方向に搬送され、ラジエータ３２によって取り除かれる。このように、冷却装置３０を照明装置１０の直下位置に配することにより、プロジェクタ１の形状がＸ−Ｚ平面方向に広がるのを抑制でき、プロジェクタ１の形状をコンパクトにできる。【選択図】図１
2009237546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をもとに光を変調して映像光を生成出力する光学系と、
複数の光源を有するとともに前記光学系の設置面に平行な所定の軸方向に照明光を出射して前記光学系に供給する照明装置と、
前記光源にて発生した熱を前記設置面に略垂直な方向に搬送する熱搬送系と、
前記設置面に略垂直な方向に配置され、前記熱搬送系によって搬送された熱を除去する冷却装置と、
を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、
これら２つの光源は、前記光の出射方向に前後するよう配置され、さらに、これら２つの光源のうち後方の光源は、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向に所定距離だけシフトするよう配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投写型映像表示装置において、
前記２つの光源には、前記熱搬送系の一部を構成する冷却部がそれぞれ装着され、
前記冷却部が装着された状態におけるこれら２つの光源の前記光の出射方向の投影面が、前記熱の搬送方向に平行な方向において、互いに重なり合うように、これら２つの光源が配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、
これら２つの光源は、前記設置面に垂直な方向に並べて配置され、これら２つの光源に対して、前記熱搬送系の一部を構成する共通の冷却部が装着されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、
これら２つの光源は、前記光の出射方向と、前記設置面に平行で前記光の出射方向に垂直な方向に、それぞれ所定距離だけ離れるよう配置され、
前記２つの光源には、前記熱搬送系の一部を構成する冷却部がそれぞれ装着され、
前記冷却部が装着された状態におけるこれら２つの光源の前記光の出射方向の投影面が、前記設置面に平行で前記光の出射方向に垂直な方向において、互いに重なり合うように、これら２つの光源が配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、
前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、
これら２つの光源は、前記光の出射方向に垂直で前記設置面に平行な方向に並べて配置され、これら２つの光源に対して、前記熱搬送系の一部を構成する共通の冷却部が装着されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の投写型映像表示装置において、
前記熱搬送系は、前記光源が装着されるとともに、前記冷却装置からの冷媒液が循環する流路を内部に含む冷却部を備え、
前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の投写型映像表示装置において、
前記冷却部は、前記冷媒液が下から上へと流れるように前記流路が形成されるとともに、前記流路に繋がるように前記冷却部の下部と上部に前記冷媒液の流入部と流出部が配されている、
ことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項９】
複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第１の軸方向へと出射する照明装置において、
前記光源にて発生した熱を前記第１の軸方向に垂直な第２の軸方向へ搬送する熱搬送系と、
前記第１の軸方向に垂直な方向に設けられ、前記熱搬送系によって搬送された熱を除却する冷却装置と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第１の軸方向へと出射する照明装置において、
前記第１の軸方向に垂直な第２の軸方向へ光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源にて発生した熱を前記１の軸方向および前記第２の軸方向に垂直な第３の軸方向へ搬送する第１の熱搬送系と、
前記第２の軸方向に光を出射するとともに前記第１の光源の光の出射方向に前後するよう配置された第２の光源と、
前記第１の光源にて発生した熱を前記第３の軸方向へ搬送する第２の熱搬送系と、
前記第３の軸方向に設けられ、前記第１の熱搬送系と前記第２の熱搬送系とによって搬送された熱を除去する冷却装置と、
前記第１の光源および前記第２の光源からそれぞれ出射された光を前記第１の軸方向へと導く反射手段とを備え、
前記第１の光源と前記第２の光源は、後方の光源が、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向にシフトするよう配置されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
映像信号をもとに光を変調して映像光を生成出力する光学系と、
前記光学系に前記光を供給する光源と、
前記光源にて発生した熱を搬送する熱搬送系と、
前記熱搬送系によって搬送された熱を除去する冷却装置と、を備え、
前記熱搬送系は、前記光源が装着されるとともに、前記冷却装置からの冷媒液が循環する流路を内部に含む冷却部を有し、
前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている、
ことを特徴とする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、投写型映像表示装置および照明装置に関するものであり、特に、レーザ光源を用いて照明光を生成する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像信号によって変調された光をスクリーン上に拡大投写する投写型映像表示装置（以下、「プロジェクタ」という）が商品化され、広く普及している。この種のプロジェクタには、液晶パネル等の光変調素子に照明光を供給するために照明装置が搭載されており、その光源には、これまで、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のランプ光源が用いられていた。
【０００３】
これに対し、近年、ランプ光源に替えて、半導体レーザ等の固体光源を用いたプロジェクタの開発が進められている。レーザ光源は、広い色空間を高輝度かつ高精細に表現する能力に優れており、次世代プロジェクタの光源として注目されている。この種のプロジェクタを用いて大型スクリーンに映像を投写する場合、照明光のさらなる高輝度化が必要になる。ここで、照明光を高輝度化する方法として、複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を光線合成して用いる方法がある。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、複数のレーザ光源を２次元状に配置してアレイ化する構成が示されている。この構成によれば、照明光の高輝度化を実現することができる。また、以下の特許文献２では、複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を、プリズムミラーを用いて光線合成することにより、照明光の高輝度化が図られている。この方法によれば、レーザ光源とプリズムミラーの配置を適宜調整することにより、照明光の断面積（光線領域）を小さくすることができ、Etendue理論から、光の利用効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ９９／４９３５８号公報（再公表公報）
【特許文献２】特開２００６−３３７９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザ光源は、温度変化に伴って出射強度が変動する特性を有している。このため、上記の如くレーザ光源を用いた照明装置では、レーザ光源にて発生した熱を排熱してレーザ光源の出射強度を適正に制御するシステムが必要となる。
【０００７】
ここで、レーザ光源の温度を円滑に調整するには、レーザ光源に冷却風を吹き付ける方法よりも、ペルチェ素子やヒートパイプ等の冷却素子によってレーザ光源から熱を移動させ、移動させた熱をラジエータやヒートシンクにて除却する方法を用いるのが有利である。しかし、こうすると、冷却システムが大掛かりとなるため、プロジェクタ本体が大型化するとの問題が起こり得る。また、この冷却システムでは、レーザ光源にて発生した熱をラジエータやヒートシンクに搬送する熱搬送系として、冷却液を循環させるためのパイプや、熱を直接移動させるためのヒートパイプが用いられる。このため、この冷却システムにおいては、これらの熱搬送系がレーザ光を遮らないことをも考慮しつつ、Etendue理論から光の利用効率がより高まるよう、レーザ光源と熱搬送系を適正に配置することが必要となる。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ラジエータやヒートシンク等の冷却装置を用いる場合にも、本体形状をコンパクトなものとすることができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。また、熱搬送系が光源からの光を遮らないようにしつつ、光の利用効率を高めることができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、投写型映像表示装置において、映像信号をもとに光を変調して映像光を生成出力する光学系と、複数の光源を有するとともに前記光学系の設置面に平行な所定の軸方向に照明光を出射して前記光学系に供給する照明装置と、前記光源にて発生した熱を前記設置面に略垂直な方向に搬送する熱搬送系と、前記設置面に略垂直な方向に配置され、前記熱搬送系によって搬送された熱を除去する冷却装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この態様によれば、冷却装置が光学系の上段または下段の位置に配置されるため、冷却装置を光学系設置面に平行に配置する場合に比べ、投写型映像表示装置の外形をコンパクトにすることができる。また、冷却装置を照明装置の直上または直下の位置に配置すれば、熱搬送系の引き回しを抑制することができ、その結果、熱搬送系の構成の簡素化とコストの低減を図ることができる。
【００１１】
なお、冷却装置を光学系よりも上段に配置する場合には、液漏れによる不具合を回避するために、液冷による冷却装置および熱搬送系ではなく、ヒートシンクやヒートパイプ等の液冷以外の冷却装置および熱搬送系を用いるのが望ましい。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る投写型映像表示装置において、前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、これら２つの光源は、前記光の出射方向に前後するよう配置され、さらに、これら２つの光源のうち後方の光源は、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向に所定距離だけシフトするよう配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この態様によれば、後方の光源が、前方の光源に対して、熱の搬送方向と反対の方向に所定距離だけシフトするよう配置されているため、後方の光源から出射された光の光路上に、前方の光源のための熱搬送系が位置づけられることはなく、よって、後方の光源から出射された光が前方の光源のための熱搬送系によって遮られることはない。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様に係る投写型映像表示装置において、前記２つの光源には、前記熱搬送系の一部を構成する冷却部がそれぞれ装着され、前記冷却部が装着された状態におけるこれら２つの光源の前記光の出射方向の投影面が、前記熱の搬送方向に平行な方向において、互いに重なり合うように、これら２つの光源が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この態様によれば、たとえば、図４（ｅ）に示すように、冷却部を含めた光源が熱の搬送方向に重なり合うよう、２つの光源が配置されているため、図４（ｄ）に示す如く２つの光源が重なり合うことなく配置された場合に比べ、光源間の距離Ｌ２を小さくすることができる。その結果、これら２つの光源からの光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１の態様に係る投写型映像表示装置において、前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、これら２つの光源は、前記設置面に垂直な方向に並べて配置され、これら２つの光源に対して、前記熱搬送系の一部を構成する共通の冷却部が装着されていることを特徴とする。
【００１７】
この態様によれば、たとえば、図４（ｆ）に示すように、２つの光源に対し共通の冷却部が装着されているため、図４（ｄ）および（ｅ）のように各光源に個別に冷却部が装着された場合に比べ、光源間の距離Ｌ２を小さくすることができる。その結果、これら２つの光源からの光を併せた光束全体の大きさをより一層小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第１の態様に係る投写型映像表示装置において、前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、これら２つの光源は、前記光の出射方向と、前記設置面に平行で前記光の出射方向に垂直な方向に、それぞれ所定距離だけ離れるよう配置され、前記２つの光源には、前記熱搬送系の一部を構成する冷却部がそれぞれ装着され、前記冷却部が装着された状態におけるこれら２つの光源の前記光の出射方向の投影面が、前記設置面に平行で前記光の出射方向に垂直な方向において、互いに重なり合うように、これら２つの光源が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
この態様によれば、たとえば、図４（ｂ）に示すように、冷却部を含めた光源が重なり合うよう、２つの光源が配置されているため、図４（ａ）に示す如く２つの光源が重なり合うことなく配置された場合に比べ、光源間の距離Ｌ１を小さくすることができる。その結果、これら２つの光源からの光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第１の態様に係る投写型映像表示装置において、前記複数の光源のうち少なくとも２つは同じ方向に光を出射し、これら２つの光源は、前記光の出射方向に垂直で前記設置面に平行な方向に並べて配置され、これら２つの光源に対して、前記熱搬送系の一部を構成する共通の冷却部が装着されていることを特徴とする。
【００２１】
この態様によれば、たとえば、図４（ｃ）に示すように、２つの光源に対し共通の冷却部が装着されているため、図４（ａ）および（ｂ）のように各光源に個別に冷却部が装着された場合に比べ、光源間の距離Ｌ１を小さくすることができる。その結果、これら２つの光源からの光を併せた光束全体の大きさをより一層小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００２２】
第１ないし第６の態様の何れかに係る投写型映像表示装置において、前記照明装置は、光の出射方向が異なる複数の光源ブロックを備える構成とされ得る。ここで、各光源ブロックには、同一方向に光を出射する前記複数の光源が配され得る。さらに、照明装置は、これら光源ブロックから出射された光を同一方向に反射して合成する反射手段を備える構成とされ得る。
【００２３】
このようにすれば、複数の光源ブロックからの光を同一方向に揃えることができ、同一方向での照明光の高輝度化を実現することができる。また、光源と反射手段の配置を調整することにより、反射手段にて合成された後の照明光の断面積（光線領域）を小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００２４】
本発明の第７の態様は、第１ないし第６の態様に係る投写型映像表示装置において、前記熱搬送系は、前記光源が装着されるとともに、前記冷却装置からの冷媒液が循環する流路を内部に含む冷却部を備えることを特徴とする。ここで、前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている。
【００２５】
この態様によれば、流路中の空気（気泡）が光源装着面近傍に滞留し難くなるため、空気（気泡）の滞留による熱伝達の低下（熱抵抗の増大）を抑制することができ、光源の冷却効果を劣化なく維持することができる。
【００２６】
本発明の第８の態様は、第７の態様に係る投写型映像表示装置において、前記冷却部は、前記冷媒液が下から上へと流れるように前記流路が形成されるとともに、前記流路に繋がるように前記冷却部の下部と上部に前記冷媒液の流入部と流出部が配されていることを特徴とする。
【００２７】
この態様によれば、流路内の空気が、冷媒液とともに排出され易くなるので、空気（気泡）の滞留による熱伝達の低下（熱抵抗の増大）をより効果的に抑制することができる。
【００２８】
なお、前記流路は、前記流出部に向かうに連れて徐々に狭くなるよう構成されるのが望ましい。このようにすれば、より一層、空気が流出部に集まり易くなり、空気が外部に排出され易くなる。
【００２９】
本発明の第９の態様は、複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第１の軸方向へと出射する照明装置において、前記光源にて発生した熱を前記第１の軸方向に垂直な第２の軸方向へ搬送する熱搬送系と、前記第１の軸方向に垂直な方向に設けられ、前記熱搬送系によって搬送された熱を除却する冷却装置とを備えることを特徴とする。
【００３０】
この態様に係る照明装置は、上記第１ないし第８の態様に係る投写型映像表示装置に用いて好適なものである。この態様に係る照明装置によれば、冷却装置が光源群の上段または下段の位置に配置されるため、冷却装置を光源群に横並びに配置する場合に比べ、冷却装置を含めた照明装置全体の外形をコンパクトにすることができる。また、冷却装置を光源群の直上または直下の位置に配置すれば、熱搬送系の引き回しを抑制することができ、その結果、熱搬送系の構成の簡素化とコストの低減を図ることができる。
【００３１】
本発明の第１０の態様は、複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第１の軸方向へと出射する照明装置において、前記第１の軸方向に垂直な第２の軸方向へ光を出射する第１の光源と、前記第１の光源にて発生した熱を前記１の軸方向および前記第２の軸方向に垂直な第３の軸方向へ搬送する第１の熱搬送系と、前記第２の軸方向に光を出射するとともに前記第１の光源の光の出射方向に前後するよう配置された第２の光源と、前記第１の光源にて発生した熱を前記第３の軸方向へ搬送する第２の熱搬送系と、前記第３の軸方向に設けられ、前記第１の熱搬送系と前記第２の熱搬送系とによって搬送された熱を除去する冷却装置と、前記第１の光源および前記第２の光源からそれぞれ出射された光を前記第１の軸方向へと導く反射手段とを備え、前記第１の光源と前記第２の光源は、後方の光源が、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向にシフトするよう配置されていることを特徴とする。
【００３２】
この態様に係る照明装置によれば、上記第９の態様と同様、冷却装置が第１および第２の光源の上段または下段の位置に配置されるため、冷却装置を第１および第２の光源の直上または直下の位置に配置すれば、熱搬送系の引き回しを抑制することができ、その結果、熱搬送系の構成の簡素化とコストの低減を図ることができる。さらに、この態様に係る照明装置によれば、第１および第２の光源のうち後方の光源が、前方の光源に対して、熱の搬送方向と反対の方向に所定距離だけシフトするよう配置されているため、後方の光源から出射された光の光路上に、前方の光源のための熱搬送系が位置づけられることがない。よって、後方の光源から出射された光が前方の光源のための熱搬送系によって遮られることなく円滑に導光系に導かれる。
【００３３】
本発明の第１１の態様は、投写型映像表示装置において、映像信号をもとに光を変調して映像光を生成出力する光学系と、前記光学系に前記光を供給する光源と、前記光源にて発生した熱を搬送する熱搬送系と、前記熱搬送系によって搬送された熱を除去する冷却装置とを備える。ここで、前記熱搬送系は、前記光源が装着されるとともに、前記冷却装置からの冷媒液が循環する流路を内部に含む冷却部を有する。さらに、前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている。
【００３４】
この態様に係る投写型映像表示装置によれば、上記第７の態様と同様、流路中の空気（気泡）が光源装着面近傍に滞留し難くなるため、空気（気泡）の滞留による熱伝達の低下（熱抵抗の増大）を抑制することができ、光源の冷却効果を劣化なく維持することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のとおり本発明によれば、投写型映像表示装置の本体形状をコンパクトなものとすることができる。また、熱搬送系が光源からの光を遮らないようにしつつ、照明光の利用効率を高めることができる。
【００３６】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタの構成を示す図
【図２】実施形態１に係る光学ユニットの構成を示す図
【図３】実施形態１に係る光学ユニットの構成を示す図
【図４】実施形態１に係る光学ユニットの配置方法を説明する図
【図５】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図６】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図７】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図８】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図９】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図１０】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図１１】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図１２】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図１３】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図１４】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図１５】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図１６】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図１７】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図１８】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図１９】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２０】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図２１】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２２】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（斜視図）
【図２３】実施形態１に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２４】実施形態２に係るプロジェクタの構成を示す図
【図２５】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２６】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２７】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２８】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図２９】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図３０】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図３１】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図３２】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図３３】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図３４】実施形態２に係るレーザ光の合成形態を示す図（上面図／正面図）
【図３５】光源ユニットの他の構成例を示す図
【図３６】他の構成例に係る液冷ジャケットの構成を示す図
【図３７】他の構成例に係る冷却部によるレーザ光源の冷却動作について説明するための図
【図３８】他の構成例に係る液冷ジャケットの変更例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００３９】
Ａ．実施形態１
図１に、実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す。同図（ａ）は、プロジェクタを側面から透視した図、同図（ｂ）はプロジェクタを上面から透視した図である。
【００４０】
同図（ａ）、（ｂ）を参照して、プロジェクタ１の内部は、仕切り板２によって、上段側の空間Ｒ１と下段側の空間Ｒ２に区分されている。このうち、空間Ｒ１に、映像信号に応じて光を変調するための光学系２０と、この光学系２０に照明光を供給する照明装置１０が配置されている。なお、光学系２０は、光変調器として液晶パネルを用いる光学系の他、ＬＣＯＳ方式やＤＬＰ方式の光学系等、周知の光学系によって構成され得る。光学系２０によって変調された光（映像光）は、投写レンズ２１を介して被投写面（スクリーン）に投写される。
【００４１】
空間Ｒ２には、照明装置１０の直下の位置に冷却装置３０が配されている。冷却装置３０は、ラジエータ３１と、ポンプ３２と、ファン３３と、配管３４とを備える。配管３４は、ラジエータ３１とポンプ３２とを連結するとともに、仕切り板２に形成された開口から空間Ｒ１へと延び、照明装置１０内のレーザ光源１１に装着された冷却部１２の配管１２ｄ（図２参照）に連結されている。かかる配管３４、１２ｄによって、ラジエータ３１、ポンプ３２およびレーザ光源の冷却部が閉ループ状に連結され、これにより、冷媒の流路が構成されている。
【００４２】
ポンプ３２が駆動されると、配管１２ｄを通って冷媒が循環し、レーザ光源にて発生した熱がラジエータ３１に搬送される。ラジエータ３１に搬送された熱は、ファン３３によってラジエータ３１に送られた風により取り除かれる。こうして、レーザ光源に発生した熱が外部に放熱され、レーザ光源の温度が所定の温度に調節される。
【００４３】
図２（ａ）、（ｂ）は光源ユニットの構成例を示す図、図２（ｃ）、（ｄ）は光源ユニットの他の構成例を示す図である。同図（ａ）、（ｃ）は光源ユニットの側面図、同図（ｂ）、（ｄ）は、光源ユニットの正面図である。
【００４４】
同図（ａ）、（ｂ）を参照して、光源ユニットは、レーザ光源１１と冷却部１２から構成されている。このうち、レーザ光源１１は、波長選択性の反射素子１１ａと、波長変換素子１１ｂと、レーザダイオード１１ｃと、これらを収容するハウジング１１ｄから構成されている。レーザダイオード１１ｃは、波長λ１のレーザ光を出射する。波長変換素子１１ｂは、波長λ１のレーザ光から波長λ２のレーザ光（λ２＜λ１）を生成する。反射素子１１ａは、波長λ２のレーザ光を透過し、波長λ１のレーザ光を反射する。波長λ１のレーザ光は、反射素子１１ａとレーザダイオード１１ｃの間で反射を繰り返し、その間に波長変換素子１１ｂによって波長λ２のレーザ光が生成される。生成された波長λ２のレーザ光は、順次、反射素子１１ａを透過し、ハウジング１１ｄ前面の開口から外部に出射される。
【００４５】
冷却部１２は、銅板１２ａと、ペルチェ素子１２ｂと、液冷ジャケット１２ｃから構成されている。銅板１２ａは、レーザダイオード１１ｃの背面に装着されており、レーザダイオード１１ｃにて発生した熱を拡散する。ペルチェ素子１２ｂは、銅板１２ａに装着され、銅板１２ａにて拡散された熱を液冷ジャケット１２ｃへと移動させる。液冷ジャケット１２ｃは、内部に流路を備え、流路の入り口と出口に配管１２ｄが連結されている。これら２つの配管１２ｄの一方から冷媒が流入し、他方から冷媒が流出する。こうして、液冷ジャケット１２内の流路を冷媒が循環し、ペルチェ素子１２ｂから液冷ジャケット１２ｃに移された熱が、液冷ジャケット１２ｃ内を循環する冷媒に移される。この熱は、上記のように、冷媒によってラジエータ３１に搬送され、ラジエータ３１を通過する風によって取り除かれる。
【００４６】
図２（ａ）、（ｂ）の構成例では、配管１２ｄが液冷ジャケット１２の下面から下方に延びるように配されている。これに代えて、図２（ｃ）、（ｄ）の構成例のように、液冷ジャケット１２の背面下部から配管１２ｄを所定長さだけ突出させた後、下方に折り曲げて、配管１２ｄを下方に向けるようにしても良い。なお、図２に示す光源ユニットは、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光を出射させるために用いられるものである。
【００４７】
図３（ａ）、（ｂ）は光源ユニットの他の構成例を示す図、図３（ｃ）、（ｄ）はその変更例を示す図ある。同図（ａ）、（ｃ）は光源ユニットの側面図、同図（ｂ）、（ｄ）は、光源ユニットの正面図である。なお、図３に示す光源ユニットは、赤色波長帯のレーザ光を出射させるために用いられるものである。
【００４８】
図３（ａ）、（ｂ）の構成例では、レーザ光源１１が、半導体レーザアレイから構成されている。半導体レーザアレイには、複数のレーザ発光部が、図３（ｂ）の左右方向に並ぶように形成されている。レーザ光源１１の下面には、銅板１２ａが装着され、さらに、ペルチェ素子１２ｂと液冷ジャケット１２ｃが順番に装着されている。銅板１２ａ、ペルチェ素子１２ｂおよび液冷ジャケット１２ｃの構成および作用は、図２の構成例と同様である。
【００４９】
図３（ａ）、（ｂ）の構成例では、配管１２ｄが液冷ジャケット１２の下面から下方に延びるように配されている。これに代えて、図３（ｃ）、（ｄ）の構成例のように、液冷ジャケット１２の背面下部から配管１２ｄを所定長さだけ突出させた後、下方に折り曲げて、配管１２ｄを下方に向けるようにしても良い。
【００５０】
なお、図２および図３の構成例では、熱拡散のために銅板１２ａを用いたが、これに替えて、熱伝導シート（グラファイトシート）、熱拡散シートまたはサーマルグリス等を用いることもできる。また、レーザ光源１１の発熱面積や液冷ジャケット１２の面積によっては銅板１２ａを用いない方が冷却効率を高め得る場合もある。このような場合には、銅板１２ａを省略しても良い。さらに、ペルチェ素子１２ｂに替えて他の熱移動素子を用いても良い。
【００５１】
図４は、光源ユニットの配置方法を示す図である。なお、同図には、便宜上、図２の光源ユニットを用いる場合の配置方法が示されているが、図３の光源ユニットを用いる場合も同様の配置方法をとることができる。
【００５２】
同図（ａ）は、２つの光源ユニットを左右に並べる配置方法である。同図（ｂ）は、２つの光源ユニットを光の出射方向に前後させるとともに左右方向に重なり合わせる配置方法である。同図（ｂ）の配置方法では、光源ユニットが左右方向に重なり合っているため、左右方向におけるレーザ光源間の距離Ｌ１が、同図（ａ）の配置方法よりも小さくなる。よって、同図（ｂ）の配置方法によれば、同図（ａ）の配置方法に比べて、これら２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、光の利用効率を高めることができる。
【００５３】
同図（ｃ）は、２つのレーザ光源１１を左右に並べて配置するとともに、これらレーザ光源に共通の冷却部１２を装着した構成例である。この構成例では、２つのレーザ光源１１の背面に共通の銅板１２ａと共通のペルチェ素子１２ｂ（同図には図示せず）が装着され、さらに、共通の液冷ジャケット１２ｃが装着されている。この構成例では、２つのレーザ光源１１を、同図（ｂ）の場合よりもさらに接近させることができるため、左右方向におけるレーザ光源間の距離Ｌ１が、同図（ｂ）の配置方法よりもさらに小さくなる。よって、同図（ｃ）の配置方法によれば、同図（ｂ）の配置方法に比べて、これら２つのレーザ光源１１からのレーザ光を併せた光束全体の大きさをさらに小さくすることができ、Etendue理論から、光の利用効率を一層高めることができる。
【００５４】
同図（ｄ）は、２つの光源ユニットを上下に並べる配置方法である。同図（ｅ）は、２つの光源ユニットを光の出射方向に前後させるとともに上下方向に重なり合わせる配置方法である。同図（ｅ）の配置方法では、光源ユニットが上下方向に重なり合っているため、上下方向におけるレーザ光源間の距離Ｌ２が、同図（ｄ）の配置方法よりも小さくなる。よって、同図（ｅ）の配置方法によれば、同図（ｄ）の配置方法に比べて、これら２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、光の利用効率を高めることができる。
【００５５】
同図（ｆ）は、２つのレーザ光源１１を上下に並べて配置するとともに、これらレーザ光源に共通の冷却部１２を装着した構成例である。この構成例では、２つのレーザ光源１１の背面に共通の銅板１２ａと共通のペルチェ素子１２ｂ（同図には図示せず）が装着され、さらに、共通の液冷ジャケット１２ｃが装着されている。この構成例では、２つのレーザ光源１１を、同図（ｅ）の場合よりもさらに接近させることができるため、上下方向におけるレーザ光源間の距離Ｌ２が、同図（ｅ）の配置方法よりもさらに小さくなる。よって、同図（ｆ）の配置方法によれば、同図（ｅ）の配置方法に比べて、これら２つのレーザ光源１１からのレーザ光を併せた光束全体の大きさをさらに小さくすることができ、Etendue理論から、光の利用効率を一層高めることができる。
【００５６】
以下、照明装置１０におけるレーザ光の合成形態について説明する。なお、図５移行には、便宜上、図２の光源ユニットが模式的に図示されているが、各光源ユニットは、適宜、図３の光源ユニットに置き換えられる。照明装置１０からは、少なくとも赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光が出射される必要がある。よって、以下の合成形態では、何れかの光源ユニットが、適宜、赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光を出射する光源ユニットに割り当てられ、これらから出射された各波長帯のレーザ光が、プリズムミラーによって合成される。なお、以下の合成形態において、黄色波長帯のレーザ光を出射する光源ユニットをさらに含めるようにしても良い。
【００５７】
＜合成形態１−１＞
図５および図６は、４つの光源ユニット１０１〜１０４をＸ軸方向に対向させ、２つのプリズムミラー１５１、１５２によってＺ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図６（ａ）は図５の上面図、図６（ｂ）は図５の正面図である。
【００５８】
この合成形態において、光源ユニット１０１、１０２は、光の出射方向に前後するよう配置され、後方の光源ユニット１０１が、前方の光源ユニット１０２に対して、上方向に所定距離だけシフトするよう配置されている。また、光源ユニット１０３、１０４は、光の出射方向に前後するよう配置され、後方の光源ユニット１０３が、前方の光源ユニット１０４に対して、下方向に所定距離だけシフトするよう配置されている。なお、これら光源ユニット１０１〜１０４から出射されるレーザ光の偏光方向は同一方向となっており、よって、プリズムミラー１５１、１５２によって反射された後のこれらレーザ光の偏光方向も同一である。このようにレーザ光の偏光方向が同一である点は、以下の全ての合成形態についても同様である。
【００５９】
この合成形態では、光源ユニット１０１〜１０４から、対応するプリズムミラー１５１、１５２のミラー面までの光路長を同じにすることができる。よって、プリズムミラー１５１によって反射された後の２つのレーザ光のビームシェイプを揃えることができ、同様に、プリズムミラー１５２によって反射された後の２つのレーザ光のビームシェイプを揃えることができる。しかし、この合成形態では、光源ユニット１０３からのレーザ光が、光源ユニット１０４のための配管１２ｄと干渉するため、光源ユニット１０３からのレーザ光に劣化が生じる。照明光を安定化させるためには、レーザ光と配管１２ｄの間に干渉が生じないように、光源ユニットを配置するのが望ましい。
【００６０】
＜合成形態１−２＞
図７および図８は、レーザ光と配管１２ｄとの間に干渉が生じないように、図５および図６における光源ユニットの配置を調整した合成形態を示す図である。なお、図８（ａ）は図７の上面図、図８（ｂ）は図７の正面図である。
【００６１】
この合成形態において、光源ユニット１０３、１０４は、光の出射方向に前後するよう配置され、後方の光源ユニット１０３が、前方の光源ユニット１０４に対して、上方向に所定距離だけシフトするよう配置されている。こうすると、光源ユニット１０３からのレーザ光が、光源ユニット１０４のための配管１２ｄによって遮られることはなく、全ての光源ユニット１０１〜１０４からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１５１、１５２に入射させることができる。よって、配管１２ｄとの干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。
【００６２】
なお、この合成形態において、光源ユニット１０１、１０２の配置と光源ユニット１０３、１０４の配置を図４（ｅ）に示すものとすれば、図４（ｅ）を参照して説明した如く、これら２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００６３】
＜合成形態１−３＞
図９および図１０は、６つの光源ユニット１０１〜１０６をＸ軸方向に対向させ、３つのプリズムミラー１５１、１５２、１５３によってＺ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図１０（ａ）は図９の上面図、図１０（ｂ）は図９の正面図である。
【００６４】
この合成形態において、光源ユニット１０１、１０２、１０５は、光の出射方向に前後するよう配置され、後方の光源ユニット１０１、１０２が、前方の光源ユニット１０５に対して、上方向に所定距離ずつ段階的にシフトするよう配置されている。また、光源ユニット１０３、１０４、１０６は、光の出射方向に前後するよう配置され、後方の光源ユニット１０３、１０４が、前方の光源ユニット１０６に対して、上方向に所定距離ずつ段階的にシフトするよう配置されている。なお、これら光源ユニット１０１〜１０６から出射されるレーザ光の偏光方向は同一方向となっており、よって、プリズムミラー１５１、１５２、１５３によって反射された後のこれらレーザ光の偏光方向も同一である。
【００６５】
この合成形態では、光源ユニット１０１、１０３からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１０２、１０４のための配管１２ｄによって遮られることはなく、また、光源ユニット１０２、１０４からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１０５、１０６のための配管１２ｄによって遮られることもない。したがって、全ての光源ユニット１０１〜１０４からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１５１、１５２、１５３に入射させることができる。よって、この合成形態では、配管１２ｄとの干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。
【００６６】
なお、この合成形態において、光源ユニット１０１、１０２の配置、光源ユニット１０２、１０５の配置、光源ユニット１０３、１０４の配置、および、光源ユニット１０４、１０６の配置を、図４（ｅ）に示すように調整すれば、図４（ｅ）を参照して説明した如く、２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００６７】
＜合成形態１−４＞
図１１および図１２は、図４（ｆ）に示す光源ユニット１１１、１１２をＸ軸方向に対向させ、プリズムミラー１６１によってＺ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図１２（ａ）は図１１の上面図、図１２（ｂ）は図１１の正面図である。
【００６８】
この合成形態では、レーザ光源１１１ａ、１１１ｂ間の距離、および、レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ間の距離を、図７および図８の合成形態よりもさらに小さくすることができるため、図４（ｆ）を参照して説明した如く、これら２つのレーザ光源からのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。なお、この合成形態では、２つのレーザ光源に対して一つの冷却部が装着されるため、構成の簡素化を図ることができるが、反面、２つのレーザ光源を組として冷却が行われるため、各光源を個別に温度制御することができず、温度制御の観点からは、図７および図８の合成形態の方が優れている。
【００６９】
＜合成形態１−５＞
図１３および図１４は、図５および図６の合成形態における光源ユニット１０１、１０４とプリズムミラー１５１をＺ軸方向に所定距離だけシフトさせた合成形態を示す図である。なお、図１４（ａ）は図１３の上面図、図１４（ｂ）は図１４の正面図である。
【００７０】
この合成形態では、光源ユニット１０１、１０４とプリズムミラー１５１がＺ軸方向に所定距離だけシフトして配置されているため、図５および図６の合成形態における問題点、すなわち、光源ユニット１０３からのレーザ光と光源ユニット１０４のための配管１２ｄとの干渉を回避することができ、よって、照明光の劣化を抑制することができる。
【００７１】
また、この合成形態では、光源ユニット１０１〜１０４から、対応するプリズムミラー１５１、１５２のミラー面までの光路長を同じにすることができる。よって、プリズムミラー１５１によって反射された後の２つのレーザ光のビームシェイプを揃えることができ、同様に、プリズムミラー１５２によって反射された後の２つのレーザ光のビームシェイプを揃えることができる。
【００７２】
なお、この合成形態では、光源ユニット１０１、１０２がＺ軸方向に重なり合って配置され、また、光源ユニット１０３、１０４もＺ軸方向に重なり合って配置されている。こうすると、これら光源が重なり合うことなく配置された場合に比べ、光源ユニット１０１、１０３からのレーザ光と、光源ユニット１０２、１０４からのレーザ光の光路差を小さくすることができる。その結果、プリズムミラー１５１にて反射された後の光源ユニット１０１、１０３からのレーザ光のビームシェイプと、プリズムミラー１５２にて反射された後の光源ユニット１０２、１０４からのレーザ光のビームシェイプのサイズ差を小さくすることができ、照明光の均一性を高めることができる。
【００７３】
なお、この合成形態において、さらに、光源ユニット１０１、１０２をＹ軸方向に重なり合わせ、同じく、光源ユニット１０３、１０４をＹ軸方向に重なり合わせると、２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。
【００７４】
＜合成形態１−６＞
図１５および図１６は、８つの光源ユニット１２１〜１２８をＸ軸方向に対向させ、２つのプリズムミラー１７１、１７２によってＺ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図１６（ａ）は図１５の上面図、図１６（ｂ）は図１５の正面図である。
【００７５】
この合成形態において、光源ユニット１２１、１２２、光源ユニット１２３、１２４、光源ユニット１２５、１２６、光源ユニット１２７、１２８は、それぞれ、Ｘ軸方向に前後するように配置され、後方の光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７が、前方の光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８に対して、上方向に所定距離だけシフトするよう配置されている。また、光源ユニット１２１、１２３、光源ユニット１２２、１２４、光源ユニット１２５、１２７、光源ユニット１２６、１２８は、それぞれ、Ｚ軸方向に並ぶように配置されている。
【００７６】
この合成形態では、光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８のための配管１２ｄによって遮られることがないため、全ての光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１７１、１７２に入射させることができる。よって、この合成形態では、配管１２ｄとの干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。
【００７７】
また、この合成形態において、光源ユニット１２１、１２２、光源ユニット１２３、１２４、光源ユニット１２５、１２６、および、光源ユニット１２７、１２８は、それぞれ、図４（ｅ）の如く、Ｙ軸方向に重なり合うよう配置されているため、図４（ｅ）を参照して説明した如く、２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を高めることができる。また、このように前後の光源ユニットをＹ軸方向に重なり合わせると、Ｙ軸方向におけるプリズムミラー１７１、１７２のサイズを小さくすることができる。
【００７８】
なお、この合成形態において、Ｚ軸方向に並ぶ光学ユニット、すなわち、光源ユニット１２１、１２３、光源ユニット１２２、１２４、光源ユニット１２５、１２７、および、光源ユニット１２６、１２８を、それぞれ、図４（ｃ）の構成例に置き換えれば、図４（ｃ）を参照して説明した如く、２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさをさらに小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を一層高めることができる。
【００７９】
また、この合成形態では、前後の光源ユニットをＹ軸方向に重なり合わせたが、図１７に示すように、前後の光源ユニットをＸ軸方向に重なり合わせるようにすることもできる。こうすると、Ｘ軸方向に前後する２つの光源ユニットからのレーザ光の光路差を小さくでき、プリズムミラー１７１、１７２にて反射された後のこれらレーザ光のビームシェイプのサイズ差を小さくすることができる。その結果、照明光の均一性を高めることができる。
【００８０】
＜合成形態１−７＞
図１８および図１９は、８つの光源ユニット１２１〜１２８をＸ軸方向に対向させつつ、これら光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を４つのプリズムミラー１８１〜１８４によってＺ軸方向に反射させ、さらに、２つの光源ユニット１２９、１３０を背面側に配置して、これら光源ユニット１２９、１３０からの２つのレーザ光を、それぞれ、プリズムミラー１８１、１８２の間の隙間とプリズムミラー１８３、１８４の間の隙間からＺ軸方向に出射させる合成形態を示す図である。なお、図１９（ａ）は図１８の上面図、図１９（ｂ）は図１８の正面図である。
【００８１】
この合成形態において、光源ユニット１２１、１２２、光源ユニット１２３、１２４、光源ユニット１２５、１２６、光源ユニット１２７、１２８は、それぞれ、Ｘ軸方向に前後するように配置され、後方の光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７が、前方の光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８に対して、上方向に所定距離だけシフトするよう配置されている。また、光源ユニット１２１、１２３、光源ユニット１２２、１２４、光源ユニット１２５、１２７、光源ユニット１２６、１２８は、それぞれ、Ｚ軸方向に並ぶように配置されている。
【００８２】
この合成形態では、光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８のための配管１２ｄによって遮られることがないため、全ての光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１７１、１７２に入射させることができる。よって、この合成形態では、配管１２ｄとの干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。また、この合成形態では、図１５および図１６の合成形態に比べ、２つの光源ユニット１２９、１３０が追加されているため、照明光のさらなる高輝度化を図ることができる。
【００８３】
なお、この合成形態においても、図１５および図１６の場合と同様、Ｚ軸方向に並ぶ光学ユニット、すなわち、光源ユニット１２１、１２３、光源ユニット１２２、１２４、光源ユニット１２５、１２７、および、光源ユニット１２６、１２８を、それぞれ、図４（ｃ）の構成例に置き換えれば、図４（ｃ）を参照して説明した如く、２つの光源ユニットからのレーザ光を併せた光束全体の大きさをさらに小さくすることができ、Etendue理論から、照明光の利用効率を一層高めることができる。また、図１７の場合と同様、Ｘ軸方向に前後する２つの光源ユニットをＸ軸方向に重なり合わせるよう配置することにより、光学系２０における照明光の利用効率を高めることができる。
【００８４】
＜合成形態１−８＞
図２０および図２１は、図１８および図１９の合成形態においてプリズムミラー１８１〜１８４の配置を変更した合成形態を示す図である。なお、図２１（ａ）は図２０の上面図、図２１（ｂ）は図２０の正面図である。
【００８５】
この合成形態では、図１８および図１９の合成形態に比べ、下段側のプリズムミラー１８２、１８４の配置位置が相違している。すなわち、光源ユニット１２２、１２４からのレーザ光がプリズムミラー１８４によって反射され、また、光源ユニット１２４、１２８からのレーザ光がプリズムミラー１８２によって反射される。
【００８６】
この合成形態においても、図１８および図１９の合成形態と同様の効果が奏される。また、この合成形態においても、図１８および図１９の場合と同様、Ｚ軸方向に並ぶ光学ユニットを図４（ｃ）の構成例に置き換えることにより照明光の利用効率を高めることができ、また、Ｘ軸方向に前後する２つの光源ユニットをＸ軸方向に重なり合わせて配置することにより、光学系２０における照明光の利用効率を高めることができる。
【００８７】
＜合成形態１−９＞
図２２および図２３は、４つの光源ユニット１０１〜１０４をＸ軸方向に対向させ、２つのプリズムミラー１５１、１５２によってＺ軸方向にレーザ光を反射させる合成形態を示す図である。なお、図２３（ａ）は図２２の上面図、図２３（ｂ）は図２２の正面図である。
【００８８】
この合成形態では、光源ユニット１０１〜１０４から、プリズムミラー１５１、１５２で反射された後のレーザ光の光軸に垂直な面Ｓまでの光路長が等しくなるよう、光源ユニット１０１〜１０４とプリズムミラー１５１、１５２が配置されている。すなわち、図２３（ａ）を参照して、光源ユニット１０１、１０３からプリズムミラー１５１の反射面までの距離をＰ１、光源ユニット１０２、１０４からプリズムミラー１５２の反射面までの距離をＰ２、光源ユニット１０１、１０２間のＺ軸方向の距離および光源ユニット１０３、１０４間のＺ軸方向の距離をＤとすると、Ｐ１＋Ｄ＝Ｐ２となるように、光源ユニット１０１〜１０４とプリズムミラー１５１、１５２の配置が調整されている。
【００８９】
このように、この合成形態では、光源ユニット１０１〜１０４から、プリズムミラー１５１、１５２で反射された後のレーザ光の光軸に垂直な面Ｓまでの光路長が等しくなるため、プリズムミラー１５１、１５２によって反射された後の全てのレーザ光のビームシェイプを揃えることができる。その結果、照明光の均一性を高めることができる。
【００９０】
Ｂ．実施形態２
本実施の形態は、冷却装置３０を光学系２０の上段に配する場合の構成に係るものである。本実施の形態では、冷却装置３０が光学系２０よりも上段に配されるため、冷却装置３０として空冷による冷却装置が用いられ、熱搬送系としてヒートパイプが用いられている。これにより、液漏れによる不具合を回避することができる。
【００９１】
図２４に、本実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す。同図（ａ）は、プロジェクタを側面から透視した図、同図（ｂ）はプロジェクタを下面から透視した図である。
【００９２】
同図（ａ）、（ｂ）を参照して、プロジェクタ１の内部は、上記と同様、仕切り板２によって、上段側の空間Ｒ１と下段側の空間Ｒ２に区分されている。このうち、空間Ｒ２に、光学系２０と、この光学系２０に照明光を供給する照明装置１０が配置されている。
【００９３】
空間Ｒ１には、照明装置１０の直上の位置に、冷却装置３０が配されている。冷却装置３０は、ヒートパイプ２５と、ヒートシンク３６と、ファン３７とを備える。ヒートパイプ２５は、光源ユニット側のペルチェ素子１２ｂ（図２および図３参照）に接続されている。すなわち、本実施の形態では、図２および図３に示す構成から液冷ジャケット１２ｃと配管１２ｄが省略され、ペルチェ素子１２ｂにヒートパイプ３５が装着されている。なお、ヒートパイプ３５は、ペルチェ素子１２ｂから上方向に伸びるようにペルチェ素子１２ｂに装着される。
【００９４】
レーザ光源にて発生した熱は、ヒートパイプ３５によってヒートシンク３６に搬送される。ヒートシンク３６に搬送された熱は、ファン３７によってヒートシンク３６に送られた風により取り除かれる。こうして、レーザ光源に発生した熱が外部に放熱され、レーザ光源の温度が所定の温度に調節される。
【００９５】
本実施の形態では、上記図１の構成例（実施形態１）に比べ、熱の搬送方向が上下逆となっているため、レーザ光とヒートパイプ３５の間の干渉を避けるには、図５〜図２３の合成形態における光源ユニットの位置関係を上下で逆転させ、これに伴い、プリズムミラーの位置関係も上下で逆転させる必要がある。
【００９６】
以下、上記実施形態１で示した図５〜図２３の合成形態における光源ユニットの配置とプリズムミラーの配置を、それぞれ、上下（Ｙ軸方向）で逆転させて、本実施の形態に適応させた場合の合成形態について、順次図面を参照して説明する。なお、以下には、便宜上、各合成形態の上面図と正面図のみを示し、斜視図は省略する。
【００９７】
＜合成形態２−１＞
図２５は、上記図５および図６の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図５および図６の合成形態と同様、光源ユニット１０３からのレーザ光が、光源ユニット１０４に装着されたヒートパイプ３５と干渉するため、光源ユニット１０３からのレーザ光に劣化が生じる。
【００９８】
＜合成形態２−２＞
図２６は、上記図７および図８の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図７および図８の合成形態と同様、光源ユニット１０３からのレーザ光が、光源ユニット１０４に装着されたヒートパイプ３５によって遮られることはなく、全ての光源ユニット１０１〜１０４からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１５１、１５２に入射させることができる。よって、ヒートパイプ３５との干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。
【００９９】
なお、この合成形態においても、上記図７および図８の合成形態と同様、Ｘ軸方向に前後する光源ユニットの配置を、図４（ｅ）に示すように調整することにより、照明光の利用効率を高めることができる。
【０１００】
＜合成形態２−３＞
図２７は、上記図９および図１０の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図９および図１０の合成形態と同様、光源ユニット１０１、１０３からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１０２、１０４のヒートパイプ３５によって遮られることはなく、また、光源ユニット１０２、１０４からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１０５、１０６のヒートパイプ３５によって遮られることもない。したがって、全ての光源ユニット１０１〜１０４からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１５１、１５２、１５３に入射させることができ、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。
【０１０１】
なお、この合成形態においても、上記図９および図１０の合成形態と同様、Ｘ軸方向に前後する光源ユニットの配置を、図４（ｅ）に示すように調整することにより、照明光の利用効率を高めることができる。
【０１０２】
＜合成形態２−４＞
図２８は、上記図１１および図１２の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図１１および図１２の合成形態と同様、レーザ光源１１１ａ、１１１ｂ間の距離、および、レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ間の距離を小さくすることができるため、２つのレーザ光源からのレーザ光を併せた光束全体の大きさを小さくすることができ、照明光の利用効率を高めることができる。なお、この合成形態では、２つのレーザ光源に対して一つの冷却部が装着されるため、構成の簡素化を図ることができるが、反面、２つのレーザ光源を組として冷却が行われるため、各光源を個別に温度制御することができない。
【０１０３】
＜合成形態２−５＞
図２９は、上記図１３および図１４の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図１３および図１４の合成形態と同様、光源ユニット１０１、１０４とプリズムミラー１５１がＺ軸方向に所定距離だけシフトして配置されているため、光源ユニット１０４からのレーザ光と光源ユニット１０３のヒートパイプ３５との干渉を回避でき、よって、照明光の劣化を抑制することができる。この他、この合成形態では、上記図１３および図１４の合成形態（実施形態１）と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図１３および図１４の合成形態（実施形態１）と同様に変更可能である。
【０１０４】
＜合成形態２−６＞
図３０は、上記図１５および図１６の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図１５および図１６の合成形態と同様、光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８のヒートパイプ３５によって遮られることがないため、全ての光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１７１、１７２に入射させることができ、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。この他、この合成形態では、上記図１５および図１６の合成形態（実施形態１）と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図１５および図１６の合成形態（実施形態１）と同様に変更可能である。
【０１０５】
＜合成形態２−７＞
図３１は、上記図１７の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図１７の合成形態と同様、Ｘ軸方向に前後する２つの光源ユニットからのレーザ光の光路差を小さくでき、プリズムミラー１７１、１７２にて反射された後のこれらレーザ光のビームシェイプのサイズ差を小さくすることができる。その結果、光学系２０における照明光の利用効率を高めることができる。
【０１０６】
＜合成形態２−８＞
図３２は、上記図１８および図１９の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図１８および図１９の合成形態と同様、光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８のヒートパイプ３５によって遮られることがないため、全ての光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１７１、１７２に入射させることができる。よって、この合成形態では、ヒートパイプ３５との干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。この他、この合成形態では、上記図１８および図１９の合成形態（実施形態１）と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図１８および図１９の合成形態（実施形態１）と同様に変更可能である。
【０１０７】
＜合成形態２−９＞
図３３は、上記図２０および図２１の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図２０および図２１の合成形態と同様、下段側のプリズムミラー１８２、１８４の配置が、図３２の合成形態に比べ相違している。この合成形態によっても図３２の合成形態と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図２０および図２１の合成形態（実施形態１）と同様に変更可能である。
【０１０８】
＜合成形態２−１０＞
図３４は、上記図２２および図２３の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、光源ユニット１０１〜１０４から、プリズムミラー１５１、１５２で反射された後のレーザ光の光軸に垂直な面Ｓまでの光路長が等しくなるため、プリズムミラー１５１、１５２によって反射された後の全てのレーザ光のビームシェイプを揃えることができる。その結果、照明光の均一性を高めることができる。
【０１０９】
以上、実施形態１および実施形態２によれば、冷却装置３０が光学系２０の下段または上段の位置に配置されるため、冷却装置３０を光学系２０の設置面に平行に配置する場合に比べ、プロジェクタ１の外形をコンパクトにすることができる。また、冷却装置３０を照明装置１０の直下または直上の位置に配置したため、配管１４ｄ、３４およびヒートパイプ３５の引き回しを抑制することができ、熱搬送系の構成の簡素化とコストの低減を図ることができる。
【０１１０】
また、照明装置１０におけるレーザ光の合成を、図７〜図２３の合成形態および図２６〜図３４の合成形態にて行うようにすれば、配管１４ｄまたはヒートパイプ３５とレーザ光の干渉を回避することができ、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。さらに、図７〜図２３の合成形態および図２６〜図３４の合成形態を用いれば、各合成形態にて個別に説明した如く、光学系２０における照明光の利用効率を高めることができ、投写画像の高輝度化を図ることができる。
【０１１１】
３．光源ユニットの他の構成例
図３５は、光源ユニットの他の構成例を示す図である。同図（ａ）は光源ユニットの側面図、同図（ｂ）は光源ユニットの正面図である。
【０１１２】
同図（ａ）、（ｂ）を参照して、光源ユニットは、レーザ光源５０と冷却部６０から構成されている。レーザ光源５０の構成は、実施形態１のレーザ光源１１と同様であり、第１波長選択性の反射素子５１と、波長変換素子５２と、レーザダイオード５３と、これらを収容するハウジング５４から構成されている。
【０１１３】
冷却部６０は、銅板６１と、ペルチェ素子６２と、液冷ジャケット６３から構成されている。銅板６１は、レーザダイオード５３の背面に装着されており、レーザダイオード５３にて発生した熱を拡散する。ペルチェ素子６２は、銅板６１に装着され、銅板６１にて拡散された熱を液冷ジャケット６３へと移動させる。銅板６１とペルチェ素子６２は、４つのネジ６４によって液冷ジャケット６３の前面（取付面）に取り付けられている。このとき、レーザダイオード５３と銅板６１との界面、銅板６１とペルチェ素子６２との界面、ペルチェ素子６２と冷却ジャケット６３との界面には、熱伝導率の高いグラファイトシートやイリジウムシートが配される。なお、これらのシートに代えて、これらの各界面にサーマルグリスが塗布されても良い。
【０１１４】
冷却部６０は、ペルチェ素子６１を省略することもできる。この場合、銅板６１が液冷ジャケット６３に直接取り付けられる。
【０１１５】
図３６は、液冷ジャケット６３の構成を示す図である。同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、液冷ジャケット６３の正面図、上面図である。同図（ｃ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ´断面図、同図（ｄ）は、正面から見た液冷ジャケット６３の内部透視図である。
【０１１６】
液冷ジャケット６３は、ジャケット部６３１と、ジャケット部６３１の下面および上面から、それぞれ突出形成された流入口６３２および流出口６３３により構成されている。
【０１１７】
液冷ジャケット６３は、熱伝導性の高いアルミニウムや銅等の材質からなる。同図（ｃ）に示すように、前側のジャケットＦと後側のジャケットＢとが中央部で溶接等によって接合されることにより、液冷ジャケット６３が出来上がる。
【０１１８】
ジャケット部６３１の前面には、銅板６１およびペルチェ素子６２をネジ６４にて固定するための４つのネジ孔６３１ａが開けられている。また、ジャケット部６３１の内部には流路６３４が形成されている。流路６３４の下面には入口６３４ａが形成されており、流路６３４の上面には出口６３４ｂが形成されている。入口６３４ａには、流入口６３２に形成された流入路６３５が繋がっており、出口６３４ｂには、流出口６３３に形成された流出路６３６が繋がっている。
【０１１９】
同図（ｄ）に示すように、流路６３４内には、左右方向に一定の間隔（たとえば、１ｍｍ）を置いて、複数のストレートフィン６３７が配されている。ストレートフィン６３７は、流路６３４の前面から後方に突出するように形成されており、流路６３４内の冷媒液の流れに沿うよう、上下方向に延びている。正面から見たときに、ストレートフィン６３７が配された領域にレーザ光源５０が収まるよう、ストレートフィン６３７が形成されている。
【０１２０】
流路６３４の下部には、流路６３４が入口６３４ａから徐々に広がるよう傾斜面６３４ｃが形成されており、流路６３４の上部には、流路６３４が出口に向かって徐々に狭まるよう傾斜面６３４ｄが形成されている。
【０１２１】
また、ストレートフィン６３７の下端と傾斜面６３４ｃとの間には、ストレートフィンの配置区間Ｓ１と横幅の等しい区間Ｓ２が設けられており、ストレートフィン６３７の上端と傾斜面６３４ｄとの間には、上記配置区間Ｓ１と横幅の等しい区間Ｓ３が設けられている。
【０１２２】
図３７は、冷却部６０によるレーザ光源５０の冷却動作について説明するための図である。同図（ａ）は側面図であり、液冷ジャケット６３の部分は断面図とされている。同図（ｂ）は正面からの内部透視図である。
【０１２３】
同図（ａ）、（ｂ）を参照して、冷却部６０は、レーザ光源５０が取り付けられる面（冷却ジャケット６３の前面）がプロジェクタの上下方向、即ち重力方向に沿うような状態で配されている。このとき、流路６３４は、重力方向の下側に入口６３４ａが位置し、重力方向の上側に出口６３４ｂが位置する状態となる。
【０１２４】
液冷ジャケット６３の流入口６３２と流出口６３３には、図１に示す冷却装置３０のラジエータ３１からの配管（図示せず）が連結される。これにより、流入口６３２から冷媒液が流入し、流路６３４を通って流出口６３３から冷媒液が流出する。こうして、液冷ジャケット６３内の流路６３４とラジエータ３１とを冷媒液が循環する。なお、冷媒液には、水やエチレングリコール系の液剤を用いてもよい。
【０１２５】
レーザ光源５０で発生した熱は、銅板６１およびペルチェ素子６２を通じて液冷ジャケット６３に移される。そして、冷却ジャケット６３に移された熱は、流路６３４の前面やストレートフィン６３７において、流路６３４を流れる冷媒液と熱交換され、冷媒液に移される。この熱は、冷媒液によってラジエータ３１に搬送され、ラジエータ３１を通過する風によって取り除かれる。
【０１２６】
さて、冷媒液に空気が混入していたり、冷媒液に溶解していた空気が冷媒液から蒸発したりすること等により、液冷ジャケット６３の流路６３４内に気泡が生じる場合がある。この場合、気泡が、液冷ジャケット６３内に滞留すると、レーザ光源８０から移ってきた熱が、気泡に妨げられて（熱抵抗の増大により）冷媒液へ十分に伝わらず、レーザ光源８０の冷却効果が十分に得られなくなり、レーザ光源８０の劣化（寿命低下）に繋がる惧れがある。
【０１２７】
これに対し、本構成例では、レーザ光源５０が取り付けられる冷却ジャケット６３の前面が重力方向に沿うような状態で配されており、また、流路６３４の上部に出口６３４ｂが設けられているため、同図（ｂ）に示すように、流路６３４内で生じた気泡は、流路６３１の上部に移動し、冷媒液とともに出口６３４ｂから流出路６３６を通って排出される。
【０１２８】
したがって、本構成例によれば、レーザ光源５０からの熱と冷媒液との主たる熱交換部分となる流路６３４の前面やストレートフィン６３７の部分に気泡が溜り難くく、これにより、気泡による熱抵抗の増大が抑制されるので、レーザ光源５０の冷却効果を維持することができる。
【０１２９】
なお、傾斜面６３４ｃ、６３４ｄにより、流路６３４の下部では幅が徐々に広がり、流路６３４の上部では幅が徐々に狭まるような構成とされているため、流路抵抗が小さくなり、流路６３４内を冷媒液が円滑に流れる。しかも、流路６３４の上部では、傾斜面６３４ｄにより、気泡が円滑に出口６３４ｂに導かれ排出される。
【０１３０】
また、ストレートフィン６３７の前段部および後段部に区間Ｓ２、Ｓ３形成され、ストレートフィン６３７の端部からすぐに流路６３４の幅が狭くなっていかない構成とされているので、より流路抵抗が小さくなり、冷媒液が円滑に流れる。しかも、流路の上部では、左右両隅部分おいてもストレートフィン６３４の上端と流路６３４上面との間に十分な隙間（区間Ｓ３）が確保されているので、この隙間（区間Ｓ３）がない場合に比べ、左右の隅部分を通る気泡がストレートフィン６３４から抜けやすくなる。よって、気泡の排出が円滑に行われるようになる。
【０１３１】
このように、流路６３４の上下（重力方向）に出入口６３４ａ、６３４ｂを設け、さらに上下の面を傾斜面６３４ｃ、６３４ｄとすれば、冷媒液の円滑な流れを確保するだけでなく、流路６３４内で生じた気泡の円滑な排出を実現することができる。なお、冷媒液にエチレングリコール系の液剤を用いた場合、水に比べて粘度が高くなるので、円滑な流れを確保するためには、上記構成とすることがより望ましい。
【０１３２】
図３８（ａ）、（ｂ）は、液冷ジャケットの変更例を示す図であり、正面から見た内部透視図である。本変更例では、図３６に示すストレートフィン６３７に替えてニードルフィン７３７が用いられている。なお、同図（ａ）の変更例と同図（ｂ）の変更例とは、ニードルフィン７３７の配置が異なっている。
【０１３３】
同図（ａ）を参照して、液冷ジャケット７３は、ジャケット部７３１と、ジャケット部７３１の下面から、それぞれ突出形成された流入口７３２および流出口７３３により構成されている。
【０１３４】
液冷ジャケット７３は、上述の液冷ジャケット６３と同様、熱伝導性の高いアルミニウムや銅等の材質からなり、前側のジャケットと後側のジャケットとが中央部で溶接等によって接合されることにより出来上がる。
【０１３５】
ジャケット部６３１の内部には流路７３４が形成されている。流路７３４の下部は二股になっており、一方の流路に入口７３４ａが繋がっており、他方の流路に出口７３４ｂが繋がっている。入口７３４ａには流入口７３２に形成された流入路７３５が繋がっており、出口７３４ｂには、流出口７３３に形成された流出路７３６が繋がっている。
【０１３６】
流路７３４内には、上下および左右方向に一定の間隔（たとえば、１ｍｍ）を置いて、複数のニードルフィン７３７がマトリクス状に配されている。ストレートフィン７３７は、流路７３４の前面から後方に突出するように形成されている。正面から見たときに、ニードルフィン７３７が配された領域にレーザ光源５０が収まるよう、ニードルフィン７３７が形成されている。
【０１３７】
最上部のニードルフィン７３７と流路７３４の上面との間には、ニードルフィン７３７が配されていない所定の広さの空間が設けられている。この空間は、流路７３４内で生じた気泡が溜められる気泡滞留部７３４ｃとなる。なお、流路７３４の隅部分は、冷媒液が流れやすいよう、図示のとおり内面が曲面となっている。
【０１３８】
液冷ジャケット７３は、レーザ光源５０が取り付けられる前面がプロジェクタの上下方向、即ち重力方向に沿うような状態で配されている。液冷ジャケット７３の流入口７３２と流出口７３３には、図１に示す冷却装置３０のラジエータ３１からの配管（図示せず）が連結される。これにより、流入口７３２から冷媒液が流入し、流路６３４内を通って流出口７３３から冷媒液が流出する。流路７３４内において、冷媒液は、図の白ぬき矢印で示すように、主に上下に並ぶ２つのニードルフィン７３７の隙間を通るようにして、上方向から下方向に流れを変える。こうして、液冷ジャケット７３内の流路７３４とラジエータ３１とを冷媒液が循環する。なお、冷媒液には、液冷ジャケット６３と同様、水やエチレングリコール系の液剤を用いてもよい。
【０１３９】
レーザ光源５０から冷却ジャケット７３に移された熱は、流路７３４の前面やニードルフィン７３７において流路７３４を流れる冷媒液と熱交換され、冷媒液に移される。この熱は、冷媒液によってラジエータ３１に搬送され、ラジエータ３１を通過する風によって取り除かれる。
【０１４０】
このとき、液冷ジャケット７３は、レーザ光源５０が取り付けられる前面が重力方向に沿うような状態で配されており、また、流路６３４の上部には気泡滞留部７３４ｃが設けられているため、流路９３１の内部で生じた気泡は、流路６３１上部の空気滞留部７３４ｃへ移動し、そこに溜まる。
【０１４１】
したがって、本変更例によれば、レーザ光源５０からの熱と冷媒液との主たる熱交換部分となる流路７３４の前面やニードルフィン７３７の部分に気泡が溜り難く、これにより、気泡による熱抵抗の増大が抑制されるので、レーザ光源の冷却効果を維持することができる。
【０１４２】
なお、ニードルフィン７３７の配置は、同図（ｂ）のように変更することもできる。同図（ｂ）の構成では、左右に隣り合う列のニードルフィン３７が、上下方向に半ピッチだけずれるように、ニードルフィン３７が形成されている。
【０１４３】
また、図３８の構成では、冷媒液の流入口７３２と流出口７３３が液冷ジャケット７３の下部に配されているが、図３６の構成のように、冷媒液の流入口と流出口を、それぞれ、液冷ジャケットの下部と上部に配するようにしても良い。また、図３６に示す構成の液冷ジャケットにおいて、ストレートフィン６３７をニードルフィンに置き換えるようにしても良い。
【０１４４】
なお、図３５ないし図３８には、一つの液冷ジャケットに一つのレーザ光源５０が装着される例を示したが、一つの液冷ジャケットに複数のレーザ光源５０が配される構成であっても良い。この場合、フィン構造は、対応するレーザ光源が接する面に合わせて形成されても良く、あるいは、全てのレーザ光源を一様にカバーするように形成されても良い。
【０１４５】
また、図３５ないし図３８の構成において、冷却部６０は、レーザ光源５０の装着面（冷却ジャケット６３、７３の前面）がプロジェクタの上下方向、即ち重力方向に沿うような状態で配されたが、この装着面は、必ずしも重力方向に厳密に平行となっていなくともよく、重力方向からやや傾いた状態となっていても良い。装着面が重力方向からやや傾いた状態にあるときも、流路内の空気（気泡）は、浮力により流路上部に退避し、レーザ光源５０の装着部近傍に滞留し難くなる。よって、上記と同様の効果が奏され得る。なお、特許請求の範囲に記載の「前記冷却部は、前記光源が装着される面が重力方向に沿うように配置されている」とは、このようにレーザ光源５０の装着面が重力方向からやや傾いた状態にある場合も含むものである。
【０１４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、他に種々の変更が可能である。
【０１４７】
たとえば、図１および図２４では、光学系２０に対して一方向から照明光が入射され、上記合成形態においても、赤色、緑色および青色波長帯の光がプリズムミラーによって合成されて光学系２０に入射されると説明したが、光学系２０に対して３方向から各色の光が別々に入射される光学系に本発明を適用することも勿論可能である。上記のように、光学系２０に一方向から照明光が入射される場合には、光学系２０内において赤色、緑色および青色波長帯の光に一旦分離され、各色の光が光変調素子によって変調された後、再び、ダイクロイックキューブによって合成されて投写レンズ２１に入射される。また、３方向から各色光が入射される場合には、各色光がそれぞれの導光光学系によって光変調素子（液晶パネル）に導かれて変調された後、ダイクロイックキューブによって合成されて投写レンズ２１に入射される。なお、３方向から各色光が入射される場合には、各色の導光光学系に対応して、上記合成形態の照明装置が個別に配置される。この場合、上記合成形態における光源ユニットは、全て、同じ波長帯のレーザ光を出射するよう変更される。たとえば、緑色用の導光光学系に照明光を供給する照明装置の合成形態では、全ての光源ユニットが緑色波長帯のレーザ光を出射し、出射されたレーザ光がプリズムミラーによって合成されて照明光とされる。
【０１４８】
この他、上記実施の形態では、プリズムミラーを用いてレーザ光を合成するようにしたが、プリズムミラーに替えて、２枚のミラーやエッジミラーを用いることも可能である。本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
１０  …  照明装置
１１  …  レーザ光源
１２  …  冷却部
１２ｄ  …  配管
２０  …  光学系
３０  …  冷却装置
３４  …  配管
３５  …  ヒートパイプ
１０１〜１０６  …  光源ユニット
１１１、１１２  …  光源ユニット
１２１〜１３０  …  光源ユニット
１５１〜１５３  …  プリズムミラー
１６１  …  プリズムミラー
１７１、１７２  …  プリズムミラー
１８１〜１８４  …  プリズムミラー
５０  …  レーザ光源
６０  …  冷却部
６３  …  液冷ジャケット
６３２  …  流入口
６３３  …  流出口
６３４  …  流路
６３４ａ  …  入口
６３４ｂ  …  出口
７３  …  液冷ジャケット
７３４  …  流路
７３２  …  流入口
７３３  …  流出口
７３４  …  流路
７３４ａ  …  入口
７３４ｂ  …  出口
【図１】
2009237546.tif 000003
【図２】
2009237546.tif 000004
【図３】
2009237546.tif 000005
【図４】
2009237546.tif 000006
【図５】
2009237546.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009237546.tif 000009
【図８】
2009237546.tif 000010
【図９】
2009237546.tif 000011
【図１０】
2009237546.tif 000012
【図１１】
2009237546.tif 000013
【図１２】
2009237546.tif 000014
【図１３】
2009237546.tif 000015
【図１４】
2009237546.tif 000016
【図１５】
2009237546.tif 000017
【図１６】
2009237546.tif 000018
【図１７】
2009237546.tif 000019
【図１８】
2009237546.tif 000020
【図１９】
2009237546.tif 000021
【図２０】
2009237546.tif 000022
【図２１】
2009237546.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2009237546.tif 000028
【図２７】
2009237546.tif 000029
【図２８】
2009237546.tif 000030
【図２９】
2009237546.tif 000031
【図３０】
2009237546.tif 000032
【図３１】
2009237546.tif 000033
【図３２】
2009237546.tif 000034
【図３３】
2009237546.tif 000035
【図３４】
2009237546.tif 000036
【図３５】
2009237546.tif 000037
【図３６】
2009237546.tif 000038
【図３７】
2009237546.tif 000039
【図３８】
2009237546.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月25日(2009.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明の第１０の態様は、複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第１の軸方向へと出射する照明装置において、前記第１の軸方向に垂直な第２の軸方向へ光を出射する第１の光源と、前記第１の光源にて発生した熱を前記第１の軸方向および前記第２の軸方向に垂直な第３の軸方向へ搬送する第１の熱搬送系と、前記第２の軸方向に光を出射するとともに前記第１の光源の光の出射方向に前後するよう配置された第２の光源と、前記第１の光源にて発生した熱を前記第３の軸方向へ搬送する第２の熱搬送系と、前記第３の軸方向に設けられ、前記第１の熱搬送系と前記第２の熱搬送系とによって搬送された熱を除去する冷却装置と、前記第１の光源および前記第２の光源からそれぞれ出射された光を前記第１の軸方向へと導く反射手段とを備え、前記第１の光源と前記第２の光源は、後方の光源が、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向にシフトするよう配置されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
以下、照明装置１０におけるレーザ光の合成形態について説明する。なお、図５以降には、便宜上、図２の光源ユニットが模式的に図示されているが、各光源ユニットは、適宜、図３の光源ユニットに置き換えられる。照明装置１０からは、少なくとも赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光が出射される必要がある。よって、以下の合成形態では、何れかの光源ユニットが、適宜、赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光を出射する光源ユニットに割り当てられ、これらから出射された各波長帯のレーザ光が、プリズムミラーによって合成される。なお、以下の合成形態において、黄色波長帯のレーザ光を出射する光源ユニットをさらに含めるようにしても良い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
この合成形態では、光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８のための配管１２ｄによって遮られることがないため、全ての光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１８１〜１８４に入射させることができる。よって、この合成形態では、配管１２ｄとの干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。また、この合成形態では、図１５および図１６の合成形態に比べ、２つの光源ユニット１２９、１３０が追加されているため、照明光のさらなる高輝度化を図ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
この合成形態では、図１８および図１９の合成形態に比べ、下段側のプリズムミラー１８２、１８４の配置位置が相違している。すなわち、光源ユニット１２２、１２６からのレーザ光がプリズムミラー１８４によって反射され、また、光源ユニット１２４、１２８からのレーザ光がプリズムミラー１８２によって反射される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
＜合成形態２−８＞
図３２は、上記図１８および図１９の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図１８および図１９の合成形態と同様、光源ユニット１２１、１２３、１２５、１２７からのレーザ光が、その前方に位置する光源ユニット１２２、１２４、１２６、１２８のヒートパイプ３５によって遮られることがないため、全ての光源ユニット１２１〜１２８からのレーザ光を円滑に、対応するプリズムミラー１８１〜１８４に入射させることができる。よって、この合成形態では、ヒートパイプ３５との干渉によってレーザ光に劣化が生じることがなく、安定した照明光を光学系２０に供給することができる。この他、この合成形態では、上記図１８および図１９の合成形態（実施形態１）と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図１８および図１９の合成形態（実施形態１）と同様に変更可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
＜合成形態２−９＞
図３３は、上記図２０および図２１の合成形態（実施形態１）を本実施の形態に適応させた場合の合成形態を示す図である。この合成形態では、上記図２０および図２１の合成形態と同様、下段側のプリズムミラー１８１、１８３の配置が、図３２の合成形態に比べ相違している。この合成形態によっても図３２の合成形態と同様の効果が奏される。また、この合成形態も、上記図２０および図２１の合成形態（実施形態１）と同様に変更可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
Ｃ．光源ユニットの他の構成例
図３５は、光源ユニットの他の構成例を示す図である。同図（ａ）は光源ユニットの側面図、同図（ｂ）は光源ユニットの正面図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
流路６３４の下部には、流路６３４が入口６３４ａから徐々に広がるよう傾斜面６３４ｃが形成されており、流路６３４の上部には、流路６３４が出口６３４ｂに向かって徐々に狭まるよう傾斜面６３４ｄが形成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
さて、冷媒液に空気が混入していたり、冷媒液に溶解していた空気が冷媒液から蒸発したりすること等により、液冷ジャケット６３の流路６３４内に気泡が生じる場合がある。この場合、気泡が、液冷ジャケット６３内に滞留すると、レーザ光源５０から移ってきた熱が、気泡に妨げられて（熱抵抗の増大により）冷媒液へ十分に伝わらず、レーザ光源５０の冷却効果が十分に得られなくなり、レーザ光源５０の劣化（寿命低下）に繋がる惧れがある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
したがって、本構成例によれば、レーザ光源５０からの熱と冷媒液との主たる熱交換部分となる流路６３４の前面やストレートフィン６３７の部分に気泡が溜り難く、これにより、気泡による熱抵抗の増大が抑制されるので、レーザ光源５０の冷却効果を維持することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
複数の光源を有するとともに前記複数の光源からの光を第１の軸方向へと出射する照明装置において、
前記第１の軸方向に垂直な第２の軸方向へ光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源にて発生した熱を前記第１の軸方向および前記第２の軸方向に垂直な第３の軸方向へ搬送する第１の熱搬送系と、
前記第２の軸方向に光を出射するとともに前記第１の光源の光の出射方向に前後するよう配置された第２の光源と、
前記第１の光源にて発生した熱を前記第３の軸方向へ搬送する第２の熱搬送系と、
前記第３の軸方向に設けられ、前記第１の熱搬送系と前記第２の熱搬送系とによって搬送された熱を除去する冷却装置と、
前記第１の光源および前記第２の光源からそれぞれ出射された光を前記第１の軸方向へと導く反射手段とを備え、
前記第１の光源と前記第２の光源は、後方の光源が、前方の光源に対し、前記熱の搬送方向と反対の方向にシフトするよう配置されている、
ことを特徴とする照明装置。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２３】
2009237546.tif 000041
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３２】
2009237546.tif 000042
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３３】
2009237546.tif 000043
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３４】
2009237546.tif 000044