CN100520569C - 光学装置以及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供能够防止尘埃等侵入冷却光调制元件的冷却媒体并且装置整体小型化的光学装置以及投影仪。本发明的光学装置，其特征在于，具备：调制从光源射出的光束的光调制元件(2)；保持光调制元件(2)并且其一部分露出于箱体(10)的外部的保持构件(20)；收置光调制元件(2)的箱体(10)；被收置在由箱体(10)和保持构件(20)和光调制元件(2)围起来的收置空间(17a、17b)内的冷却媒体(31)；和设置于箱体(10)内并且使冷却媒体(31)对流的对流起动单元(34)。

Description

光学装置以及投影仪

技术领域

本发明涉及光学装置以及投影仪。

背景技术

近年来，作为使用了光调制元件的图像显示装置，有这样的显示装置：向液晶面板等的光调制元件照射从光源射出的光，利用光调制元件调制入射的光后，把被调制的光投影到屏幕上。在这样的图像显示装置中，向屏幕投射的光以外的光被光调制元件、其周边的光学元件等吸收而产生热。因此，提出有具有用于对该发生了的热进行散热的基于气体的冷却装置的装置。但是，伴随着半导体的高密度化，每单位体积的发热量增大，基于气体的冷却不能够充分地进行散热，所以提出了利用液体的冷却装置(例如，参照专利文献1、专利文献2以及专利文献3。)。

该专利文献1记载的投影仪作为冷媒使用乙二醇冷却偏振板。具体地，由偏振板发生的热传递到被充填到冷媒充填部的冷媒，基于热而变暖的冷媒因为密度的降低而上升，在冷媒内发生自然对流。于是，通过由该对流而被运走的热与外气进行热交换而冷却偏振板。

专利文献2记载的投影仪具备有冷媒流过的流体循环构件，被冷却的流体从主容器送出到流体循环构件，利用流体分支部把该冷却流体分流并送出到3个光调制元件保持体。由此，由液晶面板以及偏振板产生的热被传递给流体循环构件内部的冷却流体。于是，该变温的冷却流体被送到散热器，在通过散热器的管状构件时，被传递给散热片而被冷却。

专利文献3记载的投影仪在矩形箱状的冷却容器内配置有红色光用液晶面板、绿色光用液晶面板、蓝色光用液晶面板以及各自的入射侧偏振光元件、射出侧偏振光元件。因此，通过在该冷却容器内封入冷媒，利用搅动单元强制地循环该冷媒，使冷媒吸收在偏振光元件以及液晶面板发生的热。于是，冷媒吸收的热移动到冷却容器的内壁面，利用设置于冷却容器的外侧面的冷却散热片，与外气进行热交换。

专利文献1特开2003-195253号公报

专利文献2特开2005-227353号公报

专利文献3特开2002-131737号公报

在上述现有技术中存在以下问题。即，由于上述专利文献1记载的投影仪利用自然对流对偏振板进行冷却，所以很难充分地冷却偏振板。

另外，专利文献2记载的投影仪由于为了冷却光调制元件使用了多个流体循环构件，所以由于这些构件的连接结构变得复杂，并且由于从流体循环构件的连接部的冷媒的泄漏、流体循环构件的连接等，存在尘埃进入流体循环构件的内部的问题。

进一步，专利文献3记载的液晶显示装置把液晶显示部整体浸入到冷媒中，所以存在液晶面板内可能有冷媒侵入的问题。另外，由于把3个液晶面板配置到1个冷却容器内，所以液晶显示装置的组装困难。另外，存在在1个液晶面板上发生故障时的维护难以进行，进而，会给其他的液晶面板带来不良影响的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提出，目的在于提供能够防止尘埃等侵入冷却光调制元件的冷却媒体，并且，装置整体小型化的光学装置以及投影仪。

为了达到上述目的，本发明提供以下的单元。

本发明的光学装置，其特征在于，具备：调制从光源射出的光束的光调制元件；收置该光调制元件的箱体；保持所述光调制元件并且其一部分露出于所述箱体的外部的保持构件；被收置在由所述箱体、所述保持构件和所述光调制元件围起来的收置空间内的冷却媒体；设置于所述箱体内并且使所述冷却媒体对流的对流起动单元。

在本发明的光学装置中，首先，利用对流起动单元，使收置空间内的冷却媒体强制对流。由此，在光调制元件中发生了的热传递给冷却媒体，吸热冷却媒体向保持构件侧流动。于是，由于保持构件的一部分向外部露出，所以冷却媒体的热通过保持构件向外部散热。其后，向外部散热被冷却的冷却媒体，利用对流起动单元，再次吸收光调制元件的热后，利用保持构件散热。通过重复该过程，光调制元件被高效地冷却。进一步，光调制元件被保持在保持构件，所以能够利用保持构件把光调制元件的热直接向外部散热。

因此，与以往的送出冷却的对流起动单元，进行散热散热器位于箱体的外部的情况相比，本发明在箱体中收置这些单元，所以能够容易地组装带有冷却功能的光学装置。另外，由于在箱体内进行吸热以及散热，所以没有在外部具有对流起动单元以及散热器时所必需的在光调制元件中使冷却媒体循环的循环构件的连接部分，所以冷却媒体不会在朝向对流起动单元以及散热器前进的途中泄漏，另外，尘埃、气泡等不会侵入冷却媒体内。进一步，不需要循环构件，所以体积不会增大，液冷也能实现小型化。

另外，在无尘室中，在以往的组装光调制元件的工序中，通过组装还包含冷媒的光学装置，能够利用没有尘埃、气泡等侵入的冷媒来冷却光调制元件。另外，在把该光学装置用于投影仪等显示装置的情况下，不会使画质劣化，所以能够提高装置整体的可靠性。

另外，优选本发明的光学装置在所述保持构件上设置所述对流起动单元。

在本发明的光学装置中，在进行散热以及吸热的保持构件上设置对流起动单元，所以能够使收置空间内的冷却媒体高效地循环利用保持构件进行散热。另外，由于无需单独设置保持对流起动单元的保持构件，所以能够降低零部件个数。

另外，优选本发明的光学装置的所述光调制元件是透过型的液晶元件，在所述收置空间的所述光调制元件的图像形成区域的周围，设置有储存所述冷却媒体的一部分的冷媒储存部，所述对流起动单元设置在该冷媒储存部。

在本发明的光学装置中，在光调制元件的图像形成区域的周围设置的冷媒储存部中，由光调制元件发生的热被传递给冷却媒体。像这样，通过由对流起动单元而流动的冷却媒体，在光调制元件的图像形成区域的周围进行吸热。因此，由于在图像形成区域的周围有冷媒储存部，在该冷媒储存部有对流起动单元，所以能够降低图像形成区域内的冷却媒体的温度不均匀。即，由于光调制元件是透过型的液晶元件，所以在光束透过光调制元件时，能够形成没有亮度不均匀的光学像。

另外，优选本发明的光学装置在构成所述收置空间的罩玻璃的外侧设置有偏振构件。

在本发明的光学装置中，通过收置空间的冷却媒体，在冷却光调制元件的同时能够冷却在构成收置空间的罩玻璃的外侧设置的偏振构件，所以无需特别设置冷却偏振构件的单元就能进行冷却。即，能够减少零部件个数，所以能够降低装置整体的成本。另外，在收置空间的外侧箱体设置有偏振构件，所以能够使偏振构件不与冷却媒体直接接触而被冷却，能够抑制与冷却媒体的接触导致的偏振构件的劣化。

另外，优选本发明的光学装置，在所述收置空间内设置有对所述冷却媒体的流动进行整流的整流构件。

在本发明的光学装置中，在收置空间形成有整流构件，所以能够使收置空间的冷却媒体在内部扩散，能够避免变温的冷却媒体在收置空间局部滞留，或产生偏流。因此，能够降低光调制元件的图像表示区域的温度不均匀，并且进一步高效率地冷却光调制元件，所以能够得到提高了显示特性的光学装置。

另外，优选本发明的光学装置的驱动所述对流起动单元的驱动单元设置在所述箱体的外部。

在本发明的光学装置中，通过把驱动单元设置在箱体的外部，即使由驱动单元发生尘埃的情况下，也能够防止尘埃侵入收置空间的冷却媒体。

另外，优选本发明的光学装置的所述驱动单元是电磁马达或压电型超声波马达。

在本发明的光学装置中，驱动单元通过使用电磁马达或压电型超声波马达，能够不使装置大型地，使收置空间的冷却媒体循环。

另外，优选本发明的光学装置在所述保持构件露出于所述箱体的外部的部分设置有散热片。

在本发明的光学装置中，能够通过在保持构件上设置的散热片把由光调制元件发生的热高效地向外部散热。

本发明的投影仪，其特征在于，具备：射出光的光源装置；上述光学装置；沿侧面设置有多个所述光学装置，合成从该多个光学装置射出的色光的色合成单元；投射由该色合成单元合成的光学像的投射单元。

在本发明的投影仪中，从光源装置射出的光，分别入射到光学装置。于是，入射到光学装置的光，根据图像信息被调制，该被调制的光学像通过投射单元被投影。因此，由于具备抑制了尘埃侵入冷却媒体的光学装置，所以能够投影更鲜明的图像，并且得到耐热性、可靠性高的投影仪。

另外，优选本发明的投影仪具备与所述多个光学装置的所述保持构件接触的散热部。

在本发明的投影仪中，例如，在光调制元件的发热量大的情况下，通过与保持构件接触的散热部，能够把该热高效地散热到外部。

另外，优选本发明的投影仪的所述色合成单元是分色棱镜，所述散热部设置在该分色棱镜的未设置有所述多个光学装置的面上。

在本发明的投影仪中，通过把散热部设置在分色棱镜的未设置有多个光学装置的面上，由于能够共通进行分色棱镜的散热和保持构件的散热，所以能够得到更加小型化的投影仪。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的光学装置的概略结构的俯视图。

图2是本发明的第1实施方式的光学装置的主要部分的分解立体图。

图3是图1的光学装置的沿着A-A线矢视剖面图。

图4是表示图1的光学装置的概略结构的立体图。

图5是图1的光学装置的B-B线矢视图。

图6是表示本发明的第2实施方式的光学装置的驱动装置的俯视图。

图7是表示图6的光学装置的驱动装置的侧面图。

图8是表示图6的光学装置的驱动装置的运动的图。

图9是表示图6的光学装置的固定的主要部分剖面图。

图10是表示本发明的第3实施方式的投影仪的概略结构的俯视图。

图11是表示用于图10的投影仪的光学装置的立体图。

图12是表示本发明的第3实施方式的投影仪的变形例的立体图。

图13是表示本发明的各实施方式的光学装置的变形例的俯视图。

图14是表示本发明的各实施方式的光学装置的变形例的俯视图。

图15是表示本发明的各实施方式的光学装置的变形例的俯视图。

图16是表示本发明的各实施方式的光学装置的变形例的俯视图。

符号说明

A：图像形成区域，1：液晶光阀单元(光学装置)，2：液晶光阀(光调制元件)，10：箱体，20：保持部(保持构件)，34：对流起动板(对流起动单元)，17a：第1冷却室(收置空间)，17b：第2冷却室(收置空间)，18：入射侧偏振板(偏振构件)，19：射出侧偏振板(偏振构件)，30：对流驱动部，33a、33b：冷媒储存部，34：对流起动板(对流起动单元)，36：驱动装置(驱动单元)，27a、27b：散热片，50：压电式超声波马达(驱动单元)，512、513、514：光源装置，522：红色光用液晶光阀单元，523：绿色光用液晶光阀单元，524：蓝色光用液晶光阀单元，525：分色镜(色合成单元)，602：DMD元件(光调制元件)。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的光学装置以及投影仪的实施方式进行说明。而且，在以下的附图中，为了使各构件成为可识别的大小，适当地变更了各构件的缩放比例。

第1实施方式

关于本发明的光学装置的第1实施方式，参照图1至图5进行说明。

图1是表示本实施方式的光学装置的概略结构的俯视图，图2是图1的光学装置的主要部分的分解立体图，图3是图1的光学装置的A-A线矢视剖面图，图4是图1的光学装置的立体图，图5是图1的光学装置的B-B线矢视图。

液晶光阀单元(光学装置)1如图1及图5所示，设置于箱体10的内部，具备：调制从光源射出的光束的液晶光阀(光调制元件)2；保持液晶光阀2的保持部(保持构件)20；使冷媒(冷却媒体)31循环的对流驱动部30。

另外，液晶光阀2如图2所示，构成为在由TFT基板3和对置基板4挟持的区域充填有液晶(图示略)。进一步，在液晶光阀2上设置有作为与投影仪本体(图示略)连接的可挠性基板的光阀FPC(Flexible PrintedCircuit)5。

另外，箱体10如图2所示，以挟持保持部20的方式进行设置。

首先，对保持部进行说明。

保持部20如图2所示，具备：支持液晶光阀2的支持框21；夹着该支持框21配置的由弹性材料构成的一对液晶面板包装(packing)22a、22b；夹着该液晶面板包装22a、22b配置的一对保持框23a、23b。

支持框21如图2及图3所示，由平面地看矩形形状的板体构成，形成有能够嵌合液晶光阀2的矩形形状的开口部21a。在该开口部21a上形成有台阶部21b，通过在该台阶部21b充填粘接剂来固定液晶光阀2。另外，支持框21如图3所示，是与保持框23a、23b接触的结构。

液晶面板包装22a、22b如图2所示，具有与图像形成区域A相应的大小的矩形形状的开口部22c、22d。另外，作为液晶面板包装22a、22b可以采用具有弹性的硅橡胶。而且，液晶面板包装22a、22b不限于硅橡胶，也可以使用水分透过量的少的丁基合成橡胶或氟元素橡胶。

第1、第2保持框23a、23b如图3所示，在配置液晶光阀2的一侧的面上分别形成有凹部23c、23d，在该凹部23c、23d上配置第1、第2液晶面板包装22a、22b以及支持框21，挟持液晶光阀2。

进一步，在第1、第2保持框23a、23b上，在与配置液晶光阀2的面相反侧的面上，设置有矩形形状的沟部23e、23f，在该沟部设置第1、第2玻璃包装24a、24b。像这样，第1、第2保持框23a、23b在液晶光阀2的两侧设置为大致对称的形状。

这样利用该保持部20，成为不向液晶光阀2的液晶导入冷媒31的结构。

而且，虽然支持框21以及保持框23a、23b由铝构成，但也可以由热传导率的高的金属材料，例如Cu、Al，Fe，Mg等的金属材料、包含这些金属的合金等构成。

下面，对箱体进行说明。

箱体10如图3所示，具备：在液晶光阀2的TFT基板3侧设置的第1罩玻璃11a；在液晶光阀2的对置基板4侧设置的第2罩玻璃11b；隔着第1玻璃包装24a固定第1罩玻璃11a和第1保持框23a的第1固定框13a；隔着第2玻璃包装24b固定第2罩玻璃11b和第2保持框23b的第2固定框13b。

另外，在第1、第2固定框13a、13b上，形成有比液晶光阀2的图像形成区域A大的开口部13c、13d，能够使光束入射。

进一步，液晶光阀2如图3所示，在第1罩玻璃11a和第2罩玻璃11b之间隔着间隔设置，第1、第2保持框23a、23b的侧面(一部分)从箱体10露出。在该第1、第2保持框23a、23b的露出于外部的部分，即，第1、第2保持框23a、23b的外周，如图4所示，形成有散热片27a、27b。即，第1、第2保持框23a、23b为兼作散热部的结构，另外，支持框21为与保持框23a、23b接触的结构，所以成为液晶光阀2的热通过支持框21传递给保持框23a、23b，从而向外部散热的方式。

第1、第2固定框13a、13b如图4所示，在形成于第1、第2保持框23a、23b的固定吊钩部25a，25b部分，利用卡扣连接(snap-fitting)固定固定框13a、13b的固定孔15a、15b。而且，第1、第2固定框13a、13b和第1、第2保持框23a、23b的固定虽然也可以利用螺钉进行，但还是卡扣连接使组装、分解、再组装容易。

另外，第1、第2保持框23a、23b的散热片27a、27b的形状为：除了第1、第2保持框23a、23b的固定吊钩部25a、25b以及固定框13a、13b的固定孔15a、15b以外，都尽可能与外部的空气接触。

另外，如图5所示，在第1罩玻璃11a、第1保持框23a、TFT基板3之间设置有可流动地封入有冷媒31的第1冷却室(收置空间)17a。另外，在第2罩玻璃11b、第2保持框23b、对置基板4之间，设置有可流动地封入有冷媒31的第2冷却室(收置空间)17b。即，液晶光阀2的TFT基板3，对置基板4以及第1、第2保持框23a、23b直接与冷媒31接触。

另外，被封入于第1、第2冷却室17a、17b的冷媒31，从热传导率、成本等考虑采用以水为主的冷媒。通常，冷媒31考虑到低温时的冻结采用乙二醇或丙二醇的水溶液。进一步，添加作为消泡剂、防锈剂的有机系的化合物等。

另外，在第1罩玻璃11a以及第2罩玻璃11b的与与冷媒31接触的内表面11c、11d相反的外表面(外侧面)11e、11f，分别设置有入射侧偏振板(偏振构件)18以及射出侧偏振板(偏振构件)19。

进一步，第1、第2冷却室17a、17b的在第1保持框23a和第1罩玻璃11a之间以及第2保持框23b和第2罩玻璃11b之间形成的空间成为冷媒储存部33a、33b。通过设置该冷媒储存部33，第1、第2冷媒室17a、17b的体积变大，能够储存所需的充足的量的冷媒31。

下面，对对流起动部进行说明。

对流驱动部30如图5所示，虽然设置在第1冷却室17a以及第2冷却室17b侧，但为相同结构，所以仅对第1冷却室17a侧的对流驱动部30进行说明。

对流驱动部30具备：在冷媒储存部33a设置的1个对流起动板(对流起动单元)34；设置于第1罩玻璃11a的外表面11e并且隔着第1罩玻璃11a与对流起动板34连结的旋转起动板35；在第1固定框13a的外表面13e设置并且驱动旋转起动板35的驱动装置(驱动单元)36。即，对流起动板34设置于第1冷却室17a的内部(箱体10的内部)，旋转起动板35以及驱动装置36设置于第1冷却室17a的外部，从外部进行对流起动板34的驱动。

具体地，旋转起动板35是扁平型的电磁马达，利用驱动装置36的驱动力进行旋转。另外，在对流起动板34以及旋转起动板35上，分别形成有对流起动板侧芯构件37以及旋转起动板侧芯构件38，这些芯构件37、38的两方侧的芯构件37、38都是磁铁。于是，对流起动板34受到旋转起动板35的旋转力，从动地以形成于第1保持框23a的旋转轴B为中心旋转，在第1冷却室17a引起强制对流，使冷媒31循环。

另外，在驱动装置36上设置有在第1固定框13a的外表面13e上控制旋转起动板35的旋转数等的驱动装置控制基板39。进一步，在该驱动控制基板39上，设置有作为与投影仪本体(图示略)连接的可挠性基板的连接线(驱动部FPC)40。而且，驱动装置控制基板39也可以在投影仪本体侧。

下面，对利用构成为以上的结构的本实施方式的液晶光阀单元1，冷却液晶光阀2的方法进行说明。

首先，起动驱动装置36来驱动旋转起动板35。与该旋转起动板35的旋转相伴对流起动板34进行旋转。由此，冷媒储存部33a、33b的冷媒31向像素形成区域A侧流动，液晶光阀2的热传递给流体。该冷媒31通过由对流起动板34产生的冷媒31的对流，向冷媒储存部33侧流动。冷媒31的热由第1、第2保持框23a、23b以及散热片27a、27b被散热到外部。即，第1、第2保持框23a、23b直接与冷媒31接触，所以冷媒31的热被快速地传递给接近配置的第1、第2保持框23a、23b后，利用第1、第2保持框23a、23b的散热片27a、27b，大面积散热。

于是，向外部散热而被冷却的冷媒31，利用对流起动板34，再次向像素形成区域A侧流动，液晶光阀2的热被传递给冷媒31。另外，液晶光阀2的热通过支持框21利用第1、第2保持框23a、23b进行散热。进一步，在冷却液晶光阀2的同时，利用第1、第2冷却室17a、17b内的冷媒31的流动，入射侧、射出侧偏振板18、19也被冷却。

在本实施方式的光学装置1中，在封入有冷媒31的第1、第2冷却室17a、17b内，利用对流驱动部30，通过产生强制对流，能够高效率地冷却液晶光阀2例如接收来自光源的光线而产生的热能量。即，虽然在自然对流方式中冷却效率非常低下，但只要利用对流驱动部30在第1、第2冷却室17a、17b内使冷媒31来回，就能够使冷却效率有飞跃的提高。

进一步，不将在以往的强制对流式液冷中经常使用的冷媒储存部、对流起动部、散热部与液晶光阀分别设置，而是在箱体10内设置冷媒储存部33a、33b，对流驱动部30，进行散热的第1、第2保持框23a、23b，所以能够得到小型且能够避免由冷媒31的泄漏导致的减量，尘埃、气泡的侵入等的液晶光阀单元1。

另外，通过在露出于第1、第2保持框23a、23b的箱体10的外部的部分形成散热片27a、27b，能够更有效率地进行液晶光阀2的冷却。即，即使不在外部配置大的散热片也能够充分地冷却液晶光阀2。

另外，本发明的液晶光阀单元1不需要输送冷媒的管道、连接构件等，所以例如用于投影仪的分色棱镜的组装方法可以利用与以往的光阀同样地进行，组装容易。

第2实施方式

下面，关于本发明的第2实施方式，参照图6至图9进行说明。而且，在以下说明的各实施方式中，在与上述的第1实施方式的液晶光阀单元1结构相同的部位赋予相同的符号并省略说明。

在本实施方式的液晶光阀单元中，作为驱动装置(驱动单元)50，在利用压电式超声波马达这一点上与第1实施方式不同。

压电式超声波马达(PZT马达)50如图6所示，具备：可旋转的转子(第1实施方式的旋转起动板)51以及具有与该转子51的侧面接触的突起56的定子(振动子)52。

转子51，由不锈钢形成，侧面为驱动面。

定子52如图7所示，为把薄板状的压电元件(压电陶瓷)53配置在不锈钢的薄垫片(薄板)54的两面的结构，总厚为0.4mm。该2片压电元件53配置为分极方向成为如图7所示的方向。另外，压电元件53的平面尺寸大约为7mmx2mm，压电元件53的外侧面的电极如图6所示，在y方向被3分割，该被3分割的电极中的端部52a、52b侧的电极在x方向被2分割，合计被5分割。即，构成为包括：端部52a侧以及侧面53a侧的电极A，端部52a侧以及侧面53b侧的电极B，作为正中的电极的电极C，端部52b侧以及侧面53a侧的电极D，端部52b侧以及侧面53b侧的电极E。

另外，在定子52的宽度方向的侧面，设置有兼用于保持及导通的支持部55，通过利用该支持部55在转子51侧加压，利用摩擦把定子52的振动传递到转子51侧。

下面，对由以上的结构构成的本实施方式的压电式超声波马达50的动作进行说明。

首先，如果在电极A、C、E和薄垫片54之间施加约300kHz的交流信号，则定子52被激励起图8(a)所示的纵1次以及图8(b)所示的弯曲2次的驻波。在这样的压电式超声波马达50的形状下，纵1次以及弯曲2次的共振频率的差接近约3～6kHz，所以成为混合模式的振动。这样的振动的结果，突起56的顶端描绘椭圆状的轨迹，进行效率良好的驱动。

另外，如果把电压的施加位置切换为电极B、C、D，则椭圆振动的方向逆转，转子51向逆方向旋转。于是，与该转子51的旋转相伴对流起动板34进行旋转。

本实施方式的液晶光阀单元中，利用压电式超声波马达50，能够以小的尺寸发生大的转矩。即，在用于使对流起动板34旋转的转矩不足的情况下，如图9所示，通过在第1固定框13a上利用固定螺钉57固定压电式超声波马达50，直接连接转子51和对流起动板34，能够提供小型且转矩大的液晶光阀单元。此时，为了防止从连接转子51和对流起动板34的旋转轴C泄漏冷媒31，在轴承58和旋转轴C、轴承58和第1罩玻璃11a之间设置包装(O环)59。而且，在液晶光阀单元的形成有驱动装置的空间内有余量的情况下，也可以取代压电式超声波马达50，而使用转矩的大的薄型的无刷马达或带减速机的小型马达。

第3实施方式

下面，作为本发明的第3实施方式，对具备上述第1实施方式的液晶光阀单元1的投影仪进行说明。

图10是具有上述实施方式的液晶光阀单元1的投影仪500的说明图。

投影仪500具备：光源装置512、513、514，红色光用液晶光阀单元522、绿色光用液晶光阀单元523、蓝色光用液晶光阀单元524，对从这些液晶光阀单元522、523、524分别射出的色光进行合成的分色棱镜(色合成单元)525，对由分色棱镜525进行了合成的光学像进行投射的投射透镜526。另外，液晶光阀单元522、523、524如图11所示，沿着分色镜525的侧面，利用定位孔540，固定于分色棱镜固定构件545。另外，在本实施方式中，假设了高温的冷媒由于对流而向上部移动的情况，所以液晶光阀单元522、523、524的冷媒储存部33a、33b，成为配置于上部的结构。而且，在使用天吊的情况下，也可以是在图中的横侧配置了冷媒储存部33a、33b结构。

在各光源装置512、513、514中，分别采用了发出红(R)、绿(G)、蓝(B)光的LED芯片。而且，作为使光源光的照度分布均一化的均一照明系统，也可以在各光源装置的后方配置棒状透镜、蝇眼透镜。

来自红色光源装置512的光束，透过重叠透镜535R在反射镜517被反射，向红色光用液晶光阀单元522的红色光用液晶光阀522R(图示略)入射。另外，来自绿色光源装置513的光束，透过重叠透镜535G向绿色光用液晶光阀单元523的绿色光用液晶光阀523G(图示略)入射。

另外，来自蓝色光源装置514的光束，透过重叠透镜535B在反射镜516被反射，向蓝色光用液晶光阀单元524的蓝色光用液晶光阀524b入射。而且，来自各光源的光束通过经过重叠透镜在液晶光阀的显示区域重叠，均一地照明液晶光阀。另外，仅有来自各光源装置512、513、514的光束中的规定方向的直线偏振光透过入射侧偏振板，向各液晶光阀单元522、523、524入射。

被各液晶光阀单元522、523、524调制的3个色光，向分色棱镜525入射。该棱镜贴合4个直角棱镜而形成，在其内面十字状地配置有反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜。利用这些电介质多层膜合成3个色光，形成表示彩色图像的光。于是，被合成光利用作为投影光学系统的投射透镜526向投射屏幕527上进行投影，显示放大了的图像。

上述本实施方式的投影仪500具备：抑制了尘埃向冷却媒体侵入的红色光用液晶光阀单元522、绿色光用液晶光阀单元523以及蓝色光用液晶光阀单元524，所以能够向投射屏幕527投影更鲜明的图像。

另外，通过把液晶光阀单元522、523、524用于投影仪500，液晶光阀单元1和投影仪本体的连接部，除去兼用于定位的机械的固定部60之外，仅有光阀FPC5以及连接线40，所以能够实现投影仪500整体的小型化。

而且，在液晶光阀单元522、523、524的保持框上未配置有充足的散热片27a、27b的情况下、或者由于是高亮度类型使得散热量不足的情况下等，也可以是这样的结构：如图12所示，在分色镜525的上表面(未设置有液晶光阀单元522、523、524面)525a上，具备与液晶光阀单元522、523、524的散热片27b接触并且具有多个散热片550a的散热部550。在该结构中，通过在散热部550设置与散热片27b接触的接触片550b，能够通过散热部550散热散热片27b的热，所以能够提高电热效率。在这里，虽然采用了把散热部550设置在分色镜525的上表面525a上的结构，但如果在投影仪本体内具有空间，则并不限于分色镜525的上表面525a。

而且，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。

例如，也可以如图13所示，在第1、第2冷却室17a、17b设置使冷媒31扩散的整流突起(整流构件)71。在该结构的情况下，能够使对流起动板34的周围的流体的流动平滑。由此，能够在图像形成区域A对流动的紊乱施加影响，所以能够减轻透过液晶光阀2的光束的紊乱。另外，整流突起71优选形成在作为图像形成区域A的外侧的冷媒储存部33a、33b，但在由透明构件形成的情况下，也可以形成在图像形成区域A。

进一步，虽然采用了在第1、第2冷媒室17a、17b的冷媒储存部33a、33b形成对流起动板34的结构，但对流起动板34只要形成在第1、第2冷媒室17a、17b内即可，所以在图像表示区域A内也可以。而且，在该情况下，为了抑制流起动单元34对图像的影响，优选为透明构件。

另外，虽然在液晶光阀2的两面上设置了第1、第2冷却室17a、17b，但根据热量、用途等也可以设置在单侧。

另外，虽然把驱动对流起动板的驱动装置36设置在外部，但也可以设置在箱体10的内部，在该结构的情况下，为了防止尘埃等的侵入，优选例如设置在第1、第2保持框23a、23b的一部分上。

另外，虽然采用了设置了一个对流起动板34的结构，但也可以设置多个。在该结构的情况下，虽然能够增大冷媒31的对流，但考虑到流动的紊乱、驱动源的成本等还是优选少的一方。另外，虽然对流起动板侧芯构件37以及旋转起动板侧芯构件38采用了磁铁，但也可以使这些芯构件37、38的一方侧成为磁铁。另外，也可以不用磁铁而利用静电力。

另外，虽然在TFT基板3侧、对置基板4侧分别独立设置了第1冷却室17a、第2冷却室17b，但也可以在第1、第2保持框23a、23b的一部分形成连通路。在该结构的情况下，能够使第1冷却室17a以及第2冷却室17b内的冷媒31移动，所以对流驱动部30可以设置在第1冷却室17a以及第2冷却室17b的任意一方。

另外，在上述各实施方式中，虽然作为光调制元件采用了透过型的液晶元件，但不限于此，也可以是例如采用作为反射型光学调制元件的DMD(Digital Micromirror Device：数字微镜设备)元件602的液晶光阀单元600。在该结构的情况下，如图14所示，具备：被基板601挟持的DMD元件602；；在冷媒603中设置的对流起动板604；；设置在冷却室605的外侧，与驱动对流起动板604的驱动电路606a连接的驱动装置606；与冷却室605接触的散热构件607。而且，散热构件607也可以与冷却室605一体化。另外，驱动装置606的驱动电路606a与基板601的连接能够共通化。该液晶光阀单元600由固定螺钉610固定于规定的位置上。

另外，虽然利用第1冷却室17a以及第2冷却室17b的冷媒31，冷却入射侧偏振板18以及射出侧偏振板19，但也可以如图15所示，具备：能够连通冷媒储存部33a、33b并且能够使冷媒31对流的透明管道701；向透明管道701内送出冷媒31的齿轮泵702；使该透明管道701与第1、第2罩玻璃11a、11b接触，冷却入射侧偏振板18以及射出侧偏振板19。在该结构的情况下，能够进一步冷却入射侧、射出侧偏振板18，19。

进一步，也可以如图16所示，在图像形成区域A的周围，具备：具有在冷媒储存部33a流通的中空部801的固定框802；向中空部801内送出冷媒31的齿轮泵803。利用固定框802固定液晶光阀2，使冷媒31向中空部801流动引起强制对流。在该结构的情况下，在图像形成区域A没有冷媒31流动，所以能够抑制画质劣化的危险。

Claims (11)

1.一种光学装置，其特征在于，具备：

调制从光源射出的光束的光调制元件；

收置该光调制元件的箱体；

保持所述光调制元件并且其一部分露出于所述箱体的外部的保持构件；

被收置在由所述箱体、所述保持构件和所述光调制元件围起来的收置空间内的冷却媒体；和

设置于所述箱体内并且使所述冷却媒体对流的对流起动单元。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，在所述保持构件上设置所述对流起动单元。

3.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述光调制元件是透过型的液晶元件，

在所述收置空间的所述光调制元件的图像形成区域的周围，设置有储存所述冷却媒体的一部分的冷媒储存部，

所述对流起动单元设置在该冷媒储存部。

4.根据权利要求3所述的光学装置，其特征在于，在构成所述收置空间的罩玻璃的外侧设置有偏振构件。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的光学装置，其特征在于，在所述收置空间内设置有对所述冷却媒体的流动进行整流的整流构件。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的光学装置，其特征在于，驱动所述对流起动单元的驱动单元设置在所述箱体的外部。

7.根据权利要求6所述的光学装置，其特征在于，所述驱动单元是电磁马达或压电型超声波马达。

8.根据权利要求1～4中的任意一项所述的光学装置，其特征在于，在所述保持构件露出于所述箱体的外部的部分设置有散热片。

9.一种投影仪，其特征在于，具备：

射出光的光源装置；

权利要求1～8中的任意一项所述的光学装置；

沿侧面设置有多个所述光学装置，合成从该多个光学装置射出的色光的色合成单元；和

投射由该色合成单元合成的光学像的投射单元。

10.根据权利要求9所述的投影仪，其特征在于，具备与所述多个光学装置的所述保持构件接触的散热部。

11.根据权利要求10所述的投影仪，其特征在于，所述色合成单元是分色棱镜，

所述散热部设置在该分色棱镜的未设置有所述多个光学装置的面上。

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