JP2005156675A - Optical modulation device, optical device and projector - Google Patents
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Description
本発明は、入射する光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を備えた光変調装置、この光変調装置を備える光学装置、および、この光学装置を備えるプロジェクタに関する。 The present invention relates to a light modulation device including a light modulation element that modulates an incident light beam according to image information to form an optical image, an optical device including the light modulation device, and a projector including the optical device.
従来より、会議等でのプレゼンテーション用途にプロジェクタが利用されており、近年では、ホームシアター用途にも利用されている。
このようなプロジェクタでは、光源から射出された光束が液晶パネル等を用いた光変調装置によって画像情報に応じて変調され、スクリーン等に拡大投写されている。
Conventionally, projectors have been used for presentations in meetings and the like, and in recent years, they have also been used for home theaters.
In such a projector, a light beam emitted from a light source is modulated according to image information by a light modulation device using a liquid crystal panel or the like, and is enlarged and projected onto a screen or the like.
また、プロジェクタは、光変調装置に組み込まれる光変調素子や、光変調装置の前段、後段に設けられる偏光板等の光学素子を備えており、これらの取り付け構造を簡素化して組立性を向上させるとともに、プロジェクタの小型化をも図っている。
例えば、光変調素子を、凹部を有する容器状の入射側保持枠に収納し、板状の射出側保持枠で押圧固定した光変調装置が知られている。この光変調装置は、入射側保持枠の四隅に形成された孔にピン状の部材が挿入されることによって光変調装置および色合成光学装置が一体化されるため、構造の簡素化、および組立性の向上が図られる(特許文献1参照)。
In addition, the projector includes a light modulation element incorporated in the light modulation device and an optical element such as a polarizing plate provided at the front stage and the rear stage of the light modulation apparatus, and simplifies the mounting structure to improve assembly. At the same time, the projector is also downsized.
For example, a light modulation device is known in which a light modulation element is housed in a container-shaped incident-side holding frame having a recess and pressed and fixed by a plate-shaped emission-side holding frame. In this light modulation device, the light modulation device and the color synthesizing optical device are integrated by inserting pin-shaped members into holes formed at the four corners of the incident side holding frame, so that the structure is simplified and assembled. This improves the performance (see Patent Document 1).
ところで、このようなプロジェクタでは、前述のように小型化が促進されるとともに、光源の高輝度化によって明るい投写画像を表示することも促進されている。
そして、小型化および高輝度化が促進されるに従って、液晶パネル等の光変調素子を如何に効果的に冷却するかが重要な課題となっており、従来より、光変調素子に外部から取り入れた冷却風を吹き付ける冷却方法が採用されている。
しかし、冷却風を吹き付ける方法では、特にホームシアター用途では、冷却ファンのモータ音が問題化するおそれがあるとともに、小型化および高輝度化に伴って内部の熱密度が上昇する中、冷却効率にも限界がある。
そこで、板状の入射側保持枠に液晶パネルを貼付し、この入射側保持枠と対向離間配置された板状の射出側保持枠とを熱伝導性のピン状部材で接続するとともに、色合成光学装置の複数の光束入射端面と直交する端面に金属製の台座を配置し、ピン状部材および台座を経由した伝導放熱機構により、過熱した光変調装置を効果的に冷却することが提案されている(特許文献2参照)。
By the way, in such a projector, miniaturization is promoted as described above, and a bright projected image is also promoted by increasing the luminance of the light source.
As miniaturization and higher brightness are promoted, it has become an important issue how to effectively cool light modulation elements such as liquid crystal panels, which have been incorporated into the light modulation elements from the outside. A cooling method in which cooling air is blown is employed.
However, with the method of blowing cooling air, especially in home theater applications, the motor noise of the cooling fan may become a problem, and while the internal heat density increases with downsizing and higher brightness, the cooling efficiency is also improved. There is a limit.
Therefore, a liquid crystal panel is affixed to the plate-shaped incident side holding frame, and this incident side holding frame is connected to the plate-shaped emission side holding frame opposed and spaced apart by a thermally conductive pin-shaped member, and color synthesis is performed. It has been proposed that a metal pedestal is disposed on an end surface orthogonal to a plurality of light incident end surfaces of the optical device, and that the overheated light modulation device is effectively cooled by a conductive heat dissipation mechanism via the pin-shaped member and the pedestal. (See Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2に記載の方法では、液晶パネルが入射側保持枠にしか接触しておらず、入射側保持枠と射出側保持枠とはピン状部材を通じて部分的に熱伝導可能であるに過ぎないから、伝導放熱は主として入射側保持枠と接触する側からしか行われず、射出側保持枠からの伝導放熱量は小さい。したがって、液晶パネルの入射側と射出側とで温度差が生じやすく、光変調装置を効果的に冷却できるとは言い難い。
However, in the method described in
本発明の目的は、上記問題に鑑みて、放熱性能ならびに冷却性能に優れる光変調装置、この光変調装置を備える光学装置、およびこの光学装置を備えるプロジェクタを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light modulation device excellent in heat dissipation performance and cooling performance, an optical device including the light modulation device, and a projector including the optical device.
本発明の光変調装置は、入射する光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を備えた光変調装置であって、前記光変調素子の画像形成領域に応じた位置に形成される開口部が形成され、該光変調素子を光束入射側から保持する入射側保持枠と、
この入射側保持枠の開口部に応じた位置に形成される開口部を有し、前記入射側保持枠と組み合わされ、前記光変調素子を光束射出側から保持する射出側保持枠と、前記入射側保持枠および前記射出側保持枠の一方の端部、およびこの端部と対向する前記入射側保持枠および前記射出側保持枠の他方の端部を互いに熱伝導可能に連結し、これら端部間に前記光変調素子を冷却する冷却風を案内する連結枠とを備えることを特徴とする。
The light modulation device of the present invention is a light modulation device including a light modulation element that modulates an incident light beam according to image information to form an optical image, and the position of the light modulation element according to an image formation region An incident side holding frame that holds the light modulation element from the light beam incident side;
An exit-side holding frame that has an opening formed at a position corresponding to the opening of the incident-side holding frame, is combined with the incident-side holding frame, and holds the light modulation element from the light beam exit side, and the incident One end portion of the side holding frame and the exit side holding frame, and the other end portion of the incident side holding frame and the exit side holding frame facing the end portion are connected to each other so as to be able to conduct heat, and these end portions And a connecting frame for guiding cooling air for cooling the light modulation element.
ここで、射出側保持枠は、光変調装置と色合成光学装置との間に介在する枠状部材であり、この射出側保持枠を色合成光学装置に直接固定してもよいし、他の枠状部材や板状部材等を介して間接的に固定することもできる。
この射出側保持枠、入射側保持枠、連結枠等の形状や材質、固定態様については、強度やコスト、放熱性等を考慮のうえ、適宜選択することができる。
Here, the emission side holding frame is a frame-like member interposed between the light modulation device and the color synthesis optical device, and the emission side holding frame may be directly fixed to the color synthesis optical device. It can also be indirectly fixed via a frame-like member, a plate-like member or the like.
The shape, material, and fixing mode of the exit side holding frame, incident side holding frame, connecting frame, and the like can be appropriately selected in consideration of strength, cost, heat dissipation, and the like.
この発明によれば、光変調素子から発生する熱が連結枠の枠体を介して入射側保持枠および射出側保持枠の一方の端部から他方の端部まで、入射側保持枠および射出側保持枠の全体に伝導するので、従来、入射側保持枠と射出側保持枠との間の熱伝導がピン状部材によって部分的にしか図られておらず、光変調素子の射出側保持枠側には効果的な放熱径路を有していなかったことと比べて、伝導放熱性能を確実に向上させることができる。
さらに、連結枠が、入射側保持枠および射出側保持枠の端部間の側壁となり、入射側保持枠と射出側保持枠との間に位置する光変調素子が入射側、射出側とも冷却風に十分さらされるので、光変調素子の温度にむらが生じず、上記の放熱性能の向上との相乗効果によって、ファン送風を強化することなく、冷却性能を格段に向上させることができる。
ここで、本発明では、例えば、連結枠をトンネル状として、内周面を介して入射側保持枠と射出側保持枠とを連結することが好ましい。この構成では、入射側保持枠および射出側保持枠よりも連結枠の方が熱容量が大きく、伝導放熱性能に一層優れる。
According to the present invention, the heat generated from the light modulation element passes from the one end of the incident side holding frame and the emission side holding frame to the other end via the frame of the connection frame, and the incident side holding frame and the emission side. Conventionally, heat conduction between the incident-side holding frame and the emission-side holding frame is only partially achieved by the pin-like member, and the light-modulating element on the emission-side holding frame side. Compared with having no effective heat radiation path, the conductive heat radiation performance can be improved reliably.
Further, the connecting frame serves as a side wall between the end portions of the incident side holding frame and the emission side holding frame, and the light modulation element located between the incident side holding frame and the emission side holding frame is cooled by the cooling air on both the incident side and the emission side. Thus, the temperature of the light modulation element is not uneven, and the cooling performance can be significantly improved without enhancing the fan air blowing due to the synergistic effect with the improvement of the heat dissipation performance.
Here, in the present invention, for example, it is preferable to connect the incident side holding frame and the emission side holding frame via the inner peripheral surface in a tunnel shape. In this configuration, the connecting frame has a larger heat capacity than the incident side holding frame and the emission side holding frame, and the conduction heat radiation performance is further improved.
本発明の光変調装置では、前記連結枠は、熱伝導性材料から形成されていることが好ましい。
ここで、熱伝導性材料として、Mg合金、Al合金、Mo−Cu合金、Ti合金、およびFe−Ni合金等を採用できる。これらの材料の熱伝導率はすべて、10W/(m・K)以上である。
この発明によれば、連結枠の熱伝導性によって、入射側保持枠および射出側保持枠間の熱伝導が一層効率よく行われるので、伝導放熱性能をより一層向上させることができる。
In the light modulation device according to the aspect of the invention, it is preferable that the connection frame is formed of a heat conductive material.
Here, Mg alloy, Al alloy, Mo-Cu alloy, Ti alloy, Fe-Ni alloy, etc. are employable as a heat conductive material. All of these materials have a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more.
According to the present invention, the heat conduction between the incident side holding frame and the emission side holding frame is more efficiently performed by the thermal conductivity of the connecting frame, so that the conduction heat radiation performance can be further improved.
本発明の光変調装置では、前記連結枠には、前記連結するそれぞれの端部に応じた位置に、前記冷却風の流れに沿って延びる整流部材が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、冷却風の流れが整流部材によって整流されるので、入射側保持枠および射出側保持枠の端部間に冷却風が勢いよく吹き出され、冷却性能をより一層向上させることができる。冷却風がファンの回転の影響等で渦を巻いて広がろうとする場合にも、光変調装置に十分な風量の冷却風が供給されて、光変調素子の温度むらを防止できる。
また、光変調装置と色合成光学装置との間に偏光板等を介在させた場合等、連結枠と色合成光学装置との間に生じた隙間をこの整流部材によって塞ぐことができる。これにより、この隙間から冷却風や光束が漏れるのを防止できる。
ここで、この整流部材が設けられる位置は、連結枠の光束入射側および光束射出側のいずれでもよい。さらに、光束入射側および光束射出側両方に整流部材を設けることにより、光束入射側および光束射出側両方で冷却空気を整流し、光変調素子を両面から効率よく冷却できる。
In the light modulation device according to the aspect of the invention, it is preferable that the connection frame is provided with a rectifying member extending along the flow of the cooling air at a position corresponding to each of the end portions to be connected.
According to the present invention, since the flow of the cooling air is rectified by the rectifying member, the cooling air is blown out between the end portions of the incident side holding frame and the emission side holding frame, thereby further improving the cooling performance. it can. Even when the cooling air is swirled due to the influence of the rotation of the fan or the like, a sufficient amount of cooling air is supplied to the light modulation device, and uneven temperature of the light modulation element can be prevented.
In addition, when a polarizing plate or the like is interposed between the light modulation device and the color synthesis optical device, a gap generated between the connection frame and the color synthesis optical device can be closed by the rectifying member. Thereby, it is possible to prevent the cooling air and the light flux from leaking from the gap.
Here, the position where the rectifying member is provided may be on either the light beam incident side or the light beam emission side of the connecting frame. Furthermore, by providing a rectifying member on both the light beam incident side and the light beam emission side, the cooling air can be rectified on both the light beam incident side and the light beam emission side, and the light modulation element can be efficiently cooled from both sides.
本発明の光変調装置では、前記整流部材は、前記冷却風の上流側に向かうに従って互いに接近するようにそれぞれ曲折されていることが好ましい。
ここで、整流部材の端部は、冷却風の吹き出し口に向かって延びていることが好ましい。この吹き出し口に整流部材の端部が達していれば、なお好ましい。
この発明によれば、吹き出し口から強い風圧で吹き出す冷却風が漏れなく直ちに整流部材の端部から連結枠の内部に吹き込むので、吹き出し口付近での圧力損失および風量損失を回避でき、光変調装置の冷却性能を確実に向上させることができる。
In the light modulation device according to the aspect of the invention, it is preferable that the rectifying members are bent so as to approach each other toward the upstream side of the cooling air.
Here, it is preferable that the edge part of the baffle member is extended toward the cooling-air blowing outlet. It is more preferable if the end of the flow regulating member reaches the outlet.
According to the present invention, the cooling air blown out from the outlet with a strong wind pressure is immediately blown into the connecting frame from the end of the rectifying member without leakage, so that pressure loss and air volume loss in the vicinity of the outlet can be avoided, and the light modulation device The cooling performance can be improved with certainty.
本発明の光変調装置では、前記連結枠は、前記冷却風の下流側となる位置で、前記一方の端部を連結する部分、および前記他方の端部を連結する部分を熱伝導可能に接続する接続部を備えることが好ましい。
この発明によれば、連結枠の内側に吹き込んだ冷却風がこの接続部に当たって入射側保持枠および射出側保持枠の間に回り込むので、光変調装置をより一層効果的に冷却できる。
In the light modulation device according to the aspect of the invention, the connection frame may connect the portion connecting the one end portion and the portion connecting the other end portion so as to conduct heat at a position on the downstream side of the cooling air. It is preferable to provide a connecting portion.
According to the present invention, the cooling air blown into the inside of the connecting frame hits the connecting portion and wraps between the incident side holding frame and the emission side holding frame, so that the light modulation device can be cooled more effectively.
本発明の光変調装置では、前記入射側保持枠、前記射出側保持枠、および前記連結枠の間には、熱伝導性弾性材料が介在していることが好ましい。
ここで、熱伝導性弾性材料としては、熱伝導性のシリコン接着剤や、熱伝導性のグリス等を採用できる。
この発明によれば、熱伝導性弾性材料が介在することによって、入射側保持枠、射出側保持枠、および前記連結枠とが互いに密接されるので、光変調装置をより一層効果的に伝導放熱させることができる。
In the light modulation device according to the aspect of the invention, it is preferable that a heat conductive elastic material is interposed between the incident side holding frame, the emission side holding frame, and the connection frame.
Here, as the heat conductive elastic material, a heat conductive silicon adhesive, heat conductive grease, or the like can be employed.
According to the present invention, the incident side holding frame, the emission side holding frame, and the connection frame are brought into close contact with each other due to the presence of the heat conductive elastic material. Can be made.
本発明の光学装置は、入射する光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を備えた光変調装置と、該光変調装置と対向する光束入射端面を有し、該光変調装置で形成された光学像を合成する色合成光学装置とを備える光学装置であって、前記光変調装置は、前述の光変調装置であることを特徴とする。
この発明によれば、光変調装置が前述のような作用及び効果を具備するため、同様の作用および効果を享受でき、放熱性能ならびに冷却性能に優れる光学装置を提供できる。
An optical device of the present invention includes a light modulation device including a light modulation element that modulates an incident light beam according to image information to form an optical image, and a light beam incident end face that faces the light modulation device, An optical device including a color synthesis optical device that synthesizes an optical image formed by the light modulation device, wherein the light modulation device is the light modulation device described above.
According to the present invention, since the light modulation device has the operations and effects as described above, it is possible to provide an optical device that can enjoy the same operations and effects and is excellent in heat dissipation performance and cooling performance.
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投写するプロジェクタであって、前述の光学装置を備えることを特徴とする。
この発明によれば、光学装置が前述のような作用及び効果を具備するため、同様の作用および効果を享受できる。したがって、小型化や高輝度化に伴う内部の温度上昇を防止でき、目論見どおりの性能を実現して信頼性を向上させることができる。
A projector according to the present invention is a projector that modulates a light beam emitted from a light source in accordance with image information to form an optical image and projects an enlarged image, and includes the above-described optical device.
According to the present invention, since the optical device has the functions and effects as described above, the same functions and effects can be enjoyed. Therefore, it is possible to prevent an internal temperature rise due to downsizing and high brightness, and to achieve performance as expected and improve reliability.
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
(1)外観構成
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1を上方前面側から見た斜視図である。図2は、プロジェクタ1を下方前面側から見た斜視図である。図3は、プロジェクタ1を後方背面側から見た斜視図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ1は、図1から図3に示すように、略直方体状の筐体としての外装ケース2、およびこの外装ケース2から露出する投写レンズ3を備えている。
投写レンズ3は、プロジェクタ1の本体部分により画像情報に応じて変調された光学像を拡大投写する。この投写レンズ3は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、複数のレンズの相対位置を変更するレバー3A(図1)を備え、投写像のフォーカス調整、および倍率調整可能に構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) External Configuration FIG. 1 is a perspective view of a projector 1 according to the present embodiment as viewed from the upper front side. FIG. 2 is a perspective view of the projector 1 as viewed from the lower front side. FIG. 3 is a perspective view of the projector 1 as seen from the rear rear side.
The projector 1 modulates the light beam emitted from the light source according to the image information, and enlarges and projects it on a projection surface such as a screen. As shown in FIGS. 1 to 3, the projector 1 includes an
The
外装ケース2は、合成樹脂製の筐体であり、プロジェクタ1の本体部分を収納する。この外装ケース2は、図1から図3に示すように、プロジェクタ1の上部分を覆うアッパーケース11と、プロジェクタ1の下部分を覆うロアーケース12と、プロジェクタ1の背面部分を覆うリアケース13(図3)とを備えている。これらアッパーケース11、ロアーケース12およびリアケース13は、ねじ等により固定され、適宜着脱可能に構成されている。
アッパーケース11は、図1から
し図3に示すように、プロジェクタ1の上面、前面、および側面をそれぞれ構成する上面部11A、前面部11B、および側面部11C(図1),11D(図2、図3)を含んで構成される。
The
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
この前面部11Bにおいて、前方から見て左側部分には、図1に示すように、排気口17が形成され、内部に配置される冷却ファンから排気される空気が該排気口17を介して排出される。
また、この前面部11Bにおいて、前方から見て右側部分には、図1に示すように、前述した切り欠き16と連続し、略円形状の切り欠き18が形成されている。そして、この切り欠き18は、投写レンズ3の先端部分を露出させている。
As shown in FIG. 1, an
Further, as shown in FIG. 1, a substantially
ロアーケース12は、図1から図3に示すように、プロジェクタ1の底面、側面、および背面の一部をそれぞれ構成する底面部12A(図2)、側面部12B(図1),12C(図2、図3)、および背面部12D(図3)を含んで構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
この底面部12Aにおいて、下方から見て左側略中央部分には、矩形状の開口21が形成されている。この開口21には、該開口21を覆うランプカバー22が着脱自在に設けられている。
また、この底面部12Aにおいて、下方から見て右側で後方側の隅部は、内側に凹む段付き形状を有している。そして、この隅部には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口23が形成されている。この吸気口23には、該吸気口23を覆う吸気口カバー23Aが着脱自在に設けられている。この吸気口カバー23Aには、複数の開口23Bが形成されている。そして、これら開口23B内側には、図示しないエアフィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入を防止している。
In the
Further, in this
(2)内部構成
図4は、プロジェクタ1のアッパーケース11および内部の制御基板等を外した状態の、プロジェクタ1の内部構造を示す図である。
外装ケース2の内部には、プロジェクタ1の本体部分が収納されており、この本体部分は、投写方向略中央部分で左右方向に延び、一方の端部が前方に延びる平面視略L字状の光学ユニット4と、この光学ユニット4の上方で投写レンズ3側に配置される制御基板(図示省略)と、この制御基板や光源装置411に電力を供給するとともに、背面部分および一方の側面部分に沿って平面視略L字状に配置されて光源装置411および制御基板(図示省略)等に電力を供給する電源ユニット6と、吸気口23および排気口17に応じた位置、および電源ユニット6の角隅部分に配置される3つの冷却ファンを含む冷却ユニット7とを備えて構成される。
(2) Internal Configuration FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the projector 1 with the
The
(2-1)光学ユニット4の構造
図5は、光学ユニット4の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット4は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ3を介してスクリーン上に投写画像を形成するものである。この光学ユニット4は、図4または図5に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置44と、これら光学部品41,42,43,44を収納配置する光学部品用筐体45(図4)とに機能的に大別される。
インテグレータ照明光学系41は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、図5に示すように、光源装置411、第1レンズアレイ412、第2レンズアレイ413、偏光変換素子414、および重畳レンズ415を備えて構成される。
(2-1) Structure of
The
The integrator illumination
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416、リフレクタ417、およびリフレクタ417の光束射出面を覆う防爆ガラス418を備える。そして、光源ランプ416から射出された放射状の光束は、リフレクタ417で反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ416として、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ417として、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ416としては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ417として放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
The
第1レンズアレイ412は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ416から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を光学装置44の後述する液晶パネル441R,441G,441B上に結像させる機能を有する。
The
The
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を略1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置44での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の後述する液晶パネル441R,441G,441B上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル441R,441G,441Bを用いたプロジェクタでは、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子414は、例えば、特開平8−304739号公報に紹介されている。
The
Specifically, each partial light beam converted into approximately one kind of polarized light by the
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備える。インテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束は、2枚のダイクロイックミラー421により赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離される。
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、UVカットフィルタ434と、反射ミラー432,435とを備えている。このリレー光学系43は、色分離光学系42で分離された色光である青色光を光学装置44の後述する液晶パネル441Bまで導く機能を有している。
The color separation
The relay
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した赤色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ424を通って、赤色用の液晶パネル441Rに到達する。このフィールドレンズ424は、第2レンズアレイ413から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル441G,441Bの光入射側に設けられたフィールドレンズ424も同様である。
At this time, in the
また、ダイクロイックミラー421を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ424を通って、緑色光用の液晶パネル441Gに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ424を通って、青色光用の液晶パネル441Bに到達する。
なお、青色光にリレー光学系43が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ424に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
Of the blue light and green light transmitted through the
The reason why the relay
光学装置44は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置44は,色分離光学系42で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の後段に配置される3つの視野角補正板443と、各視野角補正板443の後段に配置される三つの光変調装置440R,440G,440Bと、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム445とを備える。
The
光変調装置440R,440G,440Bは、光変調素子としての液晶パネル441R,441G,441Bと、射出側偏光板444とを備える。この液晶パネル441R,441G,441Bは、入射側偏光板442および視野角補正板443を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
液晶パネル441R,441G,441Bは、サファイアガラス製等の駆動基板(例えば複数のライン状の電極と、画素を構成する電極と、これらの間に電気的に接続されたTFT素子とが形成された基板)441R1、441G1,441B1(光束射出側)と、同じくサファイアガラス製の対向基板(例えば、共通電極が形成された基板)441R2、441G2,441B2(光束入射側)との間に液晶が封入されたものであり、これらのガラス基板の間から制御用ケーブル441R4,441G4,441B4が延びて構成されている(図8および図9)。さらに、駆動基板441R1の外側には、防塵ガラス441R3が対向配置され、対向基板441R2の外側には、射出側偏光板444が対向配置されている。
The
The
入射側偏光板442は、色分離光学系42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板444も、入射側偏光板442と略同様に構成され、液晶パネル441R,441G,441Bから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板442における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
The incident
The exit
視野角補正板443は、基板上に液晶パネル441R,441G,441Bで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものである。この視野角補正板443は、液晶パネル441R,441G,441Bで生じる複屈折を補償する。そして、この視野角補正板443により、投写画像の視野角が拡大され、かつ投写画像のコントラストが向上する。
クロスダイクロイックプリズム445は、射出側偏光板444から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム445には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。
以上説明した光変調装置440R,440G,440B、射出側偏光板444、およびクロスダイクロイックプリズム445は、一体的にユニット化されている。
The viewing
The cross
The
光学部品用筐体45は、図4に示すように、射出成形等による合成樹脂製品であり、上述した光学部品41,42,43,44が収納される部品収納部材451と、この部品収納部材451の上面の開口部分を塞ぐ蓋状部材452とを備える。
部品収納部材451は、光源装置411が収納される光源収納部451Aと、光源装置411を除く他の光学部品が収納される容器状に形成された部品収納部451Bと、この部品収納部451Bの外側面に形成され、投写レンズ3が設置される投写レンズ設置部451Cとを備える。
As shown in FIG. 4, the
The
光源収納部451Aは、下方端面の開口部451A1(図14)および部品収納部451B側の図示しない開口部を有する略箱状に形成されている。そして、この光源収納部451Aには、ロアーケース12の底面部12Aに設けられたランプカバー22(図2)を介して光源装置411が収納される。また、この光源収納部451Aの前方側端面には、スリット状の図示しない開口部が形成されている。同様に、光源収納部451Aの後方側端面には、スリット状の開口部451A2(図4)が形成されている。そして、これら開口部を介して空気が光源収納部451A内外に流通可能となっている。
部品収納部451B内には、図示は省略するが、光学部品412〜415,421〜424,431〜435を上方からスライド式に嵌め込むための複数の溝部が形成されている。また、部品収納部451B内において、図4に示すように、投写レンズ設置部451Cの内側部分に光学装置44が設置される。さらに、部品収納部451Bにおいて、光学装置44の後段側の側面には、図15に示すように、光源装置411から射出される光束を透過させる開口部451B1が形成されている。さらにまた、この部品収納部451Bにおいて、底面部分には、図15に示すように、光学装置44の3つの液晶パネル441R,441G,441Bに応じた位置に開口部451B2が形成され、光学装置44の偏光変換素子414に応じた位置に開口部451B3が形成されている。
The light
Although not shown in the drawings, a plurality of grooves for fitting the
投写レンズ設置部451Cは、部品収納部451Bの開口部451B1の周縁に位置し、光学部品用筐体45内に設定される照明光軸に対する所定位置に投写レンズ3を設置する。そして、光源装置411から射出され、光学装置44にて形成された光学像が、部品収納部451Bの開口部451B1を介して投写レンズ3により拡大投写される。
蓋状部材452は、図4に示すように、部品収納部材451の部品収納部451Bにおける光学装置44の上方を除く上端開口部分を閉塞する。この蓋状部材452には、表裏を貫通して複数の開口部(例えば、開口部452A)が形成され、この開口部を介して部品収納部材451内に収納された光学部品の姿勢調整が実施される。
The projection
As shown in FIG. 4, the lid-
(2-2)電源ユニット6の構造
電源ユニット6は、光源装置411および制御基板(図示省略)等に電力を供給する。この電源ユニット6は、図4に示すように、外装ケース2の背面に沿って配置される電源ブロック61と、外装ケース2の一方の側面に沿って配置される光源駆動ブロック62とを備え、光学部品用筐体45の光源収納部451Aを囲うように平面視L字状に形成されている。
電源ブロック61は、コネクタに接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力を光源駆動ブロック62および制御基板(図示省略)等に供給する。
(2-2) Structure of the
The
(3)光学装置44の構成
図6から図13を参照して光学装置44の詳細構成について説明する。
図6には、上方から見た光学装置44が示され、図7は、下方から見た光学装置44が示されている。
光学装置44を構成する光学部品のうち、光変調装置440R,440G,440B、射出側偏光板444、およびクロスダイクロイックプリズム445は一体化されている。すなわち、図6および図7にも示されるように、クロスダイクロイックプリズム445の異なる端面に3つの光変調装置440R、440G、440Bが液晶パネル441R,441G,441Bの画像形成領域に応じた開口を有する矩形状の固定板446R,446G,446Bを介し、ピン状部材447R,447G,447Bにて四隅でそれぞれ固定されている。
ここで、光変調装置440R、440G,440Bにおいて、液晶パネル441R,441G,441Bは、光束の入射側および射出側両方から枠状部材で保持されている。これにより、光変調装置440R、440G,440Bは、クロスダイクロイックプリズム445への固定時や、光学装置44をプロジェクタ1に組み込む際等、組立性に優れたものとなっている。
(3) Configuration of
6 shows the
Of the optical components constituting the
Here, in the
一方、クロスダイクロイックプリズム445には、各光変調装置440R,440G,440Bがそれぞれ固定されている光速入射端面と直交する端面に、金属製の台座448が設置されている。この台座448は、部品収納部材451に固定され、光変調装置440R,440G,440Bおよびクロスダイクロイックプリズム445の熱がこの台座448を通じて部品収納部材451、およびロアーケース12を通じて放熱されるようになっている。
On the other hand, in the cross
光変調装置440Rは、入射側保持枠82Rと、射出側保持枠81Rと,これら入射側保持枠82Rおよび射出側保持枠81Rを熱伝導的に連結する連結枠83Rとを備えている。これら射出側保持枠81R,入射側保持枠82R、連結枠83Rの順序で互いに入れ子状に組み合わされることによって、液晶パネル441Rが保持されている。
ここで、入射側保持枠82R、射出側保持枠81R,および連結枠83Rは、Mg合金、Al合金、Mo−Cu合金、Ti合金、およびFe−Ni合金等の熱伝導性材料により形成されている。なお、これらの材料の熱伝導率はすべて、10W/(m・K)以上であり、その熱伝導率の高さから、液晶パネル441R,441G,441Rから生じた熱を効果的に放熱させることができる。
また、光変調装置440Rは、部品収納部451Bの開口部451B2(図15)から吹き出す冷却風によって冷却されている。
The
Here, the incident
In addition, the
図8および図9には、液晶パネル441Rが射出側保持枠81Rによって保持された状態が示されており、図8は光束入射側から見た図、図9は光束射出側から見た図である。
また、図10および図11には、液晶パネル441Rが射出側保持枠81Rおよび入射側保持枠82Rによって保持された状態が示されており、図10は光束入射側から見た図、図11は光束射出側から見た図である。
さらに、図12および図13には、入射側保持枠82Rと射出側保持枠81Rとが連結枠83Rによって連結されている状態が示されており、図12は光束入射側から見た図、図13は光束射出側から見た図である。
一方、光変調装置440G、440Bについても、それぞれ、入射側保持枠82G,82Bと、射出側保持枠81G,81Bと,連結枠83G,83Bとをそれぞれ備えているが、以下の説明では、液晶パネル441Rを中心に説明し、この液晶パネル441Rと略同様の構成である液晶パネル441G,441Bについては、適宜、説明および図示を省略する。
8 and 9 show a state in which the
10 and 11 show a state in which the
Further, FIGS. 12 and 13 show a state in which the incident
On the other hand, each of the
射出側保持枠81Rは、図8および図9にも示されるように、液晶パネル441Rを光束射出側から保持する略矩形板状の枠状部材であり、上記の熱伝導性材料により、各部位が一体的にプレス成形されている。この射出側保持枠81Rの略中央には、液晶パネル441Rの矩形状の画像形成領域に対応する開口部81R1が形成されており、周縁には、リング状の5つの孔部81R4が設けられている。この孔部81R4は、この孔81R4に挿入されるピン状部材447R,447G,447Bを確実に保持できるように、リング周縁部分が厚肉とされている。
この射出側保持枠81Rにおいて、開口部81R1の両短辺側の端縁からは、一対の側部81R2が起立しているとともに、これら側部81R2の間には、液晶パネル441Rの制御用ケーブル441R4が延出する側とは反対側に、支持部81R3が延びており、液晶パネル441Rは、一対の側部81R2の間に挟持されるとともに、支持部81R3で支持される。
また、側部81R2の外面には、保持される液晶パネル441Rの厚さ方向に沿って、2本のリブ81R5が延びている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the emission-
In the emission
In addition, two ribs 81R5 extend on the outer surface of the side portion 81R2 along the thickness direction of the
入射側保持枠82Rは、射出側保持枠81Rに保持された液晶パネル441Rを光束入射側から保持する平面視略矩形の容器状の枠状部材であり、図10および図11にも示されるように、射出側保持枠81Rの孔部81R4の位置と重ならない形状とされ、射出側保持枠81Rと同様の熱伝導性材料により、型押し成形されている。
この入射側保持枠82Rの略中央には、液晶パネル441Rの矩形状の画像形成領域に対応する開口部82R1が形成されており、液晶パネル441Rの制御用ケーブル441R4が延出する側には、放熱効果を有する複数の溝が刻設されたフィン82R4が設けられている。
この入射側保持枠82Rにおいて、開口部82R1の両短辺側の端縁からは、一対の側部82R2が起立しているとともに、これら側部81R2の間には、支持部82R3が延びており、液晶パネル441Rは、射出側保持枠81Rごと一対の側部82R2の間に挟持されるとともに、支持部82R3で支持される。
また、側部82R2の外面には、凹部82R5が形成されており、この凹部82R5には、突起82R6が形成されている。
The incident-
An opening 82R1 corresponding to the rectangular image forming area of the
In the incident-
Further, a concave portion 82R5 is formed on the outer surface of the side portion 82R2, and a projection 82R6 is formed in the concave portion 82R5.
連結枠83Rは、図12および図13にも示されるように、互いに対向する一対の側部83R2と、この側部83R2の互いの端部間に延び、入射側保持枠82Rのフィン82R4の周囲に沿って膨出する接続部83R3とを含んで略C字形のチャンネル状に形成されており、接続部83R3と反対側は開口部83R1とされている。ここで、開口部451B2から連結枠83Rの内側に吹き込んだ冷却風がこの接続部83R3に当たって入射側保持枠82Rおよび射出側保持枠81Rの間に回り込むので、冷却効率が向上する。
この連結枠83Rは、射出側保持枠81Rおよび入射側保持枠82Rを内部に収容して、内周面を介してこれら射出側保持枠81Rおよび入射側保持枠82Rを互いに熱伝導的に連結させるものであるであり、連結枠83Rに射出側保持枠81Rおよび入射側保持枠82Rを介して連結枠83Rに保持された液晶パネル441Rの制御用ケーブル441R4は、接続部83R3に形成されたスリット83R4を介して延出する。側部83R2の内側には、図示は省略したが、凹部が形成されており、この凹部は入射側保持枠82Rの突起82R6に係合される。
As shown in FIGS. 12 and 13, the connecting
The connecting
各側部83R2には、液晶パネル441Rの周縁部分に重なる保持板83R5がそれぞれ形成されている。また、各側部83R2の端縁は、側部83R2および接続部83R3を含む面の面外方向に突出しており、ここに整流部材としての整流部83R6が形成されている。このような整流部83R6により、開口部451B2から吹き上げる冷却風が整流されて、入射側保持枠82Rおよび射出側保持枠81Rの端部間に勢いよく吹き出され、冷却性能がより一層向上する。また、この整流部83R6は、連結枠83Rとクロスダイクロイックプリズム445との間に沿って延びているので、液晶パネル441R,441G,441Bの対向基板441R2に対向配置された射出側偏光板444の部分から冷却風や光束が漏れるのを防止できる。
ここで、整流部83R6は、開口部83R1側の端部が互いに接近するように曲折されて曲折部83R7とされている。この曲折部83R7は、冷却風が噴き出す開口部451B2に接続している。したがって、開口部451B2から強い風圧で吹き出す冷却風が漏れなく直ちに曲折部83R7の端部から連結枠83Rの内部に吹き込むので、開口部451B2付近での圧力損失および風量損失を回避でき、光変調装置440Rの冷却性能を確実に向上させることができる。
Each side portion 83R2 is formed with a holding plate 83R5 that overlaps with the peripheral portion of the
Here, the rectifying unit 83R6 is bent so that the end portions on the opening 83R1 side are close to each other to form a bent unit 83R7. The bent portion 83R7 is connected to an opening 451B2 from which cooling air is blown out. Therefore, since the cooling air blown out from the opening 451B2 with a strong wind pressure is immediately blown into the
以上、説明した射出側保持枠81R,入射側保持枠82R,連結枠83Rに関し、光変調装置440R,440G,440Bは、次のように組み立てられる。ここで、射出側保持枠81R,入射側保持枠82R,連結枠83Rの互いの間に、熱伝導性のシリコン接着剤や、熱伝導性のグリスを充填しながら組立を行うことにより、入射側保持枠82R、射出側保持枠81R、および連結枠83Rとが互いに密接し、伝導放熱性が向上する。
まず、液晶パネル441Rを射出側保持枠81Rの側部81R2および支持部81R3内側に嵌め込む。次に、側部81R2と側部82R2とを対向させるようにして、射出側保持枠81Rを入射側保持枠82R内側に納める。この際、射出側保持枠81Rのリブ81R5部分で側部82R2と側部81R2とが係合することにより、射出側保持枠81Rと入射側保持枠82Rとが固定される。
そして、射出側保持枠81Rおよび入射側保持枠82Rを、開口部83R1から収容する。側部83R2に形成された凹部(図示略)と入射側保持枠82Rの突起82R6とが係合され、保持板83R5が射出側保持枠81Rを保持される。これにより、液晶パネル441Rを保持した入射側保持枠82Rおよび射出側保持枠81Rは連結枠83Rに保持され、光変調装置440R,440G,440Bの組立が完了する。
The
First, the
Then, the exit-
このように組み立てられた光変調装置440R,440B,440Gにおいて、液晶パネル401R,401G,401Bから発生する熱が連結枠83R,83G,83Bの枠体を介して入射側保持枠82R,82G、82Bおよび射出側保持枠81R,81G,81Bの端部間、すなわち、入射側保持枠82R,82G、82Bおよび射出側保持枠81R,81G,81Bの全体に伝導するので、伝導放熱性能を確実に向上させることができる。
さらに、連結枠83R,83G,83Bのが、入射側保持枠82R,82G、82Bおよび射出側保持枠81R,81G,81Bの端部間の側壁となり、液晶パネル401R,401G,401Bが入射側、射出側とも冷却風に十分さらされるので、液晶パネル401R,401G,401Bの温度にむらが生じず、冷却性能を格段に向上させることができる。
In the
Further, the connecting
(4)冷却構造
図4、図14、および図15は、冷却ユニット7の構造を説明する図である。プロジェクタ1のアッパーケース11および制御基板等を取り外し、上方から見たものが図4であり、下方から見たものが図14および図15である。
冷却ユニット7は、プロジェクタ1外部から内部に空気を取り込む吸気機構70と、プロジェクタ1の内部で温められた空気を外部に排出する排気機構90とからなり、プロジェクタ1内部を冷却する。
(4) Cooling Structure FIGS. 4, 14, and 15 are diagrams illustrating the structure of the
The
吸気機構70は、プロジェクタ1内部に外部の冷却空気を導入するシロッコファン71と、このシロッコファン71から吐出される冷却空気を所定位置に導く吸気側ダクト72と、電源ユニット6に冷却空気を流通させる遠心力ファンとしてのシロッコファン73によって構成されている。
シロッコファン71は、外装ケース2の底面部12Aに形成された吸気口23(図2)に応じた位置に配置され、冷却空気を吸入する吸入口711が吸気口23に対向し、吸入した冷却空気を吐出する吐出口712が光学ユニット4の下方側に向いている。
吸気側ダクト72は、図14に示すように、光学ユニット4の下方に配置され、シロッコファン71の吐出口712と接続する。そして、この吸気側ダクト72は、冷却空気を導出する4つの図示しない導出口を有し、これら導出口は、部品収納部材451の底面に形成された開口部451B2,451B3(図15)と接続する。
シロッコファン73は、図4、図14に示すように、電源ユニット6の電源ブロック61および光源駆動ブロック62の間、すなわち、電源ユニット6のL字形状の角隅部分に配置され、冷却空気を吸入する図示しない吸入口が電源ブロック61に対向し、吸入した冷却空気を吐出する図示しない吐出口が光源駆動ブロック62に対向する。
The
The
As shown in FIG. 14, the
As shown in FIGS. 4 and 14, the
排気機構90は、図4に示すように、光学部品用筐体45の光源収納部451Aの前方側端面から外装ケース2の前面にかけて延びるように配置され、内部ダクト91、軸流ファン92、および、排気側ダクト93を備えている。
内部ダクト91は、基端側が光源収納部451Aの前方側端面に形成されたスリット状の開口部(図示略)と対向し、先端側が軸流ファン92に接続され、光源収納部451Aが収納する光源装置411(図5)近傍の高温となった空気を受け入れるダクトである。
この内部ダクト91と接続される軸流ファン92は、内部ダクト91を通じて空気を吸入し、ファンの回転軸方向に揃えて流すファンとされている。そして、この軸流ファン92と接続される排気側ダクト93は、外装ケース2の排気口17に対向配置されており、軸流ファン92から流入した空気を整流して外部に排出する。
As shown in FIG. 4, the
The
The
前述の冷却ユニット7によるプロジェクタ1内部の冷却構造を説明する。
図16,図17は、プロジェクタ1内部に形成される冷却流路を示す図である。
プロジェクタ1内部には、前述の冷却ユニット7により、図16,図17に示すように、液晶パネル441R,441G,441Bおよび電源ユニット6を主に冷却するパネル・電源冷却流路Aと、偏光変換素子414を主に冷却する偏光変換素子冷却流路Bと、光源装置411を主に冷却する光源冷却流路Cとが形成される。
パネル・電源冷却流路Aは、冷却空気がプロジェクタ1内を以下に示すように流通することで形成される。
すなわち、外部の冷却空気は、図17に示すように、シロッコファン71により外装ケース2の底面部12Aに形成された吸気口23(図2)から吸入され、吸気側ダクト72に吐出される。そして、冷却空気は、吸気側ダクト72に導かれて光学部品用筐体45の底面部分に形成された開口部451B2(図15)から、この開口部451B2に接続された光変調装置440R、440G,440Bの連結枠83R,83G,83Bの曲折部83R7(連結枠83G,83Bについても同様)を介して光学部品用筐体45内部へと吹き出す。
A cooling structure inside the projector 1 by the
FIGS. 16 and 17 are diagrams showing cooling flow paths formed inside the projector 1.
As shown in FIGS. 16 and 17, the projector 1 has a panel / power supply cooling channel A for mainly cooling the
The panel / power supply cooling channel A is formed by circulating cooling air through the projector 1 as shown below.
That is, as shown in FIG. 17, the external cooling air is sucked from the intake port 23 (FIG. 2) formed in the
光学部品用筐体45内部に導入された冷却空気は、液晶パネル441R,441G,441Bの入射側保持枠82R、82G,82Bと、射出側保持枠81R,81G,81Bとの間で吹き上げられて、上流側から下流側まで十分に液晶パネル401R,401G,401Bの表裏を冷却するとともに、入射側偏光板442、視野角補正板443、および射出側偏光板444を冷却しながら、光学装置44の下方から上方に向けて流れ、図17に示すように、光学部品用筐体45の外部へと流出する。そして、光学部品用筐体45の外部に流出した空気は、シロッコファン73により引き寄せられ、光学ユニット4の上方で投写レンズ3側に配置される制御基板(図示省略)を冷却しつつ該制御基板に沿って流れ、電源ブロック61の内部に導入される。
電源ブロック61内部に導入された空気は、内部の回路基板611に実装された回路素子を冷却しつつ筒状部材612に沿って流れ、シロッコファン73に吸入され、光源駆動ブロック62の内部側へと吐出される。この光源駆動ブロック62内部に吐出された空気は、排気機構90の軸流ファン92により引き寄せられ、回路基板(図示略)に実装された回路素子を冷却しつつ筒状部材622に沿って流れ、排気機構90に吸入される。そして、図16に示すように、排気側ダクト93により投写方向から離間する方向に整流され、外装ケース2の排気口17から排出される。
The cooling air introduced into the
The air introduced into the
偏光変換素子冷却流路Bは、冷却空気がプロジェクタ1内を以下に示すように流通することで形成される。
すなわち、外部の冷却空気は、図16に示すように、シロッコファン71により外装ケース2の底面部12Aに形成された吸気口23(図2)から吸入され、吸気側ダクト72に吐出される。そして、冷却空気は、吸気側ダクト72に導かれて光学部品用筐体45の底面部分に形成された開口部451B3(図15)から光学部品用筐体45内部へと導入される。そして、光学部品用筐体45内部に導入された冷却空気は、偏光変換素子414を冷却し、図17に示すように、蓋状部材452に形成された開口部452Aから光学部品用筐体45外部に流出する。
The polarization conversion element cooling channel B is formed by the cooling air flowing through the projector 1 as shown below.
That is, the external cooling air is sucked from the intake port 23 (FIG. 2) formed in the
光源冷却流路Cは、冷却空気がプロジェクタ1内を以下に示すように流通することで形成される。
すなわち、パネル・電源冷却流路Aを流れる冷却空気の一部および偏光変換素子冷却流路Bを流れる冷却空気が、図17に示すように、排気機構90により引き寄せられ、電源ブロック61と光学部品用筐体45の光源収納部451Aとの間に入り込み、光源収納部451Aの後方側端面に形成された開口部(図4)から該光源収納部451A内に導入される。そして、光源収納部451A内に導入された空気は、光源装置411を冷却し、光源収納部451Aの前方側端面に形成された図示しない開口部を介して排気機構90により吸入される。そしてまた、排気機構90により吸入された空気は、排気側ダクト93により投写方向から離間する方向に整流され、外装ケース2の排気口17から排出される。
The light source cooling channel C is formed by circulating cooling air through the projector 1 as shown below.
That is, a part of the cooling air flowing through the panel / power supply cooling channel A and the cooling air flowing through the polarization conversion element cooling channel B are drawn by the
本発明は、前述の各実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
射出側保持枠81R,81G,81B、入射側保持枠82R,82G,82B、連結枠83R,83G,83Bの形状や材質、固定態様等は、前記実施形態のものに限定されない。入射側保持枠および射出側保持枠は、光変調素子に直接接触していなくてもよく、前記実施形態では、射出側保持枠81R、81G,81Bを固定板446R、446G,446Bを介してクロスダイクロイックプリズム445に固定していたが、射出側保持枠81R、81G,81Bを直接クロスダイクロイックプリズム445に固定してもよい。つまり、光変調素子の入射側および射出側に配置されて、連結枠によって互いに熱伝導的に連結されていれば、本発明の目的である放熱性能および冷却性能の向上を実現できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications as described below.
The shapes, materials, fixing modes, and the like of the emission
また、整流部83R6や曲折部83R7の形状等も前記実施形態のものに限定されず、曲折部83R7の端部が開口部451B2に接続していなくてもよい。
さらに、冷却風の流れは、連結枠の内部を吹き上げる方向に流れる必要はなく、吹き降ろす方向に流れていてもよい。
Further, the shape of the rectifying portion 83R6 and the bent portion 83R7 is not limited to that of the above embodiment, and the end portion of the bent portion 83R7 may not be connected to the opening 451B2.
Furthermore, the flow of the cooling air does not need to flow in the direction of blowing up the inside of the connection frame, and may flow in the direction of blowing down.
本発明の光学装置は、前述したようないわゆる三板式のものに限らず、単一の液晶パネル等の光変調素子を用いるいわゆる単板式の光学装置として構成してもよい。
また、本発明の光変調装置および光学装置は、前述したようなフロント投写型のプロジェクタのほか、リア投写型のプロジェクタにも適用できる。
The optical device of the present invention is not limited to the so-called three-plate type as described above, and may be configured as a so-called single-plate type optical device using a light modulation element such as a single liquid crystal panel.
Further, the light modulation device and the optical device of the present invention can be applied to a rear projection projector in addition to the front projection projector as described above.
本発明は、プロジェクタに利用できる他、その他の光学機器にも利用することができる。 The present invention can be used not only for projectors but also for other optical devices.
1…プロジェクタ、81R,81G,81B…射出側保持枠、81R1…開口部、82R,82G,82B…入射側保持枠、82R1…開口部、83R,83G,83B…連結枠、83R3…接続部、83R6…整流部(整流部材)、83R7…曲折部、411…光源装置、440R,440G,440B…光変調装置、441R,441G,441B…液晶パネル(光変調素子)、451B2…開口部(吹き出し口)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 81R, 81G, 81B ... Ejection side holding frame, 81R1 ... Opening part, 82R, 82G, 82B ... Incident side holding frame, 82R1 ... Opening part, 83R, 83G, 83B ... Connection frame, 83R3 ... Connection part, 83R6: Rectifying part (rectifying member), 83R7: Bent part, 411 ... Light source device, 440R, 440G, 440B ... Light modulation device, 441R, 441G, 441B ... Liquid crystal panel (light modulation element), 451B2 ... Opening part (blow-off port) ).
Claims (8)
前記光変調素子の画像形成領域に応じた位置に形成される開口部が形成され、該光変調素子を光束入射側から保持する入射側保持枠と、
この入射側保持枠の開口部に応じた位置に形成される開口部を有し、前記入射側保持枠と組み合わされ、前記光変調素子を光束射出側から保持する射出側保持枠と、
前記入射側保持枠および前記射出側保持枠の一方の端部、およびこの端部と対向する前記入射側保持枠および前記射出側保持枠の他方の端部を互いに熱伝導可能に連結し、これら端部間に前記光変調素子を冷却する冷却風を案内する連結枠とを備えることを特徴とする光変調装置。 A light modulation device including a light modulation element that modulates an incident light beam according to image information to form an optical image,
An opening formed at a position corresponding to an image forming region of the light modulation element is formed, and an incident side holding frame that holds the light modulation element from a light beam incident side;
An exit side holding frame that has an opening formed at a position corresponding to the opening of the incident side holding frame, is combined with the incident side holding frame, and holds the light modulation element from a light beam exit side;
One end of the incident side holding frame and the exit side holding frame, and the other end of the incident side holding frame and the exit side holding frame facing the end are connected to each other so as to be capable of conducting heat, and A light modulation device comprising a connecting frame for guiding cooling air for cooling the light modulation element between the end portions.
前記連結枠は、熱伝導性材料から形成されていることを特徴とする光変調装置。 The light modulation device according to claim 1,
The light modulator according to claim 1, wherein the connecting frame is made of a heat conductive material.
前記連結枠には、前記連結するそれぞれの端部に応じた位置に、前記冷却風の流れに沿って延びる整流部材が設けられていることを特徴とする光変調装置。 The light modulation device according to claim 1 or 2,
The light modulating device according to claim 1, wherein a rectifying member extending along the flow of the cooling air is provided at a position corresponding to each end to be connected to the connection frame.
前記整流部材は、前記冷却風の上流側に向かうに従って互いに接近するようにそれぞれ曲折されていることを特徴とする光変調装置。 The light modulation device according to claim 3.
The light modulation device, wherein the rectifying members are bent so as to approach each other toward the upstream side of the cooling air.
前記連結枠は、前記冷却風の下流側となる位置で、前記一方の端部を連結する部分、および前記他方の端部を連結する部分を熱伝導可能に接続する接続部を備えていることを特徴とする光変調装置。 In the light modulation device according to any one of claims 1 to 4,
The connection frame includes a connection portion that connects the one end portion and a connection portion that connects the other end portion so as to allow heat conduction at a position on the downstream side of the cooling air. A light modulation device characterized by the above.
前記入射側保持枠、前記射出側保持枠、および前記連結枠の間には、熱伝導性弾性材料が介在していることを特徴とする光変調装置。 The light modulation device according to any one of claims 1 to 5,
A light modulation device, wherein a heat conductive elastic material is interposed between the incident side holding frame, the emission side holding frame, and the connection frame.
前記光変調装置は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の光変調装置であることを特徴とする光学装置。 A light modulation device having a light modulation element for modulating an incident light beam according to image information to form an optical image, and a light beam incident end face facing the light modulation device, and formed by the light modulation device An optical device comprising a color combining optical device for combining optical images,
The optical device according to claim 1, wherein the optical modulator is the optical modulator according to claim 1.
請求項7に記載の光学装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。 A projector that modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and projects an enlarged image.
A projector comprising the optical device according to claim 7.
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