JP2005275271A - 光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 冷却流体により光変調素子を冷却できかつ、光変調素子を所定位置に位置決めできる光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタを提供する。
【解決手段】光変調素子保持体4402は、液晶パネル441を嵌合可能とする開口部4409A1を有する支持枠体4409と、液晶パネル441を支持した支持枠体4409を挟持する枠状部材4405,4406と、枠状部材4405,4406および液晶パネル441の間に介在配置される弾性部材4407と、枠状部材4405,4406の外面に配置される透光性基板442A,443Aとを含んで構成される。支持枠体4409は、枠状部材4405,4406の側端部から平面的に突出する突出部4409A7を有し、突出部4409A7には光変調素子保持体4402を所定位置に取り付けるための取付孔4409A8が形成されている。
【選択図】 図8
【解決手段】光変調素子保持体4402は、液晶パネル441を嵌合可能とする開口部4409A1を有する支持枠体4409と、液晶パネル441を支持した支持枠体4409を挟持する枠状部材4405,4406と、枠状部材4405,4406および液晶パネル441の間に介在配置される弾性部材4407と、枠状部材4405,4406の外面に配置される透光性基板442A,443Aとを含んで構成される。支持枠体4409は、枠状部材4405,4406の側端部から平面的に突出する突出部4409A7を有し、突出部4409A7には光変調素子保持体4402を所定位置に取り付けるための取付孔4409A8が形成されている。
【選択図】 図8
Description
本発明は、光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタに関する。
従来、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する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して射出する色合成光学装置と、色合成光学装置にて合成された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタが知られている。
このうち、光変調装置としては、例えば、一対の基板間に液晶等の電気光学材料が密閉封入されたアクティブマトリックス駆動方式の光変調素子が一般的に採用される。具体的に、この光変調素子を構成する一対の基板は、液晶に駆動電圧を印加するためのデータ線、走査線、スイッチング素子、画素電極等が形成された駆動基板と、光束入射側に配置され、共通電極、ブラックマトリックス等が形成された対向基板とで構成されている。
また、この光変調素子の光束入射側および光束射出側には所定の偏光軸を有する光束を透過させる入射側偏光板および射出側偏光板がそれぞれ配置される。
ここで、光源から射出された光束が光変調素子に照射された場合には、液晶層による光吸収とともに、駆動基板に形成されたデータ線および走査線や、対向基板に形成されたブラックマトリックス等による光吸収により、光変調素子の温度が上昇しやすい。また、光源から射出された光束、および光変調素子を透過した光束のうち、所定の偏光軸を有していない光束は、入射側偏光板および射出側偏光板によって吸収され、偏光板に熱が発生しやすい。
このうち、光変調装置としては、例えば、一対の基板間に液晶等の電気光学材料が密閉封入されたアクティブマトリックス駆動方式の光変調素子が一般的に採用される。具体的に、この光変調素子を構成する一対の基板は、液晶に駆動電圧を印加するためのデータ線、走査線、スイッチング素子、画素電極等が形成された駆動基板と、光束入射側に配置され、共通電極、ブラックマトリックス等が形成された対向基板とで構成されている。
また、この光変調素子の光束入射側および光束射出側には所定の偏光軸を有する光束を透過させる入射側偏光板および射出側偏光板がそれぞれ配置される。
ここで、光源から射出された光束が光変調素子に照射された場合には、液晶層による光吸収とともに、駆動基板に形成されたデータ線および走査線や、対向基板に形成されたブラックマトリックス等による光吸収により、光変調素子の温度が上昇しやすい。また、光源から射出された光束、および光変調素子を透過した光束のうち、所定の偏光軸を有していない光束は、入射側偏光板および射出側偏光板によって吸収され、偏光板に熱が発生しやすい。
このため、このような光学素子を内部に有するプロジェクタは、光学素子の温度上昇を緩和するために、冷却流体を用いた冷却装置を備えた構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1に記載の冷却装置は、対向する端面が開口された略直方体状の筐体から構成され、前記開口をガラス板によりそれぞれ閉塞することで内部に冷却流体を密閉封入する冷却室が形成されている。そして、この冷却室内には、上述した光変調素子、入射側偏光板、および射出側偏光板が所定の間隔で離間配置され、冷却流体内に浸漬されている。このような構成により、光源から照射される光束により光変調素子、入射側偏光板、および射出側偏光板に生じる熱を直接、冷却流体に放熱させている。
すなわち、特許文献1に記載の冷却装置は、対向する端面が開口された略直方体状の筐体から構成され、前記開口をガラス板によりそれぞれ閉塞することで内部に冷却流体を密閉封入する冷却室が形成されている。そして、この冷却室内には、上述した光変調素子、入射側偏光板、および射出側偏光板が所定の間隔で離間配置され、冷却流体内に浸漬されている。このような構成により、光源から照射される光束により光変調素子、入射側偏光板、および射出側偏光板に生じる熱を直接、冷却流体に放熱させている。
しかしながら、特許文献1に記載の冷却装置では、光変調素子を筐体内における所定の位置に設置することは困難であり、筐体に対する光変調素子の位置決め精度が低い構成である。また、長期間使用した場合に、筐体に対して光変調素子が位置ずれを起こす虞もある。そして、上述したように筐体に対して光変調素子の位置がずれた状態では、光源から射出された光束の光軸に対する光変調素子の位置がずれ、不要な光がスクリーン上に投影されてしまう。
本発明の目的は、冷却流体により光変調素子を冷却できかつ、光変調素子を所定位置に位置決めできる光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタを提供することにある。
本発明の光変調素子保持体は、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する光変調素子を保持し、内部に冷却流体が封入される冷却室が形成され、前記冷却室内の冷却流体により前記光変調素子を冷却する光変調素子保持体であって、前記光変調素子を嵌合可能とする開口を有し前記開口に前記光変調素子を嵌合させることで前記光変調素子を支持し前記光変調素子の外形位置を規制する支持枠体と、前記光変調素子の画像形成領域に応じてそれぞれ開口が形成され前記光変調素子を支持した前記支持枠体を挟持する一対の枠状部材と、前記光変調素子の画像形成領域に応じてそれぞれ開口が形成され前記光変調素子および前記支持枠体のうち少なくともいずれか一方および前記一対の枠状部材の間にそれぞれ介在配置される弾性部材と、前記一対の枠状部材における対向する面と反対の面側にそれぞれ配置される一対の透光性基板とを含んで構成され、前記冷却室は、前記一対の枠状部材の前記開口における前記対向する面側、および前記対向する面と反対の面側が前記光変調素子、前記支持枠体、前記弾性部材、および前記一対の透光性基板にてそれぞれ閉塞されることにより前記一対の枠状部材の双方の内部にそれぞれ形成され、前記支持枠体は、当該光変調素子保持体を組み立てた際、前記一対の枠状部材の側端部から平面的に突出する少なくとも2つの突出部を有し、前記突出部には、当該光変調素子保持体を所定位置に取り付けるための取付孔が形成されていることを特徴とする。
ここで、弾性部材としては、以下の構成を採用できる。
例えば、弾性部材を、光変調素子および支持枠体の双方と平面的に干渉するように形成し、光変調素子および支持枠体の双方と、一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置する。
また、例えば、弾性部材を、支持枠体のみと平面的に干渉するように形成し、支持枠体と一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置する。
さらに、例えば、弾性部材を、光変調素子のみと平面的に干渉するように形成し、光変調素子と一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置する。
本発明では、光変調素子保持体は、支持枠体と、一対の枠状部材と、弾性部材と、一対の透光性基板とを含んで構成される。ここで、支持枠体は、開口に光変調素子を嵌合させることで、該光変調素子を位置決めする。そして、一対の枠状部材にて、光変調素子を含む支持枠体を、弾性部材を介して挟持し、一対の枠状部材の対向する面と反対の面側に透光性基板をそれぞれ配置することで光変調素子保持体が組み立てられる。このことにより、従来の筐体内部に光変調素子が収納配置される構成と比較して、支持枠体にて光変調素子の外形位置が規制されるので、光変調素子保持体に対する光変調素子の位置決め精度を向上できる。また、支持枠体にて光変調素子の外周方向の移動が規制され、弾性部材および一対の枠状部材にて光変調素子の厚み方向および傾き方向の移動が規制されるので、長期間使用した場合であっても、光変調素子保持体に対して光変調素子が位置ずれを起こす虞もない。
例えば、弾性部材を、光変調素子および支持枠体の双方と平面的に干渉するように形成し、光変調素子および支持枠体の双方と、一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置する。
また、例えば、弾性部材を、支持枠体のみと平面的に干渉するように形成し、支持枠体と一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置する。
さらに、例えば、弾性部材を、光変調素子のみと平面的に干渉するように形成し、光変調素子と一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置する。
本発明では、光変調素子保持体は、支持枠体と、一対の枠状部材と、弾性部材と、一対の透光性基板とを含んで構成される。ここで、支持枠体は、開口に光変調素子を嵌合させることで、該光変調素子を位置決めする。そして、一対の枠状部材にて、光変調素子を含む支持枠体を、弾性部材を介して挟持し、一対の枠状部材の対向する面と反対の面側に透光性基板をそれぞれ配置することで光変調素子保持体が組み立てられる。このことにより、従来の筐体内部に光変調素子が収納配置される構成と比較して、支持枠体にて光変調素子の外形位置が規制されるので、光変調素子保持体に対する光変調素子の位置決め精度を向上できる。また、支持枠体にて光変調素子の外周方向の移動が規制され、弾性部材および一対の枠状部材にて光変調素子の厚み方向および傾き方向の移動が規制されるので、長期間使用した場合であっても、光変調素子保持体に対して光変調素子が位置ずれを起こす虞もない。
ところで、例えば、一対の枠状部材に上述した突出部および取付孔が形成されている場合に、光変調素子保持体を所定位置に配置する際には、一対の枠状部材の取付孔に外部からピン状部材を挿通することで前記ピン状部材により一対の枠状部材自体を所定位置に配置することとなる。このため、光変調素子保持体の製造誤差等により、枠状部材に対して支持枠体の位置がずれて設置される場合には、支持枠体に対して光変調素子が位置決めされていても、光変調素子が所定位置から位置ずれを起こしやすい。
本発明では、光変調素子が位置決めされる支持枠体に突出部および取付孔が形成されているので、光変調素子保持体の製造誤差等により枠状部材に対して支持枠体の位置がずれて設置されている場合であっても、支持枠体の取付孔に外部からピン状部材を挿通することで前記ピン状部材により支持枠体自体を所定位置に配置でき、すなわち、支持枠体に位置決めされた光変調素子を所定位置に良好に配置できる。
本発明では、光変調素子が位置決めされる支持枠体に突出部および取付孔が形成されているので、光変調素子保持体の製造誤差等により枠状部材に対して支持枠体の位置がずれて設置されている場合であっても、支持枠体の取付孔に外部からピン状部材を挿通することで前記ピン状部材により支持枠体自体を所定位置に配置でき、すなわち、支持枠体に位置決めされた光変調素子を所定位置に良好に配置できる。
また、一対の枠状部材の開口における対向する面側、および対向する面と反対の面側が、支持枠体、弾性部材、光変調素子、および透光性基板にてそれぞれ閉塞されることにより、光変調素子の光束入射側および光束射出側の双方に冷却室が形成されるので、光変調素子を冷却流体により効率的に冷却できる。
したがって、冷却流体により光変調素子を効率的に冷却できかつ、光変調素子を所定位置に位置決めできるので、本発明の目的を達成できる。
また、予め光変調素子を支持枠体に支持させた状態で光変調素子保持体内に組み込むことで、従来のような裸状態の光変調素子を筐体内に収納配置する構成と比較して、光変調素子の取り扱い時に他の部材に衝突して該光変調素子が破損する虞もない。
したがって、冷却流体により光変調素子を効率的に冷却できかつ、光変調素子を所定位置に位置決めできるので、本発明の目的を達成できる。
また、予め光変調素子を支持枠体に支持させた状態で光変調素子保持体内に組み込むことで、従来のような裸状態の光変調素子を筐体内に収納配置する構成と比較して、光変調素子の取り扱い時に他の部材に衝突して該光変調素子が破損する虞もない。
本発明の光変調素子保持体では、前記支持枠体の前記開口内側面には、内側に向けて突出する複数の突起部が形成され、前記複数の突起部は、その先端部分にて前記光変調素子の外形位置を規制することが好ましい。
本発明によれば、支持枠体の開口内側面には複数の突起部が形成されているので、複数の突起部の突出寸法分、および複数の突起部間の離間した距離寸法分だけ、支持枠体の開口内側面と光変調素子の外周面との間に隙間が形成される。このため、複数の突起部により光変調素子の外形位置を良好に規制しつつ、例えば、前記隙間に接着剤を充填することで支持枠体に対して光変調素子を容易にかつ、確実に位置決め固定できる。
本発明によれば、支持枠体の開口内側面には複数の突起部が形成されているので、複数の突起部の突出寸法分、および複数の突起部間の離間した距離寸法分だけ、支持枠体の開口内側面と光変調素子の外周面との間に隙間が形成される。このため、複数の突起部により光変調素子の外形位置を良好に規制しつつ、例えば、前記隙間に接着剤を充填することで支持枠体に対して光変調素子を容易にかつ、確実に位置決め固定できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記光変調素子は、複数の信号線、前記複数の信号線に接続された複数のスイッチング素子、および前記複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有する駆動基板と、前記駆動基板に対向配置され共通電極を有する対向基板と、前記駆動基板および前記対向基板の間に密閉封入される電気光学材料と、前記複数の信号線および前記共通電極と電気的に接続され前記駆動基板および前記対向基板間から延出する回路基板とを含んで構成され、前記支持枠体は、前記開口を有する支持枠体本体と、前記支持枠体本体による前記光変調素子の支持状態を補助する支持補助部とで構成され、前記支持補助部は、前記光変調素子における前記回路基板の幅寸法に応じた凹部を有し、前記支持枠体本体に対して取り付けられた際に前記凹部と前記支持枠体本体とで形成される空間に前記光変調素子の前記回路基板を遊嵌配置させることが好ましい。
本発明によれば、支持枠体が支持枠体本体および支持補助部で構成され、支持補助部には凹部が形成されているので、凹部と支持枠体本体の端面とで形成される空間内に光変調素子の回路基板を遊嵌状態で配置させることができる。このため、光変調素子保持体を組み立てた状態では、弾性部材および/または枠状部材により回路基板が押圧されることなく、回路基板に負荷を与えない状態で良好に配置させることができる。
また、例えば、駆動基板および対向基板に対する回路基板の接着剤による接着部位が膨出している場合であっても、前記空間内に接着部位を配置することができ、弾性部材および/または枠状部材により前記接着部位に余計な負荷を与えることがない。
本発明によれば、支持枠体が支持枠体本体および支持補助部で構成され、支持補助部には凹部が形成されているので、凹部と支持枠体本体の端面とで形成される空間内に光変調素子の回路基板を遊嵌状態で配置させることができる。このため、光変調素子保持体を組み立てた状態では、弾性部材および/または枠状部材により回路基板が押圧されることなく、回路基板に負荷を与えない状態で良好に配置させることができる。
また、例えば、駆動基板および対向基板に対する回路基板の接着剤による接着部位が膨出している場合であっても、前記空間内に接着部位を配置することができ、弾性部材および/または枠状部材により前記接着部位に余計な負荷を与えることがない。
本発明の光変調素子保持体では、前記支持枠体は、前記光変調素子の厚み寸法と略同一の厚み寸法を有し、前記開口にて前記光変調素子を支持した際、前記支持枠体の光束入射側端面および光束射出側端面が前記光変調素子の光束入射側端面および光束射出側端面とそれぞれ略面一となることが好ましい。
ところで、支持枠体の厚み寸法と光変調素子の厚み寸法が異なる場合には、以下の問題が生じる。
例えば、支持枠体の厚み寸法に比較して光変調素子の厚み寸法が大きく設定されている場合には、光変調素子の外周部分が露出することとなる。このため、該露出部分に冷却流体が接触した場合には、光変調素子内部に冷却流体が流入してしまう虞がある。
また、例えば、支持枠体の厚み寸法に比較して光変調素子の厚み寸法が小さく設定されている場合には、支持枠体の光束入射側端面および/または光束射出側端面に対して光変調素子の光束入射側端面および/または光束射出側端面が厚み方向に窪んだ配置となる。この構成では、光変調素子保持体を組み立てた状態では、弾性部材が光変調素子および支持枠体のうち少なくともいずれか一方と一対の枠状部材とにより押圧された際、その反力により弾性部材が光変調素子側に逃げやすい。このため、弾性部材により一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を確保することが難しい。
本発明では、支持枠体は、開口にて光変調素子を支持した際、光変調素子の光束入射側端面および光束射出側端面と略面一となるので、光変調素子の外周が支持枠体の開口内側面により覆われることとなる。このため、光変調素子の外周に冷却流体が接触することなく光変調素子内部に冷却流体が流入することを回避できるとともに、弾性部材が光変調素子側に逃げることなく一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に確保できる。
ところで、支持枠体の厚み寸法と光変調素子の厚み寸法が異なる場合には、以下の問題が生じる。
例えば、支持枠体の厚み寸法に比較して光変調素子の厚み寸法が大きく設定されている場合には、光変調素子の外周部分が露出することとなる。このため、該露出部分に冷却流体が接触した場合には、光変調素子内部に冷却流体が流入してしまう虞がある。
また、例えば、支持枠体の厚み寸法に比較して光変調素子の厚み寸法が小さく設定されている場合には、支持枠体の光束入射側端面および/または光束射出側端面に対して光変調素子の光束入射側端面および/または光束射出側端面が厚み方向に窪んだ配置となる。この構成では、光変調素子保持体を組み立てた状態では、弾性部材が光変調素子および支持枠体のうち少なくともいずれか一方と一対の枠状部材とにより押圧された際、その反力により弾性部材が光変調素子側に逃げやすい。このため、弾性部材により一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を確保することが難しい。
本発明では、支持枠体は、開口にて光変調素子を支持した際、光変調素子の光束入射側端面および光束射出側端面と略面一となるので、光変調素子の外周が支持枠体の開口内側面により覆われることとなる。このため、光変調素子の外周に冷却流体が接触することなく光変調素子内部に冷却流体が流入することを回避できるとともに、弾性部材が光変調素子側に逃げることなく一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に確保できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記弾性部材は、前記光変調素子および前記支持枠体の双方と平面的に干渉するように形成され、前記支持枠体および前記光変調素子の双方と前記一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置されていることが好ましい。
本発明によれば、弾性部材が光変調素子および支持枠体の双方と平面的に干渉するように形成されているので、支持枠体および光変調素子の双方に跨るように弾性部材を配置でき、弾性部材による一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に確保しつつ、支持枠体および光変調素子の隙間から光変調素子内部に冷却流体が流入することを確実に防止できる。
また、支持枠体は、光変調素子の光束入射側および光束射出側と略面一となるので、光変調素子を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることによる反力を支持枠体および光変調素子の双方に分散させることができ、光変調素子にかかる弾性部材の反力を低減できる。このため、弾性部材の反力による光変調素子の歪みを抑制でき、光変調素子の歪みによる画質の劣化を抑制できる。
本発明によれば、弾性部材が光変調素子および支持枠体の双方と平面的に干渉するように形成されているので、支持枠体および光変調素子の双方に跨るように弾性部材を配置でき、弾性部材による一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に確保しつつ、支持枠体および光変調素子の隙間から光変調素子内部に冷却流体が流入することを確実に防止できる。
また、支持枠体は、光変調素子の光束入射側および光束射出側と略面一となるので、光変調素子を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることによる反力を支持枠体および光変調素子の双方に分散させることができ、光変調素子にかかる弾性部材の反力を低減できる。このため、弾性部材の反力による光変調素子の歪みを抑制でき、光変調素子の歪みによる画質の劣化を抑制できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記弾性部材は、前記支持枠体と前記枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法が前記光変調素子と前記枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法よりも大きく設定されていることが好ましい。
本発明によれば、弾性部材は、支持枠体と枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法が光変調素子と枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法よりも大きく設定されているので、光変調素子保持体を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることによる反力を主に支持枠体側にかけることができる。このため、弾性部材による一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に維持しつつ、光変調素子の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
本発明によれば、弾性部材は、支持枠体と枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法が光変調素子と枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法よりも大きく設定されているので、光変調素子保持体を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることによる反力を主に支持枠体側にかけることができる。このため、弾性部材による一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に維持しつつ、光変調素子の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記弾性部材は、前記光変調素子と前記枠状部材との間に介在配置される部分が二色成形で形成され、前記二色成形で形成される部分は、その内面層が前記支持枠体と前記枠状部材との間に介在配置される部分と同一材料で一体的に構成され、その表面層が前記内面層よりも硬度の低い材料で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、弾性部材における光変調素子と枠状部材との間に介在配置される部分が二色成形で形成され、その表面層の硬度が支持枠体と枠状部材との間に配置される部分の硬度よりも低くなるように設定されているので、光変調素子保持体を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることにより光変調素子側にかかる反力をさらに低減させることができる。このため、弾性部材による一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に維持しつつ、光変調素子の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
また、光変調素子および枠状部材の間に介在配置される部分を二色成形で形成するので、光変調素子および枠状部材の間に介在配置される部分と、支持枠体および枠状部材の間に介在配置される部分とを容易に一体成形できるとともに、これら各部分における表面硬度を異なる硬度で容易に形成できる。
本発明によれば、弾性部材における光変調素子と枠状部材との間に介在配置される部分が二色成形で形成され、その表面層の硬度が支持枠体と枠状部材との間に配置される部分の硬度よりも低くなるように設定されているので、光変調素子保持体を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることにより光変調素子側にかかる反力をさらに低減させることができる。このため、弾性部材による一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に維持しつつ、光変調素子の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
また、光変調素子および枠状部材の間に介在配置される部分を二色成形で形成するので、光変調素子および枠状部材の間に介在配置される部分と、支持枠体および枠状部材の間に介在配置される部分とを容易に一体成形できるとともに、これら各部分における表面硬度を異なる硬度で容易に形成できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記弾性部材は、前記支持枠体のみと平面的に干渉するように形成され、前記支持枠体と前記一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置され、前記一対の枠状部材の対向する面には、前記光変調素子と平面的に干渉する位置に平面視枠状の凹部がそれぞれ形成され、当該光変調素子保持体を組み立てた際、前記光変調素子と前記凹部との間に接着剤が充填され、前記一対の枠状部材に対して前記光変調素子が固着されることが好ましい。
本発明によれば、弾性部材が支持枠体と一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置され、一対の枠状部材における枠状の凹部と光変調素子との間には接着剤が充填されるので、これら弾性部材および接着剤の双方により一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に確保できる。また、上述したように、弾性部材が支持枠体のみと平面的に干渉するように形成されていても、光変調素子の外形位置よりも内側に接着剤が位置するので、接着剤にて冷却流体を封止することで支持枠体と光変調素子との隙間に冷却流体が流入する虞もない。
また、光変調素子保持体を組み立てた状態で弾性部材が押圧されても、押圧による弾性部材の反力が光変調素子にかかることはない。このため、光変調素子が弾性部材の反力により歪むこともなく、光変調素子の歪みによる画質の劣化が生じることもない。
さらに、一対の枠状部材における枠状の凹部と光変調素子との間に接着剤が充填されるので、接着剤が光変調素子の不要な部分、例えば、画像形成領域に付着することを回避できる。
本発明によれば、弾性部材が支持枠体と一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置され、一対の枠状部材における枠状の凹部と光変調素子との間には接着剤が充填されるので、これら弾性部材および接着剤の双方により一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に確保できる。また、上述したように、弾性部材が支持枠体のみと平面的に干渉するように形成されていても、光変調素子の外形位置よりも内側に接着剤が位置するので、接着剤にて冷却流体を封止することで支持枠体と光変調素子との隙間に冷却流体が流入する虞もない。
また、光変調素子保持体を組み立てた状態で弾性部材が押圧されても、押圧による弾性部材の反力が光変調素子にかかることはない。このため、光変調素子が弾性部材の反力により歪むこともなく、光変調素子の歪みによる画質の劣化が生じることもない。
さらに、一対の枠状部材における枠状の凹部と光変調素子との間に接着剤が充填されるので、接着剤が光変調素子の不要な部分、例えば、画像形成領域に付着することを回避できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記弾性部材は、前記支持枠体および前記光変調素子のうち少なくともいずれか一方に対向する端面が平面状に形成され、前記平面状の端面から前記一対の枠状部材に対向する端面にかけて断面積が次第に縮小する形状を有していることが好ましい。
本発明によれば、弾性部材は、一方の端面が平面状に形成され、一方の端面から他方の端面にかけて断面積が次第に縮小する形状を有しているので、例えば、弾性部材が断面略矩形状に形成されている構成と比較して、光変調素子保持体を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることによる該弾性部材の反力を良好に分散させることができる。したがって、一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に維持しつつ、例えば弾性部材が光変調素子の端面に当接する場合であっても光変調素子にかかる弾性部材の反力を低減させることができ光変調素子の歪みによる画質の劣化をさらに抑制することが可能となる。
本発明によれば、弾性部材は、一方の端面が平面状に形成され、一方の端面から他方の端面にかけて断面積が次第に縮小する形状を有しているので、例えば、弾性部材が断面略矩形状に形成されている構成と比較して、光変調素子保持体を組み立てた状態で、弾性部材が押圧されることによる該弾性部材の反力を良好に分散させることができる。したがって、一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性を良好に維持しつつ、例えば弾性部材が光変調素子の端面に当接する場合であっても光変調素子にかかる弾性部材の反力を低減させることができ光変調素子の歪みによる画質の劣化をさらに抑制することが可能となる。
本発明の光変調素子保持体では、前記一対の枠状部材の対向する面には、前記弾性部材の形状に応じた凹部がそれぞれ形成され、当該光変調素子保持体を組み立てた際、前記支持枠体および前記光変調素子のうち少なくともいずれか一方と前記凹部とで前記弾性部材を収納可能とする弾性部材収納部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調素子保持体を組み立てた際、支持枠体および光変調素子のうち少なくともいずれか一方と一対の枠状部材の対向する面に形成された凹部とで、弾性部材収納部が形成されるので、弾性部材が押圧された際の反力、および各冷却室内の冷却流体の圧力変化等によっても、弾性部材が位置ずれを起こすことがない。したがって、弾性部材により一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性をさらに一層確保できる。
本発明によれば、光変調素子保持体を組み立てた際、支持枠体および光変調素子のうち少なくともいずれか一方と一対の枠状部材の対向する面に形成された凹部とで、弾性部材収納部が形成されるので、弾性部材が押圧された際の反力、および各冷却室内の冷却流体の圧力変化等によっても、弾性部材が位置ずれを起こすことがない。したがって、弾性部材により一対の枠状部材と支持枠体および光変調素子との間での防水性をさらに一層確保できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記弾性部材は、前記光変調素子および前記支持枠体のうち少なくともいずれか一方、および前記一対の枠状部材の間、ならびに、前記一対の枠状部材および前記一対の透光性基板の間にそれぞれ介在配置され、前記光変調素子の画像形成領域に応じて開口を有し、前記一対の枠状部材における対向する面と反対の面側に前記弾性部材を介して前記一対の透光性基板をそれぞれ押圧固定する一対の透光性基板固定部材を備え、各枠状部材における対向する各側端部には、各透光性基板固定部材とそれぞれ係合するための少なくとも2つのフックがそれぞれ形成され、前記一対の透光性基板固定部材は、前記開口を有する板状体と、前記板状体の対向する各側端部から前記フックに対応してそれぞれ突出し、前記フックとそれぞれ係合するフック係合部とを備えていることが好ましい。
本発明では、枠状部材には、対向する各側端部に少なくとも2つのフックがそれぞれ形成されている。すなわち、枠状部材には、少なくとも4つのフックが形成されている。また、透光性基板固定部材には、板状体の対向する各側端部にフックに対応して少なくとも2つのフック係合部がそれぞれ形成されている。すなわち、透光性基板固定部材には、少なくとも4つのフック係合部が形成されている。このことにより、各透光性基板固定部材の少なくとも4つのフック係合部を各枠状部材の少なくとも4つのフックに係合させることで、弾性部材を介して一対の透光性基板を一対の枠状部材に対して良好に押圧固定でき、弾性部材により一対の枠状部材と一対の透光性基板との間での防水性を良好に確保できる。
本発明では、枠状部材には、対向する各側端部に少なくとも2つのフックがそれぞれ形成されている。すなわち、枠状部材には、少なくとも4つのフックが形成されている。また、透光性基板固定部材には、板状体の対向する各側端部にフックに対応して少なくとも2つのフック係合部がそれぞれ形成されている。すなわち、透光性基板固定部材には、少なくとも4つのフック係合部が形成されている。このことにより、各透光性基板固定部材の少なくとも4つのフック係合部を各枠状部材の少なくとも4つのフックに係合させることで、弾性部材を介して一対の透光性基板を一対の枠状部材に対して良好に押圧固定でき、弾性部材により一対の枠状部材と一対の透光性基板との間での防水性を良好に確保できる。
本発明の光変調素子保持体では、前記一対の枠状部材、および前記一対の透光性基板固定部材の各板状体は、平面視矩形形状を有し、前記フックおよび前記フック係合部は、前記一対の枠状部材、および前記各板状体における前記対向する各側端部の角部近傍にそれぞれ形成されていることが好ましい。
本発明では、フックは、平面視矩形状の枠状部材における対向する各側端部の角部近傍にそれぞれ形成される。すなわち、フックは、平面的に見て枠状部材における四隅位置近傍に配置される。また、フック係合部も同様に、平面視矩形状の板状体における対向する各側端部の角部近傍にそれぞれ形成される。すなわち、フック係合部も、平面的に見て透光性基板固定部材における四隅位置近傍に配置される。このため、一対の枠状部材に対する一対の透光性基板固定部材の接続箇所が略均等配置することとなる。このことにより、一対の透光性基板固定部材を一対の枠状部材に対して設置した際に一対の透光性基板および一対の枠状部材で押圧される弾性部材の潰し代を略均一化でき、弾性部材により一対の枠状部材と一対の透光性基板との間での防水性をさらに良好に確保できるとともに、一対の枠状部材に対して一対の透光性基板をさらに良好に押圧固定できる。
本発明では、フックは、平面視矩形状の枠状部材における対向する各側端部の角部近傍にそれぞれ形成される。すなわち、フックは、平面的に見て枠状部材における四隅位置近傍に配置される。また、フック係合部も同様に、平面視矩形状の板状体における対向する各側端部の角部近傍にそれぞれ形成される。すなわち、フック係合部も、平面的に見て透光性基板固定部材における四隅位置近傍に配置される。このため、一対の枠状部材に対する一対の透光性基板固定部材の接続箇所が略均等配置することとなる。このことにより、一対の透光性基板固定部材を一対の枠状部材に対して設置した際に一対の透光性基板および一対の枠状部材で押圧される弾性部材の潰し代を略均一化でき、弾性部材により一対の枠状部材と一対の透光性基板との間での防水性をさらに良好に確保できるとともに、一対の枠状部材に対して一対の透光性基板をさらに良好に押圧固定できる。
本発明の光学装置は、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する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、上述した光変調素子保持体を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、光学装置は、光変調素子と、上述した光変調素子保持体を備えているので、上述した光変調素子保持体と同様の作用・効果を享受できる。
本発明によれば、光学装置は、光変調素子と、上述した光変調素子保持体を備えているので、上述した光変調素子保持体と同様の作用・効果を享受できる。
本発明の光学装置では、前記光変調素子は、複数で構成され、前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、前記複数の光変調素子保持体が取り付けられる複数の光束入射側端面を有し前記複数の光変調素子にて変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置と、前記光変調素子保持体および前記色合成光学装置の間に介在配置され前記色合成光学装置の複数の光束入射側端面に対して前記複数の光変調素子保持体を取り付けるための複数の支持部材とを備え、前記支持部材は、前記光変調素子保持体の開口に対応する開口が形成された矩形板状体と、前記矩形板状体の光束入射側端面から突設され、前記光変調素子保持体を構成する支持枠体の少なくとも2つの取付孔に挿通される少なくとも2つのピン状部材とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、光変調素子保持体を構成する支持枠体の取付孔に支持部材に突設されたピン状部材を挿通し、支持部材と光変調素子保持体とを接着固定し、色合成光学装置の光束入射側端面に対して支持部材の光束射出側端面を取り付けることで、複数の光変調素子保持体と色合成光学装置とを容易に一体化することができる。
また、ピン状部材の外側面、および取付孔の内側面を摺動面とし支持部材に対して光変調素子を移動させ、さらに、支持部材の光束射出側端面、および色合成光学装置の光束入射側端面を摺動面とし色合成光学装置に対して支持部材を移動させることで、各光変調素子の相互の位置調整を容易に実施でき、各光変調素子を所定位置に容易に設置できる。このため、光学装置にて画素ずれのない良好な光学像を形成できる。
本発明によれば、光変調素子保持体を構成する支持枠体の取付孔に支持部材に突設されたピン状部材を挿通し、支持部材と光変調素子保持体とを接着固定し、色合成光学装置の光束入射側端面に対して支持部材の光束射出側端面を取り付けることで、複数の光変調素子保持体と色合成光学装置とを容易に一体化することができる。
また、ピン状部材の外側面、および取付孔の内側面を摺動面とし支持部材に対して光変調素子を移動させ、さらに、支持部材の光束射出側端面、および色合成光学装置の光束入射側端面を摺動面とし色合成光学装置に対して支持部材を移動させることで、各光変調素子の相互の位置調整を容易に実施でき、各光変調素子を所定位置に容易に設置できる。このため、光学装置にて画素ずれのない良好な光学像を形成できる。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、上述した光学装置と、前記光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、光源装置、上述した光学装置、および投射光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、プロジェクタは、光変調素子を所定位置に位置決めできる光学装置を備えているので、光源装置から射出された光束の光軸に対する光変調素子の位置がずれることがなく、不要な光がスクリーン上に投影されることがない。
本発明によれば、プロジェクタは、光源装置、上述した光学装置、および投射光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、プロジェクタは、光変調素子を所定位置に位置決めできる光学装置を備えているので、光源装置から射出された光束の光軸に対する光変調素子の位置がずれることがなく、不要な光がスクリーン上に投影されることがない。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、プロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、外装ケース2と、冷却ユニット3と、光学ユニット4と、投射光学装置としての投射レンズ5とを備える。
なお、図1において、図示は省略するが、外装ケース2内において、冷却ユニット3、光学ユニット4、および投射レンズ5以外の空間には、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されるものとする。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、プロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、外装ケース2と、冷却ユニット3と、光学ユニット4と、投射光学装置としての投射レンズ5とを備える。
なお、図1において、図示は省略するが、外装ケース2内において、冷却ユニット3、光学ユニット4、および投射レンズ5以外の空間には、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されるものとする。
外装ケース2は、合成樹脂等から構成され、冷却ユニット3、光学ユニット4、および投射レンズ5を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。この外装ケース2は、図示は省略するが、プロジェクタ1の天面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケースと、プロジェクタ1の底面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケースとで構成され、前記アッパーケースおよび前記ロアーケースは互いにねじ等で固定されている。
なお、外装ケース2は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
また、図示は省略するが、この外装ケース2には、冷却ユニット3によりプロジェクタ1外部から冷却空気を内部に導入するための吸気口(例えば、図2に示す吸気口22)、およびプロジェクタ1内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。
さらに、この外装ケース2には、図1に示すように、投射レンズ5の側方で外装ケース2の角部分に位置し、光学ユニット4の後述する光学装置のラジエータを他の部材と隔離する隔壁21が形成されている。
なお、外装ケース2は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
また、図示は省略するが、この外装ケース2には、冷却ユニット3によりプロジェクタ1外部から冷却空気を内部に導入するための吸気口(例えば、図2に示す吸気口22)、およびプロジェクタ1内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。
さらに、この外装ケース2には、図1に示すように、投射レンズ5の側方で外装ケース2の角部分に位置し、光学ユニット4の後述する光学装置のラジエータを他の部材と隔離する隔壁21が形成されている。
冷却ユニット3は、プロジェクタ1内部に形成される冷却流路に冷却空気を送り込み、プロジェクタ1内で発生する熱を冷却する。この冷却ユニット3は、投射レンズ5の側方に位置し、外装ケース2に形成された図示しない吸気口からプロジェクタ1外部の冷却空気を内部に導入して光学ユニット4の後述する光学装置の液晶パネルに冷却空気を吹き付けるシロッコファン31と、外装ケース2に形成された隔壁21内部に位置し、外装ケース2に形成された吸気口22(図2参照)からプロジェクタ1外部の冷却空気を内部に導入して光学ユニット4の後述するラジエータに冷却空気を吹き付ける軸流ファン32とを備える。
なお、この冷却ユニット3は、図示は省略するが、シロッコファン31および軸流ファン32の他、光学ユニット4の後述する光源装置、および図示しない電源ブロック、ランプ駆動回路等を冷却するための冷却ファンも有しているものとする。
なお、この冷却ユニット3は、図示は省略するが、シロッコファン31および軸流ファン32の他、光学ユニット4の後述する光源装置、および図示しない電源ブロック、ランプ駆動回路等を冷却するための冷却ファンも有しているものとする。
光学ユニット4は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応して光学像(カラー画像)を形成するユニットである。この光学ユニット4は、図1に示すように、外装ケース2の背面に沿って延出するとともに、外装ケース2の側面に沿って延出する平面視略L字形状を有している。なお、この光学ユニット4の詳細な構成については、後述する。
投射レンズ5は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ5は、光学ユニット4にて形成された光学像(カラー画像)を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
投射レンズ5は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ5は、光学ユニット4にて形成された光学像(カラー画像)を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
〔光学ユニットの詳細な構成〕
光学ユニット4は、図1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、光学装置44と、光学部品41〜43および光学装置44の後述する光学装置本体を収納配置する光学部品用筐体45とを備える。
インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明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1に示すように、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
光学ユニット4は、図1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、光学装置44と、光学部品41〜43および光学装置44の後述する光学装置本体を収納配置する光学部品用筐体45とを備える。
インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明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1に示すように、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
光源装置411は、放射状の光線を射出する光源ランプ416と、この光源ランプ416から射出された放射光を反射するリフレクタ417とを備える。光源ランプ416としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。また、リフレクタ417としては、図1では、放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡で構成し、光束射出側に該楕円面鏡により反射された光束を平行光とする平行化凹レンズを採用した構成としてもよい。
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見て略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有している。各小レンズは、光源装置411から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。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上に結像させる機能を有している。
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見て略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有している。各小レンズは、光源装置411から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。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上に結像させる機能を有している。
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413と重畳レンズ415との間に配置され、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装置411からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子414を用いることで、光源装置411からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。
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装置411からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子414を用いることで、光源装置411からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。
色分離光学系42は、図1に示すように、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、ダイクロイックミラー421,422により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を、赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系43は、図1に示すように、入射側レンズ431、リレーレンズ433、および反射ミラー432,434を備え、色分離光学系42で分離された赤色光を光学装置44の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
リレー光学系43は、図1に示すように、入射側レンズ431、リレーレンズ433、および反射ミラー432,434を備え、色分離光学系42で分離された赤色光を光学装置44の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
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青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ418を通って光学装置44の後述する青色光用の液晶パネルに達する。このフィールドレンズ418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。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
ダイクロイックミラー421を透過した赤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418を通って光学装置44の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤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418を通って光学装置44の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤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418に伝えるためである。本実施形態においては赤色光の光路長が長いのでこのような構成とされているが青色光の光路長を長くする構成も考えられる。
光学装置44は、図1に示すように、光変調素子としての3枚の液晶パネル441(赤色光用の液晶パネルを441R、緑色光用の液晶パネルを441G、青色光用の液晶パネルを441Bとする)と、この液晶パネル441の光束入射側および光束射出側に配置される入射側偏光板442および射出側偏光板443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444とが一体的に形成されたものである。
なお、光学装置44は、具体的な構成は後述するが、液晶パネル441、入射側偏光板442、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444以外に、メインタンク、流体圧送部、ラジエータ、流体循環部材、流体分岐部、光変調素子保持体、支持部材、および中継タンクを備える。
なお、光学装置44は、具体的な構成は後述するが、液晶パネル441、入射側偏光板442、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444以外に、メインタンク、流体圧送部、ラジエータ、流体循環部材、流体分岐部、光変調素子保持体、支持部材、および中継タンクを備える。
液晶パネル441は、ガラスなどからなる一対の基板441C,441D(図8参照)に電気光学材料である液晶が密閉封入された構成を有している。このうち、基板441C(図8参照)は、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配列形成される複数の走査線と、走査線およびデータ線の交差に対応してマトリクス状に配列形成される画素電極と、TFT等のスイッチング素子とを有している。また、基板441D(図8参照)は、基板441Cに対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Vcomが印加される共通電極を有している。そして、これら基板441C,441Dには、図示しない制御装置と電気的に接続し、前記走査線、前記データ線、前記スイッチング素子、および前記共通電極等に所定の駆動信号を出力する回路基板としてのフレキシブルプリント基板441E(図8参照)が接続されている。このフレキシブルプリント基板441E(図8参照)を介して前記制御装置から駆動信号を入力することで、所定の前記画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加され、該画素電極および共通電極間に介在する液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板442から射出された偏光光束の偏光方向が変調される。
このフレキシブルプリント基板441E(図8参照)において、下端側の幅方向略中央部分には、挿通孔441E1が形成されている。そして、この挿通孔441E1には、光学装置44を構成する後述する光変調素子保持体の筒状部が挿通される。
そして、この液晶パネル441において、駆動基板441Cの外形形状は対向基板441Dの外形形状よりも大きく設定される。すなわち、この液晶パネル441は、光束入射側に向かうにしたがって、外形形状が小さくなる段付状に形成されている。
このフレキシブルプリント基板441E(図8参照)において、下端側の幅方向略中央部分には、挿通孔441E1が形成されている。そして、この挿通孔441E1には、光学装置44を構成する後述する光変調素子保持体の筒状部が挿通される。
そして、この液晶パネル441において、駆動基板441Cの外形形状は対向基板441Dの外形形状よりも大きく設定される。すなわち、この液晶パネル441は、光束入射側に向かうにしたがって、外形形状が小さくなる段付状に形成されている。
入射側偏光板442は、偏光変換素子414で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子414で揃えられた光束の偏光軸と略同一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る。この入射側偏光板442は、白板・強化ガラス(テンパックス)等の透光性基板442A(図8参照)上に偏光膜(図示省略)が貼付された構成を有している。
射出側偏光板443は、入射側偏光板442と同様に透光性基板443Aおよび偏光膜443B(図8参照)を有し、液晶パネル441から射出された光束のうち、入射側偏光板442における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
なお、上述した入射側偏光板442および射出側偏光板443の透光性基板442A,443Aは、白板・強化ガラス(テンパックス)に限らず、熱伝導性の良好なサファイアガラス、水晶、またはYAG(Yttrium Aluminum Garnet)等で構成してもよい。このような構成では、入射側偏光板442の偏光膜、および射出側偏光板443の偏光膜443Bに生じた熱を透光性基板442A,443Aに良好に放熱できる。
また、透光性基板442A,443Aの厚み寸法は、0.5mm以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.7mm〜1.1mmであることが好ましい。このような構成では、後述する弾性部材が押圧されることによる反力を受けても、透光性基板442A,443Aが変形することがなく、偏光板442,443の偏光軸が狂うことを回避できる。このため、コントラスト等の光学性能を良好に維持できる。
射出側偏光板443は、入射側偏光板442と同様に透光性基板443Aおよび偏光膜443B(図8参照)を有し、液晶パネル441から射出された光束のうち、入射側偏光板442における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
なお、上述した入射側偏光板442および射出側偏光板443の透光性基板442A,443Aは、白板・強化ガラス(テンパックス)に限らず、熱伝導性の良好なサファイアガラス、水晶、またはYAG(Yttrium Aluminum Garnet)等で構成してもよい。このような構成では、入射側偏光板442の偏光膜、および射出側偏光板443の偏光膜443Bに生じた熱を透光性基板442A,443Aに良好に放熱できる。
また、透光性基板442A,443Aの厚み寸法は、0.5mm以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.7mm〜1.1mmであることが好ましい。このような構成では、後述する弾性部材が押圧されることによる反力を受けても、透光性基板442A,443Aが変形することがなく、偏光板442,443の偏光軸が狂うことを回避できる。このため、コントラスト等の光学性能を良好に維持できる。
クロスダイクロイックプリズム444は、射出側偏光板443から射出された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光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム444は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル441R,441Bから射出され射出側偏光板443を介した色光を反射し、液晶パネル441Gから射出され射出側偏光板443を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル441R,441G,441Bにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
図2は、プロジェクタ1内の一部を上方側から見た斜視図である。なお、図2において、光学部品用筐体45内の光学部品は、説明を簡略化するために、光学装置44の後述する光学装置本体のみを図示し、その他の光学部品41〜43は省略している。
図3は、プロジェクタ1内の一部を下方側から見た斜視図である。
光学部品用筐体45は、例えば、金属製部材から構成され、図1に示すように、内部に所定の照明光軸Aが設定され、上述した光学部品41〜43、および光学装置44の後述する光学装置本体を照明光軸Aに対する所定位置に収納配置する。なお、光学部品用筐体45は、金属製部材に限らず、その他の材料にて構成してもよく、特に熱伝導性材料で構成することが好ましい。この光学部品用筐体45は、図2に示すように、光学部品41〜43、および光学装置44の後述する光学装置本体を収納する容器状の部品収納部材451と、部品収納部材451の開口部分を閉塞する図示しない蓋状部材とで構成される。
図3は、プロジェクタ1内の一部を下方側から見た斜視図である。
光学部品用筐体45は、例えば、金属製部材から構成され、図1に示すように、内部に所定の照明光軸Aが設定され、上述した光学部品41〜43、および光学装置44の後述する光学装置本体を照明光軸Aに対する所定位置に収納配置する。なお、光学部品用筐体45は、金属製部材に限らず、その他の材料にて構成してもよく、特に熱伝導性材料で構成することが好ましい。この光学部品用筐体45は、図2に示すように、光学部品41〜43、および光学装置44の後述する光学装置本体を収納する容器状の部品収納部材451と、部品収納部材451の開口部分を閉塞する図示しない蓋状部材とで構成される。
このうち、部品収納部材451は、光学部品用筐体45の底面、前面、および側面をそれぞれ構成する。
この部品収納部材451において、側面の内側面には、図2に示すように、上述した光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434を上方からスライド式に嵌め込むための溝部451Aが形成されている。
また、側面の正面部分には、図2に示すように、投射レンズ5を光学ユニット4に対して所定位置に設置するための投射レンズ設置部451Bが形成されている。この投射レンズ設置部451Bは、平面視略矩形状に形成され、平面視略中央部分には光学装置44からの光束射出位置に対応して円形状の図示しない孔が形成されており、光学ユニット4にて形成されたカラー画像が前記孔を通して投射レンズ5にて拡大投射される。
また、この部品収納部材451において、底面には、図3に示すように、光学装置44の液晶パネル441位置に対応して形成された3つの孔451Cと、光学装置44の後述する流体分岐部の冷却流体流入部に対応して形成された孔451Dとが形成されている。ここで、冷却ユニット3のシロッコファン31によりプロジェクタ1外部から内部に導入された冷却空気は、シロッコファン31の吐出口31A(図3)から吐出され、図示しないダクトを介して前記孔451Cに導かれる。
この部品収納部材451において、側面の内側面には、図2に示すように、上述した光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434を上方からスライド式に嵌め込むための溝部451Aが形成されている。
また、側面の正面部分には、図2に示すように、投射レンズ5を光学ユニット4に対して所定位置に設置するための投射レンズ設置部451Bが形成されている。この投射レンズ設置部451Bは、平面視略矩形状に形成され、平面視略中央部分には光学装置44からの光束射出位置に対応して円形状の図示しない孔が形成されており、光学ユニット4にて形成されたカラー画像が前記孔を通して投射レンズ5にて拡大投射される。
また、この部品収納部材451において、底面には、図3に示すように、光学装置44の液晶パネル441位置に対応して形成された3つの孔451Cと、光学装置44の後述する流体分岐部の冷却流体流入部に対応して形成された孔451Dとが形成されている。ここで、冷却ユニット3のシロッコファン31によりプロジェクタ1外部から内部に導入された冷却空気は、シロッコファン31の吐出口31A(図3)から吐出され、図示しないダクトを介して前記孔451Cに導かれる。
〔光学装置の構成〕
光学装置44は、図2または図3に示すように、液晶パネル441、入射側偏光板442、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444が一体化された光学装置本体440(図2)と、メインタンク445と、流体圧送部446と、ラジエータ447と、複数の流体循環部材448とを備える。
複数の流体循環部材448は、内部に冷却流体が対流可能にアルミニウム製の管状部材で構成され、冷却流体が循環可能に各部材440,445〜447を接続する。そして、循環する冷却流体により光学装置本体440を構成する液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に生じる熱を冷却する。
なお、本実施形態では、冷却流体として、透明性の非揮発性液体であるエチレングリコールを採用する。冷却流体としては、エチレングリコールに限らず、その他の液体を採用してもよい。
以下では、各部材440,445〜447を、循環する冷却流体の流路に沿って液晶パネル441に対する上流側から順に説明する。
光学装置44は、図2または図3に示すように、液晶パネル441、入射側偏光板442、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444が一体化された光学装置本体440(図2)と、メインタンク445と、流体圧送部446と、ラジエータ447と、複数の流体循環部材448とを備える。
複数の流体循環部材448は、内部に冷却流体が対流可能にアルミニウム製の管状部材で構成され、冷却流体が循環可能に各部材440,445〜447を接続する。そして、循環する冷却流体により光学装置本体440を構成する液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に生じる熱を冷却する。
なお、本実施形態では、冷却流体として、透明性の非揮発性液体であるエチレングリコールを採用する。冷却流体としては、エチレングリコールに限らず、その他の液体を採用してもよい。
以下では、各部材440,445〜447を、循環する冷却流体の流路に沿って液晶パネル441に対する上流側から順に説明する。
〔メインタンクの構造〕
図4は、メインタンク445の構造を示す図である。具体的に、図4(A)は、メインタンク445を上方から見た平面図である。また、図4(B)は、図4(A)におけるA-A線の断面図である。
メインタンク445は、略円柱形状を有し、アルミニウム製の2つの容器状部材から構成され、2つの容器状部材の開口部分を互いに接続することで内部に冷却流体を一時的に蓄積する。これら容器状部材は、例えば、シール溶接またはゴム等の弾性部材を介在させることで接続される。
図4は、メインタンク445の構造を示す図である。具体的に、図4(A)は、メインタンク445を上方から見た平面図である。また、図4(B)は、図4(A)におけるA-A線の断面図である。
メインタンク445は、略円柱形状を有し、アルミニウム製の2つの容器状部材から構成され、2つの容器状部材の開口部分を互いに接続することで内部に冷却流体を一時的に蓄積する。これら容器状部材は、例えば、シール溶接またはゴム等の弾性部材を介在させることで接続される。
このメインタンク445において、円柱軸方向略中央部分には、図4(B)に示すように、冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部445Aおよび内部の冷却流体を外部に流出させる冷却流体流出部445Bが形成されている。
これら冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、メインタンク445の内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部445Aの外側に突出した一端には、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して外部からの冷却流体がメインタンク445内部に流入する。また、冷却流体流出部445Bの外側に突出した一端にも、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介してメインタンク445内部の冷却流体が外部へと流出する。
また、冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bの内側に突出した他端は、図4(A)に示すように、メインタンク445の円柱軸に向けて延出し、平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置されている。このように、冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bを平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置することで、冷却流体流入部445Aを介してメインタンク445内部に流入した冷却流体が、冷却流体流出部445Bを介して直ぐに外部に流出することを回避でき、流入した冷却流体をメインタンク445内部の冷却流体と混合させ、冷却流体の温度の均一化を図っている。
これら冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、メインタンク445の内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部445Aの外側に突出した一端には、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して外部からの冷却流体がメインタンク445内部に流入する。また、冷却流体流出部445Bの外側に突出した一端にも、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介してメインタンク445内部の冷却流体が外部へと流出する。
また、冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bの内側に突出した他端は、図4(A)に示すように、メインタンク445の円柱軸に向けて延出し、平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置されている。このように、冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bを平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置することで、冷却流体流入部445Aを介してメインタンク445内部に流入した冷却流体が、冷却流体流出部445Bを介して直ぐに外部に流出することを回避でき、流入した冷却流体をメインタンク445内部の冷却流体と混合させ、冷却流体の温度の均一化を図っている。
また、このメインタンク445の外周面において、円柱軸方向略中央部分には、図4(A)に示すように、2つの容器状部材のそれぞれに3つの固定部445Cが形成され、該固定部445Cにねじ445D(図2、図3)を挿通し、外装ケース2の底面に螺合することで、2つの容器状部材が互いに密接して接続されるとともに、メインタンク445が外装ケース2に固定される。
そして、このメインタンク445は、図1または図2に示すように、光学部品用筐体45と外装ケース2の内側面とで形成される平面視三角形状の領域に配置される。この領域にメインタンク445を配置することで、外装ケース2内の収納効率の向上が図れ、プロジェクタ1が大型化することがない。
そして、このメインタンク445は、図1または図2に示すように、光学部品用筐体45と外装ケース2の内側面とで形成される平面視三角形状の領域に配置される。この領域にメインタンク445を配置することで、外装ケース2内の収納効率の向上が図れ、プロジェクタ1が大型化することがない。
〔流体圧送部の構造〕
流体圧送部446は、メインタンク445内に蓄積された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を外部に強制的に送出する。このため、流体圧送部446は、図3に示すように、メインタンク445の冷却流体流出部445Bに接続した流体循環部材448の他端と連通接続するとともに、外部に冷却流体を送出するために他の流体循環部材448の一端と連通接続している。
この流体圧送部446は、具体的な図示は省略するが、例えば、略直方体状のアルミニウム製の中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、図示しない制御装置による制御の下、前記羽根車が回転することで、メインタンク445内に蓄積された冷却流体を流体循環部材448を介して強制的に送入し、送入した冷却流体を流体循環部材448を介して外部に強制的に送出する。このような構成では、流体圧送部446は、前記羽根車の回転軸方向の厚み寸法を小さくすることができ、プロジェクタ1内部の空きスペースに配置することが可能となり、プロジェクタ1内部の収納効率の向上を図れ、プロジェクタ1が大型化することがない。本実施形態では、流体圧送部446は、図2または図3に示すように、投射レンズ5の下方に配置される。
流体圧送部446は、メインタンク445内に蓄積された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を外部に強制的に送出する。このため、流体圧送部446は、図3に示すように、メインタンク445の冷却流体流出部445Bに接続した流体循環部材448の他端と連通接続するとともに、外部に冷却流体を送出するために他の流体循環部材448の一端と連通接続している。
この流体圧送部446は、具体的な図示は省略するが、例えば、略直方体状のアルミニウム製の中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、図示しない制御装置による制御の下、前記羽根車が回転することで、メインタンク445内に蓄積された冷却流体を流体循環部材448を介して強制的に送入し、送入した冷却流体を流体循環部材448を介して外部に強制的に送出する。このような構成では、流体圧送部446は、前記羽根車の回転軸方向の厚み寸法を小さくすることができ、プロジェクタ1内部の空きスペースに配置することが可能となり、プロジェクタ1内部の収納効率の向上を図れ、プロジェクタ1が大型化することがない。本実施形態では、流体圧送部446は、図2または図3に示すように、投射レンズ5の下方に配置される。
〔光学装置本体の構造〕
図5および図6は、光学装置本体440の概略構成を示す図である。具体的に、図5は、光学装置本体440を上方側から見た斜視図である。また、図6は、光学装置本体440を下方側から見た斜視図である。
光学装置本体440は、3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、3つの射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444の他、図5および図6に示すように、流体分岐部4401と、3つの光変調素子保持体4402と、3つの支持部材4403と、中継タンク4404とを備える。
図5および図6は、光学装置本体440の概略構成を示す図である。具体的に、図5は、光学装置本体440を上方側から見た斜視図である。また、図6は、光学装置本体440を下方側から見た斜視図である。
光学装置本体440は、3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、3つの射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444の他、図5および図6に示すように、流体分岐部4401と、3つの光変調素子保持体4402と、3つの支持部材4403と、中継タンク4404とを備える。
〔流体分岐部の構造〕
図7は、流体分岐部4401の構造を示す図である。具体的に、図7(A)は、流体分岐部4401を上方から見た平面図である。また、図7(B)は、図7(A)におけるB-B線の断面図である。
流体分岐部4401は、略直方体状のアルミニウム製の中空部材で構成され、流体圧送部446から強制的に送出された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を3つの光変調素子保持体4402毎に分岐して送出する。また、この流体分岐部4401は、クロスダイクロイックプリズム444の3つの光束入射側端面に交差する端面である下面に固定され、クロスダイクロイックプリズム444を支持するプリズム固定板としての機能も有する。
この流体分岐部4401において、底面の略中央部分には、図7(B)に示すように、流体圧送部446から圧送された冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部4401Aが形成されている。この冷却流体流入部4401Aは、メインタンク445の冷却流体流入部445Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部4401内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部4401Aの外側に突出した一端には、流体圧送部446に連通接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して流体圧送部446から圧送された冷却流体が流体分岐部4401内部に流入する。
図7は、流体分岐部4401の構造を示す図である。具体的に、図7(A)は、流体分岐部4401を上方から見た平面図である。また、図7(B)は、図7(A)におけるB-B線の断面図である。
流体分岐部4401は、略直方体状のアルミニウム製の中空部材で構成され、流体圧送部446から強制的に送出された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を3つの光変調素子保持体4402毎に分岐して送出する。また、この流体分岐部4401は、クロスダイクロイックプリズム444の3つの光束入射側端面に交差する端面である下面に固定され、クロスダイクロイックプリズム444を支持するプリズム固定板としての機能も有する。
この流体分岐部4401において、底面の略中央部分には、図7(B)に示すように、流体圧送部446から圧送された冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部4401Aが形成されている。この冷却流体流入部4401Aは、メインタンク445の冷却流体流入部445Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部4401内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部4401Aの外側に突出した一端には、流体圧送部446に連通接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して流体圧送部446から圧送された冷却流体が流体分岐部4401内部に流入する。
また、底面の四隅部分には、図7(A)に示すように、該底面に沿って延出する腕部4401Bがそれぞれ形成されている。これら腕部4401Bの先端部分には、それぞれ孔4401B1が形成され、これら孔4401B1に図示しないねじを挿通し、光学部品用筐体45の部品収納部材451に螺合することで、光学装置本体440が部品収納部材451に固定される。この際、流体分岐部4401および光学部品用筐体45は、熱伝達可能に接続される。このように、流体分岐部4401が光学部品用筐体45に熱伝達可能に接続されることで、循環する冷却流体〜流体分岐部4401〜光学部品用筐体45への熱伝達経路を確保し、冷却流体の冷却効率を向上させ、ひいては、冷却流体による液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却効率の向上を図れる。また、シロッコファン31の送風を光学部品用筐体45の底面に沿って流せば、循環する冷却流体の放熱面積を増加でき、さらに、冷却効率が高められる。
また、この流体分岐部4401において、クロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面に対応する3つの側面には、図7(A)に示すように、送入された冷却流体を3つの光変調素子保持体4402毎に分岐して流出させる冷却流体流出部4401Cが形成されている。
これら冷却流体流出部4401Cは、冷却流体流入部4401Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部4401内外に突出するように配置されている。そして、各冷却流体流出部4401Cの外側に突出した一端には、それぞれ流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して流体分岐部4401内部の冷却流体が分岐されて外部へと流出する。
さらに、この流体分岐部4401において、上面の略中央部分には、図7に示すように、球状の膨出部4401Dが形成されている。そして、この膨出部4401Dにクロスダイクロイックプリズム444の下面を当接させることで、流体分岐部4401に対するクロスダイクロイックプリズム444のあおり方向の位置調整が可能となる。
これら冷却流体流出部4401Cは、冷却流体流入部4401Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部4401内外に突出するように配置されている。そして、各冷却流体流出部4401Cの外側に突出した一端には、それぞれ流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して流体分岐部4401内部の冷却流体が分岐されて外部へと流出する。
さらに、この流体分岐部4401において、上面の略中央部分には、図7に示すように、球状の膨出部4401Dが形成されている。そして、この膨出部4401Dにクロスダイクロイックプリズム444の下面を当接させることで、流体分岐部4401に対するクロスダイクロイックプリズム444のあおり方向の位置調整が可能となる。
〔光変調素子保持体の構造〕
図8は、光変調素子保持体4402の概略構成を示す分解斜視図である。
3つの光変調素子保持体4402は、3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、および3つの射出側偏光板443をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却流体が流入および流出し、該冷却流体により3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、および3つの射出側偏光板443をそれぞれ冷却する。なお、各光変調素子保持体4402は、同様の構成であり、以下では1つの光変調素子保持体4402のみを説明する。
光変調素子保持体4402は、図8に示すように、一対の枠状部材4405,4406と、4つの弾性部材4407と、一対の透光性基板固定部材としての偏光板固定部材4408A,4408Bと、支持枠体4409とを備える。
図8は、光変調素子保持体4402の概略構成を示す分解斜視図である。
3つの光変調素子保持体4402は、3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、および3つの射出側偏光板443をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却流体が流入および流出し、該冷却流体により3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、および3つの射出側偏光板443をそれぞれ冷却する。なお、各光変調素子保持体4402は、同様の構成であり、以下では1つの光変調素子保持体4402のみを説明する。
光変調素子保持体4402は、図8に示すように、一対の枠状部材4405,4406と、4つの弾性部材4407と、一対の透光性基板固定部材としての偏光板固定部材4408A,4408Bと、支持枠体4409とを備える。
図9は、枠状部材4405の概略構成を示す図である。具体的に、図9(A)は、枠状部材4405を光束射出側から見た斜視図である。また、図9(B)は、枠状部材4405を光束入射側から見た斜視図である。
枠状部材4405は、略中央部分に液晶パネル441の画像形成領域に対応した矩形状の開口部4405Aを有する平面視略矩形状のアルミニウム製の枠体であり、枠状部材4406に対して光束入射側に配置され、液晶パネル441の光束入射側を支持するとともに、入射側偏光板442の光束射出側を支持する。
枠状部材4405は、略中央部分に液晶パネル441の画像形成領域に対応した矩形状の開口部4405Aを有する平面視略矩形状のアルミニウム製の枠体であり、枠状部材4406に対して光束入射側に配置され、液晶パネル441の光束入射側を支持するとともに、入射側偏光板442の光束射出側を支持する。
この枠状部材4405において、光束射出側端面には、図9(A)に示すように、光束入射側に窪む凹部4405Bが形成されている。この凹部4405Bは、弾性部材4407の後述する第2弾性部材の形状に対応し、開口部4405Aの周縁部分に位置し平面視略矩形枠形状を有する第1凹部4405B1と、上方側左右方向略中央部分に位置し平面視略円形状を有する第2凹部4405B2とで構成される。そして、これら凹部4405Bにて前記第2弾性部材および支持枠体4409を介して液晶パネル441の光束入射側端面を支持する。そして、枠状部材4405が液晶パネル441の光束入射側端面を支持することで、前記第2弾性部材、支持枠体4409、および液晶パネル441の光束入射側端面にて、開口部4405Aの光束射出側が閉塞される。
また、第1凹部4405B1における下方側の左右方向略中央部分には、図9(A)または図9(B)に示すように、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通する孔4405C1を有して光束射出側端面から略直交して突出し、枠状部材4406の後述する挿通孔に挿通される筒状部4405Cが形成されている。
また、第1凹部4405B1における下方側の左右方向略中央部分には、図9(A)または図9(B)に示すように、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通する孔4405C1を有して光束射出側端面から略直交して突出し、枠状部材4406の後述する挿通孔に挿通される筒状部4405Cが形成されている。
筒状部4405Cは、後述する流入口に対して略直交するように連通接続している。そして、この筒状部4405Cの内側面の一部は、前記流入口の中心軸と交差するように延出し、該内側面の一部には前記流入口を介して流入した冷却流体を、枠状部材4405の光束入射側および光束射出側に分流する突出部4405C2(図16参照)が形成されている。
突出部4405C2(図16参照)は、略三角柱形状を有し、その軸方向が枠状部材4405の光束入射側端面および光束射出側端面と平行するように形成されている。すなわち、三角柱状の3つの側面のうち、1つの側面が筒状部4405Cの内壁に接続し、他の2つの側面が光束入射側および光束射出側にそれぞれ向くように形成されている。そして、このような突出部4405C2(図16参照)により、後述する流入口を介して流入した冷却流体が前記2つの側面に案内されて枠状部材4405の光束入射側および光束射出側に分流される。
突出部4405C2(図16参照)は、略三角柱形状を有し、その軸方向が枠状部材4405の光束入射側端面および光束射出側端面と平行するように形成されている。すなわち、三角柱状の3つの側面のうち、1つの側面が筒状部4405Cの内壁に接続し、他の2つの側面が光束入射側および光束射出側にそれぞれ向くように形成されている。そして、このような突出部4405C2(図16参照)により、後述する流入口を介して流入した冷却流体が前記2つの側面に案内されて枠状部材4405の光束入射側および光束射出側に分流される。
また、第2凹部4405B2における略中央部分には、図9(A)または図9(B)に示すように、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通し、枠状部材4406の後述する筒状部を挿通可能とする挿通孔4405Dが形成されている。
また、この枠状部材4405において、光束入射側端面には、図9(B)に示すように、弾性部材4407の後述する第1弾性部材の形状に対応して矩形枠状の凹部4405Eが形成され、この凹部4405Eにて前記第1弾性部材を介して入射側偏光板442を支持する。そして、枠状部材4405が入射側偏光板442の光束射出側端面を支持することで、前記第1弾性部材、および入射側偏光板442の光束射出側端面にて、開口部4405Aにおける光束入射側が閉塞される。
また、開口部4405Aは、図9(B)に示すように、光束射出側端面から光束入射側端面に向けて開口面積が大きくなるように、光束入射側の角部分が面取りされ、斜面4405A1を有している。
さらに、この光束入射側端面には、図9(B)に示すように、開口部4405Aの上下側端部周縁に、凹部4405Eよりも深さ寸法の大きい凹部4405Fが筒状部4405Cの孔4405C1および挿通孔4405Dと接続するようにそれぞれ形成されている。
これら凹部4405Fのうち、上方側に位置する凹部4405Fの上方側の側壁は、左右方向略中央部分が上方側に窪み凹となるように曲面状に形成されている。また、下方側に位置する凹部4405Fの下方側の側壁も同様に、左右方向略中央部分が下方側に窪み凹となるように曲面状に形成されている。
以上のように、液晶パネル441および入射側偏光板442により開口部4405Aの光束入射側および光束射出側が閉塞されると、枠状部材4405内部(開口部4405A内、および、凹部4405Fと入射側偏光板442との空隙)に冷却流体を封入可能とする冷却室R1(図16参照)が形成される。
また、開口部4405Aは、図9(B)に示すように、光束射出側端面から光束入射側端面に向けて開口面積が大きくなるように、光束入射側の角部分が面取りされ、斜面4405A1を有している。
さらに、この光束入射側端面には、図9(B)に示すように、開口部4405Aの上下側端部周縁に、凹部4405Eよりも深さ寸法の大きい凹部4405Fが筒状部4405Cの孔4405C1および挿通孔4405Dと接続するようにそれぞれ形成されている。
これら凹部4405Fのうち、上方側に位置する凹部4405Fの上方側の側壁は、左右方向略中央部分が上方側に窪み凹となるように曲面状に形成されている。また、下方側に位置する凹部4405Fの下方側の側壁も同様に、左右方向略中央部分が下方側に窪み凹となるように曲面状に形成されている。
以上のように、液晶パネル441および入射側偏光板442により開口部4405Aの光束入射側および光束射出側が閉塞されると、枠状部材4405内部(開口部4405A内、および、凹部4405Fと入射側偏光板442との空隙)に冷却流体を封入可能とする冷却室R1(図16参照)が形成される。
さらに、この枠状部材4405において、左側端部角隅部分および右側端部角隅部分には、図9に示すように、枠状部材4406と接続するための接続部4405Gがそれぞれ形成されている。
さらにまた、この枠状部材4405において、左側端部および右側端部には、図9に示すように、偏光板固定部材4408Aが係合する3つのフック4405Hがそれぞれ形成されている。
これら3つのフック4405Hは、左側端部および右側端部において、上下方向端部近傍、および上下方向略中央部分にそれぞれ形成され、上下方向略中央部分を中心として対称配置されている。
さらにまた、この枠状部材4405において、左側端部および右側端部には、図9に示すように、偏光板固定部材4408Aが係合する3つのフック4405Hがそれぞれ形成されている。
これら3つのフック4405Hは、左側端部および右側端部において、上下方向端部近傍、および上下方向略中央部分にそれぞれ形成され、上下方向略中央部分を中心として対称配置されている。
また、この枠状部材4405において、その下方側端部略中央部分には、図9に示すように、下方側に位置する凹部4405Fの下方側の側壁に貫通し、外部からの冷却流体を内部に流入させる流入口4405Iが形成されている。この流入口4405Iは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、枠状部材4405の外側に突出するように形成されている。そして、流入口4405Iの突出した端部には、流体分岐部4401の冷却流体流出部4401Cに接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して流体分岐部4401から流出した冷却流体が内部に流入する。
図10は、枠状部材4406の概略構成を示す図である。具体的に、図10(A)は、枠状部材4406を光束射出側から見た斜視図である。また、図10(B)は、枠状部材4406を光束入射側から見た斜視図である。
枠状部材4406は、上述した枠状部材4405と略同様に、略中央部分に液晶パネル441の画像形成領域に対応した矩形状の開口部4406Aを有する平面視略矩形状のアルミニウム製の枠体である。そして、この枠状部材4406は、上述した枠状部材4405との間に、弾性部材4407および支持枠体4409を介して液晶パネル441を挟持するとともに、枠状部材4405と対向する面と反対の面側にて弾性部材4407を介して射出側偏光板443を支持する。
この枠状部材4406において、光束射出側端面には、図10(A)に示すように、弾性部材4407の後述する第4弾性部材の形状に対応して矩形枠状の凹部4406Bが形成され、この凹部4406Bにて前記第4弾性部材を介して射出側偏光板443を支持する。そして、枠状部材4406が射出側偏光板443の光束入射側端面を支持することで、前記第4弾性部材、および射出側偏光板443の光束入射側端面にて、開口部4406Aにおける光束射出側が閉塞される。
枠状部材4406は、上述した枠状部材4405と略同様に、略中央部分に液晶パネル441の画像形成領域に対応した矩形状の開口部4406Aを有する平面視略矩形状のアルミニウム製の枠体である。そして、この枠状部材4406は、上述した枠状部材4405との間に、弾性部材4407および支持枠体4409を介して液晶パネル441を挟持するとともに、枠状部材4405と対向する面と反対の面側にて弾性部材4407を介して射出側偏光板443を支持する。
この枠状部材4406において、光束射出側端面には、図10(A)に示すように、弾性部材4407の後述する第4弾性部材の形状に対応して矩形枠状の凹部4406Bが形成され、この凹部4406Bにて前記第4弾性部材を介して射出側偏光板443を支持する。そして、枠状部材4406が射出側偏光板443の光束入射側端面を支持することで、前記第4弾性部材、および射出側偏光板443の光束入射側端面にて、開口部4406Aにおける光束射出側が閉塞される。
この凹部4406Bにおける下方側の左右方向略中央部分には、図10(A)または図10(B)に示すように、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通し、上述した枠状部材4405における筒状部4405Cを挿通可能とする挿通孔4406Cが形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、枠状部材4405における筒状部4405Cが、支持枠体4409の後述する挿通孔、および弾性部材4407の後述する第3弾性部材の挿通孔を介して、枠状部材4406における挿通孔4406Cに挿通される。このため、流入口4405Iを介して枠状部材4405内部に流入した冷却流体は、筒状部4405Cの突出部4405C2(図16参照)に分流され、筒状部4405Cの孔4405C1および挿通孔4406Cを介して枠状部材4405の光束入射側(冷却室R1(図16参照))および枠状部材4406の光束射出側(後述する冷却室R2(図16参照))に流通する。
また、開口部4406Aは、図10(A)に示すように、枠状部材4405における開口部4405Aと同様に、光束入射側端面から光束射出側端面に向けて開口面積が大きくなるように、光束射出側の角部分が面取りされ、斜面4406A1を有している。
さらに、光束射出側端面には、図10(A)に示すように、開口部4406Aの上下側端部周縁に、凹部4406Bよりも深さ寸法の大きい凹部4406Eが挿通孔4406C、および後述する筒状部の孔と接続するようにそれぞれ形成されている。
なお、凹部4406Eの形状は、上述した枠状部材4405における凹部4405Fの形状と略同様であり、説明を省略する。
さらに、光束射出側端面には、図10(A)に示すように、開口部4406Aの上下側端部周縁に、凹部4406Bよりも深さ寸法の大きい凹部4406Eが挿通孔4406C、および後述する筒状部の孔と接続するようにそれぞれ形成されている。
なお、凹部4406Eの形状は、上述した枠状部材4405における凹部4405Fの形状と略同様であり、説明を省略する。
また、この枠状部材4406において、光束入射側端面には、図10(B)に示すように、光束射出側に窪む凹部4406Gが形成されている。この凹部4406Gは、弾性部材4407の後述する第3弾性部材の形状に対応し、開口部4406Aの周縁部分に位置し平面視略矩形枠形状を有する第1凹部4406G1と、下方側左右方向略中央部分に位置し平面視略円形状を有する第2凹部4406G2とで構成される。そして、これら凹部4406Gにて前記第3弾性部材を介して液晶パネル441の光束射出側端面を支持する。そして、枠状部材4406が液晶パネル441の光束射出側端面を支持することで、前記第3弾性部材、および液晶パネル441の光束射出側端面にて、開口部4406Aにおける光束入射側が閉塞される。
また、第1凹部4406G1における上方側の左右方向略中央部分には、図10(A)または図10(B)に示すように、上述した枠状部材4405における挿通孔4405Dに対応して、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通する孔4406D1を有し、光束入射側端面から略直交して突出する筒状部4406Dが形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、枠状部材4406における筒状部4406Dが、液晶パネル441におけるフレキシブルプリント基板441Eの挿通孔441E1、支持枠体4409の後述する挿通孔、および弾性部材4407の後述する第2弾性部材の挿通孔を介して、枠状部材4405における挿通孔4405Dに挿通される。このため、枠状部材4405の光束入射側(冷却室R1(図16参照))および枠状部材4406の光束射出側(後述する冷却室R2(図16参照))を筒状部4406Dの孔4406D1、および挿通孔4405Dを介して冷却流体が流通可能となる。
また、第1凹部4406G1における上方側の左右方向略中央部分には、図10(A)または図10(B)に示すように、上述した枠状部材4405における挿通孔4405Dに対応して、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通する孔4406D1を有し、光束入射側端面から略直交して突出する筒状部4406Dが形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、枠状部材4406における筒状部4406Dが、液晶パネル441におけるフレキシブルプリント基板441Eの挿通孔441E1、支持枠体4409の後述する挿通孔、および弾性部材4407の後述する第2弾性部材の挿通孔を介して、枠状部材4405における挿通孔4405Dに挿通される。このため、枠状部材4405の光束入射側(冷却室R1(図16参照))および枠状部材4406の光束射出側(後述する冷却室R2(図16参照))を筒状部4406Dの孔4406D1、および挿通孔4405Dを介して冷却流体が流通可能となる。
ここで、筒状部4405C,4406Dの内径は、例えば、1mm〜5mmが好ましく、2mm〜3mmがさらに好ましい。本実施形態では、筒状部4405Cの内径断面積と、筒状部4406Dの内径断面積とは、略同一断面積で構成されている。また、挿通孔4406C,4405Dの内径は、それぞれ筒状部4405C,4406Dを嵌合可能な寸法に設定されている。
なお、筒状部4405Cの内径断面積と、筒状部4406Dの内径断面積とを略同一断面積とする構成に限らず、異なる内径断面積とする構成を採用してもよい。
なお、筒状部4405Cの内径断面積と、筒状部4406Dの内径断面積とを略同一断面積とする構成に限らず、異なる内径断面積とする構成を採用してもよい。
以上のように、液晶パネル441および射出側偏光板443により開口部4406Aの光束入射側および光束射出側が閉塞されると、枠状部材4406内部(開口部4406A内、および、凹部4406Eと射出側偏光板443との空隙)に冷却流体を封入可能とする冷却室R2(図16参照)が形成される。
また、光束入射側端面には、図10(B)に示すように、筒状部4406Dの上方に位置し、光束入射側端面から略直交して突出する押圧部4406Hが形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、押圧部4406Hが、液晶パネル441におけるフレキシブルプリント基板441Eの挿通孔441E1に挿通され、その先端が支持枠体4409の後述する挿通孔の周縁に当接し、支持枠体4409を枠状部材4405側に押圧する。
さらに、光束入射側端面の上方側端部および下方側端部には、図10(B)に示すように、支持枠体4409の後述する突出部に対応して、光束射出側に窪む2つの切り欠き4406Jがそれぞれ形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、4つの切り欠き4406Jを介して支持枠体4409の前記突出部が外側に突出する。
また、光束入射側端面には、図10(B)に示すように、筒状部4406Dの上方に位置し、光束入射側端面から略直交して突出する押圧部4406Hが形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、押圧部4406Hが、液晶パネル441におけるフレキシブルプリント基板441Eの挿通孔441E1に挿通され、その先端が支持枠体4409の後述する挿通孔の周縁に当接し、支持枠体4409を枠状部材4405側に押圧する。
さらに、光束入射側端面の上方側端部および下方側端部には、図10(B)に示すように、支持枠体4409の後述する突出部に対応して、光束射出側に窪む2つの切り欠き4406Jがそれぞれ形成されている。そして、枠状部材4406と枠状部材4405とを組み合わせた状態では、4つの切り欠き4406Jを介して支持枠体4409の前記突出部が外側に突出する。
さらに、この枠状部材4406において、その上方側端部略中央部分には、図10に示すように、上方側に位置する凹部4406Eの上方側の側壁に貫通するとともに筒状部4406Dと略直交して連通接続し、冷却室R1,R2(図16参照)内部の冷却流体を外部に流出させる流出口4406Iが形成されている。この流出口4406Iは、流入口4405Iと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、枠状部材4406の外側に突出するように形成されている。そして、流出口4406Iの突出した端部には、流体循環部材448が接続され、流入口4405Iを介して冷却室R1(図16参照)内に流入し、さらに挿通孔4405Dおよび筒状部4406Dの孔4406D1を介して冷却室R2(図16参照)へと流入した冷却流体、および、流入口4405Iを介して流入し、さらに筒状部4405Cの突出部4405C2により分流されて冷却室R2(図16参照)内に流入した冷却流体が該流体循環部材448を介して外部に流出される。
本実施形態では、流入口4405Iおよび流出口4406Iの内径断面積は、筒状部4405C,4406Dの内径断面積と略同一断面積となるように設定されている。このような構成とすることで、光変調素子保持体4402内での冷却流体の流路抵抗を略同一とすることができ、冷却流体の対流速度を速めることが可能となる。
なお、流入口4405Iおよび流出口4406Iの内径断面積を、筒状部4405C,4406Dの内径断面積と略同一断面積とする構成に限らず、異なる断面積とする構成を採用してもよい。
なお、流入口4405Iおよび流出口4406Iの内径断面積を、筒状部4405C,4406Dの内径断面積と略同一断面積とする構成に限らず、異なる断面積とする構成を採用してもよい。
また、この枠状部材4406において、左側端部角隅部分および右側端部角隅部分には、図10に示すように、枠状部材4405と接続するための接続部4406Kがそれぞれ形成されている。そして、枠状部材4405,4406の各接続部4405G,4406Kにねじ4406M(図8)を螺合することで、液晶パネル441が支持枠体4409、弾性部材4407の後述する第2弾性部材および第3弾性部材を介して枠状部材4405,4406間に挟持され、枠状部材4405,4406の各開口部4405A,4406Aの対向する面側が封止される。
さらにまた、この枠状部材4406において、左側端部および右側端部には、図10に示すように、枠状部材4405の3つのフック4405Hと同様の、3つのフック4406Lがそれぞれ形成されている。
さらにまた、この枠状部材4406において、左側端部および右側端部には、図10に示すように、枠状部材4405の3つのフック4405Hと同様の、3つのフック4406Lがそれぞれ形成されている。
弾性部材4407は、図8に示すように、入射側偏光板442および枠状部材4405の間に介在配置される第1弾性部材4407Aと、枠状部材4405および液晶パネル441の間に介在配置される第2弾性部材4407Bと、液晶パネル441および枠状部材4406の間に介在配置される第3弾性部材4407Cと、枠状部材4406および射出側偏光板443の間に介在配置される第4弾性部材4407Dとで構成される。
このうち、第1弾性部材4407A、および第4弾性部材4407Dは、図8に示すように、略矩形枠形状を有している。また、これら第1弾性部材4407A、および第4弾性部材4407Dは、図8に示すように、一対の枠状部材4405,4406に対向する端面が平面状に形成され、入射側偏光板442および射出側偏光板443に対向する端面が曲面状に形成され、断面略半円形状を有している。そして、これら第1弾性部材4407A、および第4弾性部材4407Dは、枠状部材4405,4406の各凹部4405E,4406Bにそれぞれ設置される。
このうち、第1弾性部材4407A、および第4弾性部材4407Dは、図8に示すように、略矩形枠形状を有している。また、これら第1弾性部材4407A、および第4弾性部材4407Dは、図8に示すように、一対の枠状部材4405,4406に対向する端面が平面状に形成され、入射側偏光板442および射出側偏光板443に対向する端面が曲面状に形成され、断面略半円形状を有している。そして、これら第1弾性部材4407A、および第4弾性部材4407Dは、枠状部材4405,4406の各凹部4405E,4406Bにそれぞれ設置される。
また、第2弾性部材4407Bは、図8に示すように、平面視略矩形枠状の弾性部材4407B1と、弾性部材4407B1の上端縁略中央部分に位置し平面視略円形状の弾性部材4407B2とが一体的に形成されたものである。
このうち、弾性部材4407B1は、液晶パネル441に対向する端面が平面状に形成され、枠状部材4405に対向する端面が曲面状に形成され、断面略半円形状を有している。そして、この弾性部材4407B1は、枠状部材4405の第1凹部4405B1に前記曲面が当接し、支持枠体4409および液晶パネル441を跨って支持枠体4409および液晶パネル441の双方に前記平面が当接するように設置される。
また、弾性部材4407B2は、その略中央部分に枠状部材4406の筒状部4406Dを挿通可能とする挿通孔4407B3が形成されている。この弾性部材4407B2も上述した弾性部材4407B1と同様に断面略半円形状を有する。そして、この弾性部材4407B2は、枠状部材4405の第2凹部4405B2に前記曲面が当接し、支持枠体4409に前記平面が当接するように設置される。
このうち、弾性部材4407B1は、液晶パネル441に対向する端面が平面状に形成され、枠状部材4405に対向する端面が曲面状に形成され、断面略半円形状を有している。そして、この弾性部材4407B1は、枠状部材4405の第1凹部4405B1に前記曲面が当接し、支持枠体4409および液晶パネル441を跨って支持枠体4409および液晶パネル441の双方に前記平面が当接するように設置される。
また、弾性部材4407B2は、その略中央部分に枠状部材4406の筒状部4406Dを挿通可能とする挿通孔4407B3が形成されている。この弾性部材4407B2も上述した弾性部材4407B1と同様に断面略半円形状を有する。そして、この弾性部材4407B2は、枠状部材4405の第2凹部4405B2に前記曲面が当接し、支持枠体4409に前記平面が当接するように設置される。
さらに、第3弾性部材4407Cは、図8に示すように、平面視略矩形枠状の弾性部材4407C1と、弾性部材4407C1の下端縁略中央部分に位置し平面視略円形状の弾性部材4407C2とが一体的に形成されたものである。
このうち、弾性部材4407C1において、その上端部の下方側には、図8に示すように、上方側の厚み寸法よりも小さい厚み寸法を有する弾性部材4407C3が一体的に形成されている。これら弾性部材4407C1および弾性部材4407C3は、一方の端面が略面一となる平面形状を有し、他方の端面がそれぞれ曲面形状となる断面略半円形状にそれぞれ形成されている。そして、弾性部材4407C1の上端部は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に前記曲面が当接し、支持枠体4409に前記平面が当接するように設置される。この際、弾性部材4407C3は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に前記曲面が当接するとともに、液晶パネル441に前記平面が当接する。また、弾性部材4407C1の左右端部および下端部は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に前記曲面が当接し、支持枠体4409および液晶パネル441を跨って支持枠体4409および液晶パネル441の双方に前記平面が当接するように設置される。
また、弾性部材4407C2は、その略中央部分に枠状部材4405の筒状部4405Cを挿通可能とする挿通孔4407C4が形成されている。この弾性部材4407C2も上述した弾性部材4407C1,4407C3と同様に断面略半円形状を有する。そして、この弾性部材4407C2は、枠状部材4406の第2凹部4406G2に前記曲面が当接し、支持枠体4409に前記平面が当接するように設置される。
このうち、弾性部材4407C1において、その上端部の下方側には、図8に示すように、上方側の厚み寸法よりも小さい厚み寸法を有する弾性部材4407C3が一体的に形成されている。これら弾性部材4407C1および弾性部材4407C3は、一方の端面が略面一となる平面形状を有し、他方の端面がそれぞれ曲面形状となる断面略半円形状にそれぞれ形成されている。そして、弾性部材4407C1の上端部は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に前記曲面が当接し、支持枠体4409に前記平面が当接するように設置される。この際、弾性部材4407C3は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に前記曲面が当接するとともに、液晶パネル441に前記平面が当接する。また、弾性部材4407C1の左右端部および下端部は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に前記曲面が当接し、支持枠体4409および液晶パネル441を跨って支持枠体4409および液晶パネル441の双方に前記平面が当接するように設置される。
また、弾性部材4407C2は、その略中央部分に枠状部材4405の筒状部4405Cを挿通可能とする挿通孔4407C4が形成されている。この弾性部材4407C2も上述した弾性部材4407C1,4407C3と同様に断面略半円形状を有する。そして、この弾性部材4407C2は、枠状部材4406の第2凹部4406G2に前記曲面が当接し、支持枠体4409に前記平面が当接するように設置される。
そして、これら弾性部材4407は、枠状部材4405,4406の各冷却室R1,R2(図16参照)を封止し、入射側偏光板442および枠状部材4405、枠状部材4405および液晶パネル441、液晶パネル441および枠状部材4406、枠状部材4406および射出側偏光板443の間から冷却流体が漏れることを防止するとともに、筒状部4405C,4406Dおよび挿通孔4406C,4405Dの接続部分から液晶パネル441側に冷却流体が漏れることも防止している。
上述した弾性部材4407としては、硬度Hs(JISスプリング式)が30〜50のゴム部材で構成することが好ましい。その材料は、特に限定されず、例えば、シリコンゴム、水分透過量の少ないブチルゴムまたはフッ素ゴム等が例示できる。
偏光板固定部材4408A,4408Bは、入射側偏光板442および射出側偏光板443を、第1弾性部材4407Aおよび第4弾性部材4407Dを介して枠状部材4405,4406の各凹部4405E,4406Bにそれぞれ押圧固定する。これら偏光板固定部材4408A,4408Bは、図8に示すように、略中央部分に開口部4408A1,4408B1が形成された平面視略矩形枠体で構成され、開口部4408A1,4408B1周縁部分にて、入射側偏光板442および射出側偏光板443を枠状部材4405,4406に対してそれぞれ押圧する。また、これら偏光板固定部材4408A,4408Bの左右側端縁には、一対の枠状部材4405,4406の各フック4405H,4406Lに対応して板面から略直交して突出する3つのフック係合部4408A2,4408B2がそれぞれ形成されている。そして、偏光板固定部材4408A,4408Bの各フック係合部4408A2,4408B2を枠状部材4405,4406の各フック4405H,4406Lに係合させることで、枠状部材4405,4406に対して偏光板固定部材4408A,4408Bが入射側偏光板442および射出側偏光板443を押圧した状態で固定される。
上述した偏光板固定部材4408A,4408Bの厚み寸法は、0.3mm以上の厚みを有していることが好ましく、さらに好ましくは0.5mmで構成することが好ましい。このように構成することで、偏光板固定部材4408A,4408Bの強度を良好に維持でき、一対の枠状部材4405,4406に対して入射側偏光板442および射出側偏光板443を良好に押圧固定できる。
上述した偏光板固定部材4408A,4408Bの厚み寸法は、0.3mm以上の厚みを有していることが好ましく、さらに好ましくは0.5mmで構成することが好ましい。このように構成することで、偏光板固定部材4408A,4408Bの強度を良好に維持でき、一対の枠状部材4405,4406に対して入射側偏光板442および射出側偏光板443を良好に押圧固定できる。
図11は、支持枠体4409の概略構成を示す分解斜視図である。具体的に、支持枠体4409を光束射出側から見た分解斜視図である。
図12は、支持枠体4409に液晶パネル441を組み込んだ状態を示す図である。具体的に、図12(A)は、支持枠体4409を光束射出側から見た図である。図12(B)は、図12(A)におけるC−C線の断面図である。図12(C)は、支持枠体4409を光束入射側から見た図である。
支持枠体4409は、アルミニウム製の平面視略矩形状の板体から構成され、液晶パネル441を保持するとともに、該液晶パネル441を光源装置411から射出される光束の照明光軸Aに対する所定位置に位置決めするものである。この支持枠体4409は、図11または図12に示すように、支持枠体本体4409Aと、支持補助部4409Bとを備える。
図12は、支持枠体4409に液晶パネル441を組み込んだ状態を示す図である。具体的に、図12(A)は、支持枠体4409を光束射出側から見た図である。図12(B)は、図12(A)におけるC−C線の断面図である。図12(C)は、支持枠体4409を光束入射側から見た図である。
支持枠体4409は、アルミニウム製の平面視略矩形状の板体から構成され、液晶パネル441を保持するとともに、該液晶パネル441を光源装置411から射出される光束の照明光軸Aに対する所定位置に位置決めするものである。この支持枠体4409は、図11または図12に示すように、支持枠体本体4409Aと、支持補助部4409Bとを備える。
支持枠体本体4409Aは、液晶パネル441を支持する基体であり、平面視略矩形状の板体から構成される。
この支持枠体本体4409Aにおいて、その略中央部分には、図11または図12に示すように、液晶パネル441の駆動基板441Cの外形寸法と略同一寸法を有する開口部4409A1が形成されている。
また、支持枠体本体4409Aにおいて、光束入射側端面には、図11または図12(C)に示すように、開口部4409A1周縁から光束入射側に膨出する膨出部4409A2が形成されている。
この膨出部4409A2において、その上方側端部は、図12(A)または図12(B)に示すように、開口部4409A1の内側、すなわち、下方側に延出形成されている。このため、開口部4409A1における内側面上方側には、図12(A)または図12(B)に示すように、段差部4409A3が形成される。そして、この段差部4409A3の底部は、図12(A)または図12(B)に示すように、液晶パネル441を支持枠体4409に組み込んだ状態では、液晶パネル441における駆動基板441Cの上方側端部と平面的に干渉する。すなわち、この段差部4409A3は、駆動基板441Cの光束入射側端面と当接し、液晶パネル441の面外方向の位置を規制する機能を有する。
また、開口部4409A1の内側面において、膨出部4409A2における上方側端部の膨出方向基端部分には、図12(A)に示すように、液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eの幅寸法に応じて孔4409A4が形成されており、支持枠体4409に液晶パネル441が設置された状態では、該孔4409A4にフレキシブルプリント基板441Eが挿通される。
この支持枠体本体4409Aにおいて、その略中央部分には、図11または図12に示すように、液晶パネル441の駆動基板441Cの外形寸法と略同一寸法を有する開口部4409A1が形成されている。
また、支持枠体本体4409Aにおいて、光束入射側端面には、図11または図12(C)に示すように、開口部4409A1周縁から光束入射側に膨出する膨出部4409A2が形成されている。
この膨出部4409A2において、その上方側端部は、図12(A)または図12(B)に示すように、開口部4409A1の内側、すなわち、下方側に延出形成されている。このため、開口部4409A1における内側面上方側には、図12(A)または図12(B)に示すように、段差部4409A3が形成される。そして、この段差部4409A3の底部は、図12(A)または図12(B)に示すように、液晶パネル441を支持枠体4409に組み込んだ状態では、液晶パネル441における駆動基板441Cの上方側端部と平面的に干渉する。すなわち、この段差部4409A3は、駆動基板441Cの光束入射側端面と当接し、液晶パネル441の面外方向の位置を規制する機能を有する。
また、開口部4409A1の内側面において、膨出部4409A2における上方側端部の膨出方向基端部分には、図12(A)に示すように、液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eの幅寸法に応じて孔4409A4が形成されており、支持枠体4409に液晶パネル441が設置された状態では、該孔4409A4にフレキシブルプリント基板441Eが挿通される。
さらに、開口部4409A1の内側面において、膨出部4409A2側には、図11、図12(B)、または図12(C)に示すように、開口部4409A1の内側に突出する複数の突起部4409A5が形成されている。本実施形態では、内側面の各側端縁にそれぞれ2つの突起部4409A5が形成されている。なお、突起部4409A5の数は、上述した数に限らない。そして、これら突起部4409A5は、その先端部分を結ぶ軌跡が液晶パネル441の対向基板441Dの外形位置基準面となるように設定され、液晶パネル441の面内方向の位置を規制する機能を有する。
さらに、支持枠体本体4409Aにおいて、光束入射側端面には、図11または図12(C)に示すように、膨出部4409A2の上方側で左右方向両端部近傍に、光束入射側に向けて突出するピン4409A6がそれぞれ形成されている。
さらにまた、支持枠体本体4409Aにおいて、上方側端部角隅部分および下方側端部角隅部分には、図11または図12に示すように、上方向および下方向にそれぞれ延出し、光変調素子保持体4402が組み立てられた状態で一対の枠状部材4405,4406の側端部から平面的に突出する4つの突出部4409A7が形成されている。そして、これら突出部4409A7の先端部分には、図11または図12に示すように、支持部材4403の後述するピン状部材を挿通可能とする取付孔4409A8がそれぞれ形成されている。
また、支持枠体本体4409Aにおいて、下方側端部略中央部分には、図11または図12に示すように、枠状部材4405の筒状部4405Cを挿通可能とする挿通孔4409A9が形成されている。
さらにまた、支持枠体本体4409Aにおいて、上方側端部角隅部分および下方側端部角隅部分には、図11または図12に示すように、上方向および下方向にそれぞれ延出し、光変調素子保持体4402が組み立てられた状態で一対の枠状部材4405,4406の側端部から平面的に突出する4つの突出部4409A7が形成されている。そして、これら突出部4409A7の先端部分には、図11または図12に示すように、支持部材4403の後述するピン状部材を挿通可能とする取付孔4409A8がそれぞれ形成されている。
また、支持枠体本体4409Aにおいて、下方側端部略中央部分には、図11または図12に示すように、枠状部材4405の筒状部4405Cを挿通可能とする挿通孔4409A9が形成されている。
支持補助部4409Bは、支持枠体本体4409Aにおける光束入射側端面の膨出部4409A2の上方側に取り付けられ、支持枠体本体4409Aによる液晶パネル441の支持状態を補助する部分である。この支持補助部4409Bは、支持枠体本体4409Aにおける光束入射側端面の上方側端部に対応した形状を有し、左右方向に延出した平面視略矩形状の板体から構成される。
この支持補助部4409Bの左右両端部近傍には、図11または図12(C)に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面を貫通し、支持枠体本体4409Aのピン4409A6を嵌合可能とする嵌合孔4409B1がそれぞれ形成されている。
また、支持補助部4409Bにおいて、その光束射出側端面の左右方向略中央部分には、図11に示すように、液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eの幅寸法に対応した幅寸法を有し、光束入射側に窪む凹部4409B2が形成されている。
さらに、支持補助部4409Bにおいて、上方側端部略中央部分には、図11または図12(C)に示すように、上方に向けて延出し、枠状部材4406の筒状部4406Dを挿通可能とする挿通孔4409B3が形成されている。
この支持補助部4409Bの左右両端部近傍には、図11または図12(C)に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面を貫通し、支持枠体本体4409Aのピン4409A6を嵌合可能とする嵌合孔4409B1がそれぞれ形成されている。
また、支持補助部4409Bにおいて、その光束射出側端面の左右方向略中央部分には、図11に示すように、液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eの幅寸法に対応した幅寸法を有し、光束入射側に窪む凹部4409B2が形成されている。
さらに、支持補助部4409Bにおいて、上方側端部略中央部分には、図11または図12(C)に示すように、上方に向けて延出し、枠状部材4406の筒状部4406Dを挿通可能とする挿通孔4409B3が形成されている。
以上説明した支持枠体4409に対する液晶パネル441の組み込みは、以下のように実施される。
先ず、支持枠体本体4409Aの光束射出側から、液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eを開口部4409A1に挿通するとともに該開口部4409A1から孔4409A4を介して支持枠体本体4409Aの外部に突出させるように、液晶パネル441を開口部4409A1に設置する。この際、駆動基板441Cの光束入射側端面が段差部4409A3に当接し液晶パネル441の面外方向の位置が規制されるとともに、対向基板441Dの外側面が複数の突起部4409A5の先端に当接し液晶パネル441の面外方向の位置が規制され、支持枠体本体4409Aに対して液晶パネル441が位置決めされる。
ここで、支持枠体本体4409Aにおける膨出部4409A2の形成位置での厚み寸法は、図12(B)に示すように、液晶パネル441の厚み寸法と略同一となるように設定されている。また、光束射出側端面から段差部4409A3の底部までの寸法は、図12(B)に示すように、液晶パネル441の駆動基板441Cの厚み寸法と略同一となるように設定されている。このため、支持枠体本体4409Aに液晶パネル441を設置した状態では、図12(B)に示すように、支持枠体本体4409Aの光束射出側端面、および膨出部4409A2の光束入射側端面と、液晶パネル441の光束射出側端面および光束入射側端面とがそれぞれ略面一となる。
先ず、支持枠体本体4409Aの光束射出側から、液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eを開口部4409A1に挿通するとともに該開口部4409A1から孔4409A4を介して支持枠体本体4409Aの外部に突出させるように、液晶パネル441を開口部4409A1に設置する。この際、駆動基板441Cの光束入射側端面が段差部4409A3に当接し液晶パネル441の面外方向の位置が規制されるとともに、対向基板441Dの外側面が複数の突起部4409A5の先端に当接し液晶パネル441の面外方向の位置が規制され、支持枠体本体4409Aに対して液晶パネル441が位置決めされる。
ここで、支持枠体本体4409Aにおける膨出部4409A2の形成位置での厚み寸法は、図12(B)に示すように、液晶パネル441の厚み寸法と略同一となるように設定されている。また、光束射出側端面から段差部4409A3の底部までの寸法は、図12(B)に示すように、液晶パネル441の駆動基板441Cの厚み寸法と略同一となるように設定されている。このため、支持枠体本体4409Aに液晶パネル441を設置した状態では、図12(B)に示すように、支持枠体本体4409Aの光束射出側端面、および膨出部4409A2の光束入射側端面と、液晶パネル441の光束射出側端面および光束入射側端面とがそれぞれ略面一となる。
支持枠体本体4409Aに液晶パネル441を位置決めした後、開口部4409A1の内側面と駆動基板441Cの外周との間の隙間、および、開口部4409A1の内側面と対向基板441Dの外周との間で複数の突起部4409A5によって形成される隙間に、伸び率の高い接着剤を充填させる。このため、液晶パネル441が支持枠体本体4409Aに対して位置決め固定されるとともに、前記隙間から冷却流体が液晶パネル441の内部に流入することが防止される。
なお、この接着剤としては、前記隙間から流入してくる冷却流体を遮断する材質、例えば、ウレタンゴム等を混ぜ合わせたものが好ましい。また、紫外線硬化タイプや嫌気タイプの主剤をベースにすれば、組み立て作業性の向上が図れる。
なお、この接着剤としては、前記隙間から流入してくる冷却流体を遮断する材質、例えば、ウレタンゴム等を混ぜ合わせたものが好ましい。また、紫外線硬化タイプや嫌気タイプの主剤をベースにすれば、組み立て作業性の向上が図れる。
支持枠体本体4409Aに液晶パネル441を位置決め固定した後、支持枠体本体4409Aにおける光束入射側端面の膨出部4409A2の上方側に支持補助部4409Bを取り付ける。
具体的に、支持枠体本体4409Aのピン4409A6に支持補助部4409Bの嵌合孔4409B1を嵌合させるように、支持枠体本体4409Aに対して支持補助部4409Bを設置する。この際、支持枠体本体4409Aの孔4409A4を介して突出する液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eは、支持補助部4409Bの凹部4409B2と支持枠体本体4409Aの光束入射側端面との間に形成される空間内に遊嵌配置される。
そして、支持枠体本体4409Aと支持補助部4409Bとの間の隙間に、支持枠体本体4409Aに対する液晶パネル441の位置決めの際に用いた接着剤と同様の接着剤を充填し、支持枠体本体4409Aに対して支持補助部4409Bを固定する。
ここで、支持補助部4409Bの厚み寸法は、図12(B)に示すように、支持枠体本体4409Aにおける膨出部4409A2の膨出方向の高さ寸法と略同一に設定されている。このため、支持枠体本体4409Aに対して支持補助部4409Bを取り付けた状態では、図12(B)に示すように、膨出部4409A2の光束入射側端面と、支持補助部4409Bの光束入射側端面とが略面一となる。
具体的に、支持枠体本体4409Aのピン4409A6に支持補助部4409Bの嵌合孔4409B1を嵌合させるように、支持枠体本体4409Aに対して支持補助部4409Bを設置する。この際、支持枠体本体4409Aの孔4409A4を介して突出する液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eは、支持補助部4409Bの凹部4409B2と支持枠体本体4409Aの光束入射側端面との間に形成される空間内に遊嵌配置される。
そして、支持枠体本体4409Aと支持補助部4409Bとの間の隙間に、支持枠体本体4409Aに対する液晶パネル441の位置決めの際に用いた接着剤と同様の接着剤を充填し、支持枠体本体4409Aに対して支持補助部4409Bを固定する。
ここで、支持補助部4409Bの厚み寸法は、図12(B)に示すように、支持枠体本体4409Aにおける膨出部4409A2の膨出方向の高さ寸法と略同一に設定されている。このため、支持枠体本体4409Aに対して支持補助部4409Bを取り付けた状態では、図12(B)に示すように、膨出部4409A2の光束入射側端面と、支持補助部4409Bの光束入射側端面とが略面一となる。
また、液晶パネル441が組み込まれた支持枠体4409を一対の枠状部材4405,4406に組み込む際には、支持枠体本体4409Aの挿通孔4409A9、および支持補助部4409Bの挿通孔4409B3が、一対の枠状部材4405,4406に対する支持枠体4409の位置決め用の孔としての機能を果たす。すなわち、支持枠体4409の挿通孔4409A9,4409B3に一対の枠状部材4405,4406の筒状部4405C,4406Dをそれぞれ挿通することで、一対の枠状部材4405,4406に対して支持枠体4409が位置決めされ、すなわち、液晶パネル441が枠状部材4405,4406の所定位置に位置決めされる。そして、一対の枠状部材4405,4406および支持枠体4409を組み立てた状態では、一対の枠状部材4405,4406における第1凹部4405B1,4406G1の開口部分が、支持枠体4409の光束入射側端面および液晶パネル441の対向基板441Dの光束入射側端面、および、支持枠体4409の光束射出側端面および液晶パネル441の駆動基板441Cの光束射出側端面にそれぞれ閉塞され、第2弾性部材4407Bの弾性部材4407B1、および第3弾性部材4407Cの弾性部材4407C1が収納される弾性部材収納部4407Eがそれぞれ形成される(図16参照)。
〔支持部材の構造〕
支持部材4403は、略中央部分に図示しない開口が形成された平面視矩形枠状の板体から構成される。なお、この支持部材4403の材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウムで構成してもよいし、光変調素子保持体4402の構成材料であるアルミニウムと、クロスダイクロイックプリズム444の構成材料の略中間の熱膨張係数を有する鉄系材料で構成してもよい。
この支持部材4403において、光束入射側端面には、図5または図6に示すように、光変調素子保持体4402における支持枠体4409の4つの取付孔4409A8に対応した位置に、板体から突出するピン状部材4403Aが形成されている。
そして、支持部材4403は、ピン状部材4403Aを光変調素子保持体4402の4つの取付孔4409A8に挿通することで該光変調素子保持体4402を支持し、板体の光束射出側端面をクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面に接着固定することで、光変調素子保持体4402をクロスダイクロイックプリズム444に一体化する。
支持部材4403は、略中央部分に図示しない開口が形成された平面視矩形枠状の板体から構成される。なお、この支持部材4403の材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウムで構成してもよいし、光変調素子保持体4402の構成材料であるアルミニウムと、クロスダイクロイックプリズム444の構成材料の略中間の熱膨張係数を有する鉄系材料で構成してもよい。
この支持部材4403において、光束入射側端面には、図5または図6に示すように、光変調素子保持体4402における支持枠体4409の4つの取付孔4409A8に対応した位置に、板体から突出するピン状部材4403Aが形成されている。
そして、支持部材4403は、ピン状部材4403Aを光変調素子保持体4402の4つの取付孔4409A8に挿通することで該光変調素子保持体4402を支持し、板体の光束射出側端面をクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面に接着固定することで、光変調素子保持体4402をクロスダイクロイックプリズム444に一体化する。
〔中継タンクの構造〕
図13は、中継タンク4404の構造を示す図である。具体的に、図13(A)は、中継タンク4404を上方から見た平面図である。また、図13(B)は、図13(A)におけるD−D線の断面図である。
中継タンク4404は、略円柱状のアルミニウム製の中空部材で構成され、クロスダイクロイックプリズム444の3つの光束入射側端面に交差する端面である上面に固定される。そして、この中継タンク4404は、各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体を一括して送入し、送入した冷却流体を外部に送出する。
この中継タンク4404において、その上面には、図13に示すように、各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体を内部に流入させる3つの冷却流体流入部4404Aが形成されている。これら冷却流体流入部4404Aは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、中継タンク4404内外に突出するように配置されている。そして、各冷却流体流入部4404Aの外側に突出した端部には、3つの光変調素子保持体4402の各流出口4406Iと接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体が一括して中継タンク4404内部に流入する。
図13は、中継タンク4404の構造を示す図である。具体的に、図13(A)は、中継タンク4404を上方から見た平面図である。また、図13(B)は、図13(A)におけるD−D線の断面図である。
中継タンク4404は、略円柱状のアルミニウム製の中空部材で構成され、クロスダイクロイックプリズム444の3つの光束入射側端面に交差する端面である上面に固定される。そして、この中継タンク4404は、各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体を一括して送入し、送入した冷却流体を外部に送出する。
この中継タンク4404において、その上面には、図13に示すように、各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体を内部に流入させる3つの冷却流体流入部4404Aが形成されている。これら冷却流体流入部4404Aは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、中継タンク4404内外に突出するように配置されている。そして、各冷却流体流入部4404Aの外側に突出した端部には、3つの光変調素子保持体4402の各流出口4406Iと接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体が一括して中継タンク4404内部に流入する。
また、この中継タンク4404において、外側面の下方側には、図13に示すように、送入された冷却流体を外部に流出させる冷却流体流出部4404Bが形成されている。この冷却流体流出部4404Bは、冷却流体流入部4404Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、中継タンク4404内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流出部4404Bの外側に突出した端部には、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して中継タンク4404内部の冷却流体が外部へと流出する。
〔ラジエータの構造〕
図14は、ラジエータ447の構造、およびラジエータ447と軸流ファン32との配置関係を示す図である。具体的に、図14(A)は、ラジエータ447および軸流ファン32を上方から見た斜視図である。また、図14(B)は、ラジエータ447および軸流ファン32をラジエータ447側から見た平面図である。
ラジエータ447は、図1または図2に示すように、外装ケース2に形成された隔壁21内に配置され、光学装置本体440において各液晶パネル441、各入射側偏光板442、および各射出側偏光板443にて温められた冷却流体の熱を放熱する。このラジエータ447は、図12に示すように、固定部4471と、管状部材4472と、複数のフィン4473とを備える。
固定部4471は、例えば、金属等の熱伝導性部材から構成され、図14(B)に示すように、平面視略コ字形状を有し、対向するコ字状端縁に管状部材4472が挿通可能に構成されている。また、この固定部4471は、コ字状内側面にて複数の放熱フィン4473を支持する。この固定部4471のコ字状先端部分には、外側に延出する延出部4471Aが形成され、該延出部4471Aの孔4471A1を介して図示しないねじを外装ケース2に螺合することでラジエータ447が外装ケース2に固定される。
図14は、ラジエータ447の構造、およびラジエータ447と軸流ファン32との配置関係を示す図である。具体的に、図14(A)は、ラジエータ447および軸流ファン32を上方から見た斜視図である。また、図14(B)は、ラジエータ447および軸流ファン32をラジエータ447側から見た平面図である。
ラジエータ447は、図1または図2に示すように、外装ケース2に形成された隔壁21内に配置され、光学装置本体440において各液晶パネル441、各入射側偏光板442、および各射出側偏光板443にて温められた冷却流体の熱を放熱する。このラジエータ447は、図12に示すように、固定部4471と、管状部材4472と、複数のフィン4473とを備える。
固定部4471は、例えば、金属等の熱伝導性部材から構成され、図14(B)に示すように、平面視略コ字形状を有し、対向するコ字状端縁に管状部材4472が挿通可能に構成されている。また、この固定部4471は、コ字状内側面にて複数の放熱フィン4473を支持する。この固定部4471のコ字状先端部分には、外側に延出する延出部4471Aが形成され、該延出部4471Aの孔4471A1を介して図示しないねじを外装ケース2に螺合することでラジエータ447が外装ケース2に固定される。
管状部材4472は、アルミニウムから構成され、図14(B)に示すように、固定部4471の一方のコ字状先端端縁から他方のコ字状先端端縁に向けて延出し、この延出方向先端部分が略90°屈曲して下方側に延出し、さらにこの延出方向先端部分が略90°屈曲して固定部4471の他方のコ字状先端端縁から一方のコ字状先端端縁に向けて延出する平面視略コ字形状を有し、固定部4471および放熱フィン4473と熱伝達可能に接続する。また、この管状部材4472は、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有し、図14(B)に示す上方側の一端が、光学装置本体440における中継タンク4404の冷却流体流出部4404Bと接続した流体循環部材448の他端と接続する。また、図14(B)に示す下方側の他端が、メインタンク445の冷却流体流入部445Aと接続した流体循環部材448の他端と接続する。したがって、中継タンク4404から流出した冷却流体が流体循環部材448を介して管状部材4472を通り、管状部材4472を通った冷却流体が流体循環部材448を介してメインタンク445内に流入する。
放熱フィン4473は、例えば、金属等の熱伝導性部材からなる板体で構成され、管状部材4472を挿通可能に構成されている。そして、複数の放熱フィン4473は、管状部材4472の挿通方向と直交する方向に延びるようにそれぞれ形成され、管状部材4472の挿通方向に沿って並列配置している。このような複数の放熱フィン4473の配置状態では、図14に示すように、軸流ファン32から吐出される冷却空気は、複数の放熱フィン4473の間を通り抜けることになる。
以上説明したように、冷却流体は、複数の流体循環部材448を介して、メインタンク445〜流体圧送部446〜流体分岐部4401〜各光変調素子保持体4402〜中継タンク4404〜ラジエータ447〜メインタンク445という流路を循環する。
〔冷却構造〕
次に、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造を説明する。
図15および図16は、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造を説明するための図である。具体的に、図15は、光変調素子保持体4402を光束射出側から見た平面図である。図16は、図15におけるE−E線の断面図である。
流体圧送部446が駆動することにより、流体循環部材448を介して、メインタンク445内の冷却流体が流体圧送部446内に送入されるとともに、流体圧送部446から流体分岐部4401に送出される。
次に、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造を説明する。
図15および図16は、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造を説明するための図である。具体的に、図15は、光変調素子保持体4402を光束射出側から見た平面図である。図16は、図15におけるE−E線の断面図である。
流体圧送部446が駆動することにより、流体循環部材448を介して、メインタンク445内の冷却流体が流体圧送部446内に送入されるとともに、流体圧送部446から流体分岐部4401に送出される。
そして、流体分岐部4401内に送入された冷却流体は、流体分岐部4401の各冷却流体流出部4401Cから流出し、流体循環部材448を介して、図15または図16に示すように、各光変調素子保持体4402の各流入口4405Iから各光変調素子保持体4402内部へと流入する。
各光変調素子保持体4402内部に流入した冷却流体は、図16に示すように、筒状部4405Cの突出部4405C2にて分流され、冷却室R1および冷却室R2に流入する。
ここで、光源装置411から射出された光束により、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に生じた熱は、各冷却室R1,R2内の冷却流体に伝達される。
冷却室R2内の冷却流体に伝達された熱は、図16に示すように、冷却流体の流れにしたがって、図16中、上方に向けて進み、枠状部材4406における上方側の凹部4406E(図10(A))の側壁により、左右方向略中央部分に案内され、流出口4406Iを介して冷却室R2外部へと移動する。
一方、冷却室R1内の冷却流体に伝達された熱は、図16に示すように、冷却流体の流れにしたがって、図16中、上方に向けて移動する。また、上方に向けて移動した熱は、冷却流体の流れにしたがって、枠状部材4405における上方側の凹部4405F(図9(B))の側壁により、左右方向略中央部分に案内される。そして、左右方向略中央部分へと案内された熱は、図16に示すように、冷却流体の流れにしたがって、挿通孔4405Dおよび筒状部4406Dの孔4406D1を介して、冷却室R2内に移動し、流出口4406Iを介して冷却室R2外部へと移動する。
各光変調素子保持体4402内部に流入した冷却流体は、図16に示すように、筒状部4405Cの突出部4405C2にて分流され、冷却室R1および冷却室R2に流入する。
ここで、光源装置411から射出された光束により、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に生じた熱は、各冷却室R1,R2内の冷却流体に伝達される。
冷却室R2内の冷却流体に伝達された熱は、図16に示すように、冷却流体の流れにしたがって、図16中、上方に向けて進み、枠状部材4406における上方側の凹部4406E(図10(A))の側壁により、左右方向略中央部分に案内され、流出口4406Iを介して冷却室R2外部へと移動する。
一方、冷却室R1内の冷却流体に伝達された熱は、図16に示すように、冷却流体の流れにしたがって、図16中、上方に向けて移動する。また、上方に向けて移動した熱は、冷却流体の流れにしたがって、枠状部材4405における上方側の凹部4405F(図9(B))の側壁により、左右方向略中央部分に案内される。そして、左右方向略中央部分へと案内された熱は、図16に示すように、冷却流体の流れにしたがって、挿通孔4405Dおよび筒状部4406Dの孔4406D1を介して、冷却室R2内に移動し、流出口4406Iを介して冷却室R2外部へと移動する。
冷却室R1,R2から流出口4406Iを介して光変調素子保持体4402外部へと移動した熱は、冷却流体の流れにしたがって、中継タンク4404〜ラジエータ447へと移動する。温められた冷却流体がラジエータ447の管状部材4472を通過する際、該冷却流体の熱は、管状部材4472〜複数の放熱フィン4473に伝達される。そして、軸流ファン32から吐出される冷却空気により、複数の放熱フィン4473に伝達された熱が冷却される。
そして、ラジエータ447にて冷却された冷却流体は、ラジエータ447〜メインタンク445〜流体圧送部446〜流体分岐部4401へと移動し、再度、冷却室R1,R2へと移動する。
そして、ラジエータ447にて冷却された冷却流体は、ラジエータ447〜メインタンク445〜流体圧送部446〜流体分岐部4401へと移動し、再度、冷却室R1,R2へと移動する。
また、冷却ユニット3のシロッコファン31によりプロジェクタ1外部から内部に導入された冷却空気は、光学部品用筐体45の底面に形成された孔451Cを介して光学部品用筐体45内に導入される。光学部品用筐体45内に導入された冷却空気は、光変調素子保持体4402の外面、および光変調素子保持体4402と支持部材4403との間に流入し、下方から上方に向けて流通する。この際、冷却空気は、入射側偏光板442の光束入射側端面および射出側偏光板443の光束射出側端面を冷却しながら流通する。
上述した第1実施形態においては、光変調素子保持体4402を構成する支持枠体4409は、開口部4409A1に液晶パネル441を嵌合させることで、該液晶パネル441を位置決めするので、従来の筐体内部に液晶パネルが収納配置される構成と比較して、光変調素子保持体4402に対する液晶パネル441の位置決め精度を向上できる。また、支持枠体4409にて液晶パネル441の面内方向の移動が規制され、第2弾性部材4407B、第3弾性部材4407C、および一対の枠状部材4405,4406にて液晶パネル441の面外方向の移動が規制されるので、長期間使用した場合であっても、光変調素子保持体4402に対して液晶パネル441が位置ずれを起こす虞もない。
また、液晶パネル441が位置決めされる支持枠体4409に突出部4409A7および取付孔4409A8が形成されているので、例えば、光変調素子保持体4402の製造誤差等により、一対の枠状部材4405,4406に対して支持枠体4409の位置がずれた場合であっても、支持枠体4409の取付孔4409A8に支持部材4403のピン状部材4403Aを挿通することで支持枠体4409自体を所定位置に配置でき、すなわち、支持枠体4409に位置決めされた液晶パネル441を所定位置に良好に配置できる。
また、液晶パネル441が位置決めされる支持枠体4409に突出部4409A7および取付孔4409A8が形成されているので、例えば、光変調素子保持体4402の製造誤差等により、一対の枠状部材4405,4406に対して支持枠体4409の位置がずれた場合であっても、支持枠体4409の取付孔4409A8に支持部材4403のピン状部材4403Aを挿通することで支持枠体4409自体を所定位置に配置でき、すなわち、支持枠体4409に位置決めされた液晶パネル441を所定位置に良好に配置できる。
さらに、一対の枠状部材4405,4406の開口部4405A,4406Aが、支持枠体4409、弾性部材4407、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443にてそれぞれ閉塞されることにより、液晶パネル441の光束入射側および光束射出側の双方に冷却室R1,R2が形成されるので、液晶パネル441を冷却流体により効率的に冷却できる。
さらにまた、光変調素子保持体4402を組み立てる際、予め支持枠体4409に対して液晶パネル441を位置決め固定した状態で一対の枠状部材4405,4406に取り付けるので、従来のような裸状態の液晶パネルを筐体内に収納配置する構成と比較して、液晶パネル441の取り扱い時に他の部材に衝突して該液晶パネル441が破損することを回避できる。
さらにまた、光変調素子保持体4402を組み立てる際、予め支持枠体4409に対して液晶パネル441を位置決め固定した状態で一対の枠状部材4405,4406に取り付けるので、従来のような裸状態の液晶パネルを筐体内に収納配置する構成と比較して、液晶パネル441の取り扱い時に他の部材に衝突して該液晶パネル441が破損することを回避できる。
ここで、支持枠体4409の開口部4409A1の内側面には、内側に向けて突出する複数の突起部4409A5が形成されているので、複数の突起部4409A5により開口部4409A1の内側面と液晶パネル441の外周面との間に所定の隙間を形成できる。このため、複数の突起部4409A5先端位置により液晶パネル441の外形位置を良好に規制しつつ、前記隙間に接着剤を充填することで支持枠体4409に対して液晶パネル441を容易にかつ、確実に位置決め固定できる。
また、支持枠体4409が支持枠体本体4409Aおよび支持補助部4409Bで構成され、支持補助部4409Bには凹部4409B2が形成されているので、凹部4409B2と支持枠体本体4409Aの光束入射側端面とで形成される空間内に液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eを遊嵌状態で配置させることができる。このため、光変調素子保持体4402を組み立てた状態では、第2弾性部材4407Bおよび枠状部材4405によりフレキシブルプリント基板441Eが押圧されることなく、フレキシブルプリント基板441Eに負荷を与えない状態で良好に配置させることができる。また、例えば、駆動基板441Cおよび対向基板441Dに対するフレキシブルプリント基板441Eの接着剤による接着部位が膨出している場合であっても、前記空間内に接着部位を配置することができ、接着部位に余計な負荷をかけることがない。さらに、支持補助部4409Bにより第2弾性部材4407Bを確実に押圧することができ、第2弾性部材4407Bによる枠状部材4405と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に確保できる。
また、支持枠体4409が支持枠体本体4409Aおよび支持補助部4409Bで構成され、支持補助部4409Bには凹部4409B2が形成されているので、凹部4409B2と支持枠体本体4409Aの光束入射側端面とで形成される空間内に液晶パネル441のフレキシブルプリント基板441Eを遊嵌状態で配置させることができる。このため、光変調素子保持体4402を組み立てた状態では、第2弾性部材4407Bおよび枠状部材4405によりフレキシブルプリント基板441Eが押圧されることなく、フレキシブルプリント基板441Eに負荷を与えない状態で良好に配置させることができる。また、例えば、駆動基板441Cおよび対向基板441Dに対するフレキシブルプリント基板441Eの接着剤による接着部位が膨出している場合であっても、前記空間内に接着部位を配置することができ、接着部位に余計な負荷をかけることがない。さらに、支持補助部4409Bにより第2弾性部材4407Bを確実に押圧することができ、第2弾性部材4407Bによる枠状部材4405と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に確保できる。
さらに、支持枠体4409に液晶パネル441を組み込んだ状態では、支持枠体4409の光束入射側端面および光束射出側端面と液晶パネル441の光束入射側端面および光束射出側端面とが略面一となるので、液晶パネル441の外周面を支持枠体4409の開口部4409A1の内側面にて覆うことができる。このため、液晶パネル441の外周に冷却流体が接触することなく液晶パネル441内部に冷却流体が流入することを回避できるとともに、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cが液晶パネル441側に逃げることなく一対の枠状部材4405,4406と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に確保できる。
さらにまた、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cが液晶パネル441および支持枠体4409の双方と平面的に干渉するように形成されているので、支持枠体4409および液晶パネル441の双方に跨るように第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cを配置でき、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cによる一対の枠状部材4405,4406と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に確保しつつ、支持枠体4409および液晶パネル441の隙間から液晶パネル441内部に冷却流体が流入することを確実に防止できる。また、支持枠体4409は液晶パネル441の光束入射側および光束射出側と略面一となるので、液晶パネル441を組み立てた状態で、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cが押圧されることによる反力を支持枠体4409および液晶パネル441の双方に分散でき、液晶パネル441にかかる第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cの反力を低減できる。このため、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cによる液晶パネル441の歪みを抑制でき、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化を抑制できる。
ここで、第3弾性部材4407Cの上端部は、弾性部材4407C1および弾性部材4407C3で構成され、弾性部材4407C1の厚み寸法が弾性部材4407C3の厚み寸法よりも大きく設定されているので、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、第3弾性部材4407Cが押圧されることによる反力を主に支持枠体4409側にかけることができる。このため、第3弾性部材4407Cによる枠状部材4406と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に維持しつつ、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
また、弾性部材4407は、一方の端面が平面形状を有し、他方の端面が球面形状を有する断面略半円状に形成されているので、例えば、弾性部材4407が断面略矩形状に形成されている構成と比較して、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、弾性部材4407が押圧されることによる該弾性部材4407の反力を良好に分散させることができる。したがって、冷却室R1,R2の防水性を良好に維持しつつ、液晶パネル441にかかる第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cの反力を低減させることができ液晶パネル441の歪みによる画質の劣化をさらに一層抑制できる。
このように断面略半円形状とした場合であっても、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cは、その平面形状を有する端面が液晶パネル441および支持枠体4409に当接するように設置されるので、液晶パネル441および支持枠体4409との接合面積を十分に確保でき、液晶パネル441および支持枠体4409の隙間に冷却流体が流入する虞がない。
また、弾性部材4407は、一方の端面が平面形状を有し、他方の端面が球面形状を有する断面略半円状に形成されているので、例えば、弾性部材4407が断面略矩形状に形成されている構成と比較して、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、弾性部材4407が押圧されることによる該弾性部材4407の反力を良好に分散させることができる。したがって、冷却室R1,R2の防水性を良好に維持しつつ、液晶パネル441にかかる第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cの反力を低減させることができ液晶パネル441の歪みによる画質の劣化をさらに一層抑制できる。
このように断面略半円形状とした場合であっても、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cは、その平面形状を有する端面が液晶パネル441および支持枠体4409に当接するように設置されるので、液晶パネル441および支持枠体4409との接合面積を十分に確保でき、液晶パネル441および支持枠体4409の隙間に冷却流体が流入する虞がない。
さらに、光変調素子保持体4402を組み立てた際、一対の枠状部材4405,4406における第1凹部4405B1,4406G1の開口部分が支持枠体4409および液晶パネル441にて閉塞されて弾性部材収納部4407Eが形成されるので、弾性部材4407B1,4407C1が押圧された際の反力、および各冷却室R1,R2内の冷却流体の圧力変化等によっても、弾性部材4407B1,4407C1が位置ずれを起こすことがない。したがって、弾性部材4407B1,4407C1により一対の枠状部材4405,4406と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性をさらに一層確保できる。
そして、枠状部材4405,4406には左右側端部にそれぞれ3つのフック4405H,4406Lが形成され、偏光板固定部材4408A,4408Bの左右側端縁にはフック4405H,4406Lに対応して3つのフック係合部4408A2,4408B2がそれぞれ形成されているので、これらフック4405H,4406Lおよびフック係合部4408A2,4408B2をそれぞれ係合させることで、第1弾性部材4407Aおよび第4弾性部材4407Dを介して入射側偏光板442および射出側偏光板443を一対の枠状部材4405,4406に対して良好に押圧固定でき、第1弾性部材4407Aおよび第4弾性部材4407Dにより一対の枠状部材4405,4406と入射側偏光板442および射出側偏光板443との間での防水性を良好に確保できる。
ここで、3つのフック4405H,4406Lは、枠状部材4405,4406における左側端部および右側端部において、上下方向端部近傍、および上下方向略中央部分に形成され、上下方向略中央部分を中心として対称配置されている。また、3つのフック係合部4408A2,4408B2も同様である。このため、一対の枠状部材4405,4406に対する一対の偏光板固定部材4408A,4408Bの接続箇所が、平面的に見て矩形状の四隅位置、および左右端縁の上下方向略中央部分に位置し、略均等配置されることとなる。このことにより、一対の偏光板固定部材4408A,4408Bを一対の枠状部材4405,4406に対して設置した際に入射側偏光板442および射出側偏光板443と一対の枠状部材4405,4406とで押圧される第1弾性部材4407Aおよび第4弾性部材4407Dの潰し代を略均一化でき、第1弾性部材4407Aおよび第4弾性部材4407Dにより一対の枠状部材4405と入射側偏光板442および射出側偏光板443との間での防水性をさらに良好に確保できるとともに、一対の枠状部材4405,4406に対して入射側偏光板442および射出側偏光板443をさらに良好に押圧固定できる。
そして、光学装置本体440は、支持部材4403を備えているので、光変調素子保持体4402の支持枠体4409の取付孔4409A8に支持部材4403に突設されたピン状部材4403Aを挿通し、支持部材4403と光変調素子保持体4402とを接着固定し、クロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面に対して支持部材4403の光束射出側端面を取り付けることで、3つの光変調素子保持体4402とクロスダイクロイックプリズム444とを容易に一体化することができる。
また、ピン状部材4403Aの外側面、および取付孔4409A8の内側面を摺動面とし支持部材4403に対して光変調素子保持体4402を移動させ、さらに、支持部材4403の光束射出側端面、およびクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面を摺動面としクロスダイクロイックプリズム444に対して支持部材4403を移動させれば、各液晶パネル441R,441G,441Bの相互の位置調整を容易に実施でき、各液晶パネル441R,441G,441Bを所定位置に容易に設置できる。このため、光学装置本体440にて画素ずれのない良好な光学像を形成できる。
また、ピン状部材4403Aの外側面、および取付孔4409A8の内側面を摺動面とし支持部材4403に対して光変調素子保持体4402を移動させ、さらに、支持部材4403の光束射出側端面、およびクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面を摺動面としクロスダイクロイックプリズム444に対して支持部材4403を移動させれば、各液晶パネル441R,441G,441Bの相互の位置調整を容易に実施でき、各液晶パネル441R,441G,441Bを所定位置に容易に設置できる。このため、光学装置本体440にて画素ずれのない良好な光学像を形成できる。
そしてまた、プロジェクタ1は、液晶パネル441を所定位置に容易に配置できる光学装置本体440を備えているので、光源装置411から射出された光束の照明光軸Aに対する各液晶パネル441R,441G,441Bの相互の位置がずれることがなく、画素ずれのない良好な光学像をスクリーン上に投影させることができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cは、液晶パネル441および支持枠体4409に跨るように、支持枠体4409および液晶パネル441の双方と、一対の枠状部材4405,4406との間にそれぞれ設置される。
これに対して第2実施形態では、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cは、液晶パネル441に当接することなく、支持枠体4409のみと、一対の枠状部材5405,5406との間にそれぞれ設置される。また、液晶パネル441は、一対の枠状部材5405,5406に接着剤にて固着される。第2弾性部材5407B、第3弾性部材5407C、および一対の枠状部材5405,5406以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cは、液晶パネル441および支持枠体4409に跨るように、支持枠体4409および液晶パネル441の双方と、一対の枠状部材4405,4406との間にそれぞれ設置される。
これに対して第2実施形態では、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cは、液晶パネル441に当接することなく、支持枠体4409のみと、一対の枠状部材5405,5406との間にそれぞれ設置される。また、液晶パネル441は、一対の枠状部材5405,5406に接着剤にて固着される。第2弾性部材5407B、第3弾性部材5407C、および一対の枠状部材5405,5406以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
図17は、第2実施形態における第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの設置位置、および枠状部材5405,5406の形状を示す図である。具体的に、図17は、第2実施形態における光変調素子保持体4402の縦断面の要部を示す図である。
一対の枠状部材5405,5406は、前記第1実施形態で説明した一対の枠状部材4405,4406とそれぞれ略同様であり、異なる点は、第1凹部4405B1,4406G1に相当する第1凹部5405B,5406Gが2つの領域に区画されている点のみである。
すなわち、第1凹部5405B,5406Gは、図17に示すように、第2弾性部材5407B,5407Cがそれぞれ設置される第1領域5405B1,5406G1と、接着剤が充填される第2領域5405B2,5406G2とに区画されている。
第1領域5405B1,5406G1は、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、液晶パネル441と平面的に干渉することなく、支持枠体4409にのみ平面的に干渉するように、平面視矩形枠状に形成されている。
第2領域5405B2,5406G2は、第1領域5405B1,5406G1の内側に形成され、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、液晶パネル441の外周端部と平面的に干渉するように、平面視矩形枠状に形成されている。
一対の枠状部材5405,5406は、前記第1実施形態で説明した一対の枠状部材4405,4406とそれぞれ略同様であり、異なる点は、第1凹部4405B1,4406G1に相当する第1凹部5405B,5406Gが2つの領域に区画されている点のみである。
すなわち、第1凹部5405B,5406Gは、図17に示すように、第2弾性部材5407B,5407Cがそれぞれ設置される第1領域5405B1,5406G1と、接着剤が充填される第2領域5405B2,5406G2とに区画されている。
第1領域5405B1,5406G1は、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、液晶パネル441と平面的に干渉することなく、支持枠体4409にのみ平面的に干渉するように、平面視矩形枠状に形成されている。
第2領域5405B2,5406G2は、第1領域5405B1,5406G1の内側に形成され、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、液晶パネル441の外周端部と平面的に干渉するように、平面視矩形枠状に形成されている。
第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cは、前記第1実施形態で説明した第1弾性部材4407Aおよび第4弾性部材4407Cと同様に、平面視矩形枠形状を有するとともに、断面略半円形状を有している。なお、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの材料としては、前記第1実施形態で説明した第2弾性部材4407Bおよび第3弾性部材4407Cと同一の材料を採用できる。
そして、光変調素子保持体4402を組み立てる際には、一対の枠状部材5405,5406の第1領域5405B1,5406G1と、支持枠体4409との間に形成される弾性部材収納部5407Eに、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cを設置する。この際、図17に示すように、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの曲面を一対の枠状部材5405,5406側に配置する。
また、一対の枠状部材5405,5406の第2領域5405B2,5406G2と、液晶パネル441との間に形成される空間に、前記第1実施形態で説明した支持枠体本体4409Aに対する液晶パネル441の位置決めの際に用いた接着剤と同様の接着剤を充填し、一対の枠状部材5405,5406と液晶パネル441とを固着する。
また、一対の枠状部材5405,5406の第2領域5405B2,5406G2と、液晶パネル441との間に形成される空間に、前記第1実施形態で説明した支持枠体本体4409Aに対する液晶パネル441の位置決めの際に用いた接着剤と同様の接着剤を充填し、一対の枠状部材5405,5406と液晶パネル441とを固着する。
上述した第2実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cは、液晶パネル441と平面的に干渉することなく支持枠体4409のみと一対の枠状部材5405,5406の第1領域5405B1,5406G1との間に形成される弾性部材収納部5407Eにそれぞれ配置され、一対の枠状部材5405,5406における第2領域5405B2,5406G2と液晶パネル441との間の空間には接着剤が充填されるので、これら第2弾性部材5407B,5407C、および接着剤の双方により一対の枠状部材5405,5406と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に確保できる。また、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cが液晶パネル441および支持枠体4409の双方に平面的に干渉しなくても、液晶パネル441の外形位置よりも内側に接着剤が位置するので、接着剤にて冷却流体を封止することで支持枠体4409と液晶パネル441との隙間に冷却流体が流入する虞もない。
また、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cが押圧されても、押圧による第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの反力が液晶パネル441にかかることはない。このため、液晶パネル441が第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの反力により歪むこともなく、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化が生じることもない。
さらに、一対の枠状部材5405,5406の第2領域5405B2,5406G2と液晶パネル441との間に接着剤が充填されるので、接着剤が液晶パネル441の不要な部分、例えば、画像形成領域に付着することを回避できる。
また、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cが押圧されても、押圧による第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの反力が液晶パネル441にかかることはない。このため、液晶パネル441が第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cの反力により歪むこともなく、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化が生じることもない。
さらに、一対の枠状部材5405,5406の第2領域5405B2,5406G2と液晶パネル441との間に接着剤が充填されるので、接着剤が液晶パネル441の不要な部分、例えば、画像形成領域に付着することを回避できる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、第2弾性部材4407Bは、支持枠体4409および枠状部材4405の間に配置される部分と、液晶パネル441および枠状部材4405の間に配置される部分とが同一のゴム部材にて構成されている。また、第3弾性部材4407Cも同様である。
これに対して第3実施形態では、第2弾性部材6407Bは、支持枠体4409および枠状部材4405の間に配置される部分と、液晶パネル441および枠状部材4405の間に配置される部分とが異なるゴム部材にて一体的に構成されている。また、第3弾性部材6407Cも同様である。第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407C以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、第2弾性部材4407Bは、支持枠体4409および枠状部材4405の間に配置される部分と、液晶パネル441および枠状部材4405の間に配置される部分とが同一のゴム部材にて構成されている。また、第3弾性部材4407Cも同様である。
これに対して第3実施形態では、第2弾性部材6407Bは、支持枠体4409および枠状部材4405の間に配置される部分と、液晶パネル441および枠状部材4405の間に配置される部分とが異なるゴム部材にて一体的に構成されている。また、第3弾性部材6407Cも同様である。第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407C以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
図18は、第3実施形態における第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cの構造を示す図である。具体的に、図18は、第3実施形態における光変調素子保持体4402の縦断面の要部を示す図である。
なお、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cの構造は略同一であり、以下では、第2弾性部材6407Bのみの構造を説明する。また、図18では、第2弾性部材6407Bと第3弾性部材6407Cにおいて、同一部材には同一符号を付す。
第2弾性部材6407Bは、前記第1実施形態で説明した第2弾性部材4407Bと同様に、平面視略矩形枠状に形成され、支持枠体4409および液晶パネル441を跨って支持枠体4409および液晶パネル441と枠状部材4405の第1凹部4405B1との間に形成される弾性部材収納部4407Eに設置される。
なお、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cの構造は略同一であり、以下では、第2弾性部材6407Bのみの構造を説明する。また、図18では、第2弾性部材6407Bと第3弾性部材6407Cにおいて、同一部材には同一符号を付す。
第2弾性部材6407Bは、前記第1実施形態で説明した第2弾性部材4407Bと同様に、平面視略矩形枠状に形成され、支持枠体4409および液晶パネル441を跨って支持枠体4409および液晶パネル441と枠状部材4405の第1凹部4405B1との間に形成される弾性部材収納部4407Eに設置される。
この第2弾性部材6407Bは、図18に示すように、支持枠体4409および第1凹部4405B1の間に配置される基部6407B1と、液晶パネル441および第1凹部4405B1の間に配置される二色成形部6407B2とで構成される。
基部6407B1は、前記第2実施形態で説明した第2弾性部材4407Bと同様に硬度Hsが30〜50のゴム部材から構成されるとともに断面半円形状を有し、曲面側が第1凹部4405B1に対向し、平面側が支持枠体4409に対向するように設置される。
基部6407B1は、前記第2実施形態で説明した第2弾性部材4407Bと同様に硬度Hsが30〜50のゴム部材から構成されるとともに断面半円形状を有し、曲面側が第1凹部4405B1に対向し、平面側が支持枠体4409に対向するように設置される。
二色成形部6407B2は、図18に示すように、基部6407B1と同一材料からなる内面層6407B3と、内面層6407B3と異なる材料からなる表面層6407B4から構成され、二色成形で形成されている。
内面層6407B3は、基部6407B1と同一の材料から構成され、図18に示すように、接続部6407B5を介して基部6407B1と一体的に形成されたものである。この内面層6407B3は、断面視略球形状を有し、その球形状の直径寸法が基部6407B1の厚み寸法よりも小さくなるように設定されている。
内面層6407B3は、基部6407B1と同一の材料から構成され、図18に示すように、接続部6407B5を介して基部6407B1と一体的に形成されたものである。この内面層6407B3は、断面視略球形状を有し、その球形状の直径寸法が基部6407B1の厚み寸法よりも小さくなるように設定されている。
接続部6407B5は、断面略矩形形状を有し、その厚み寸法が内面層6407B3の直径寸法よりも小さくなるように設定され、内面層6407B3および基部6407B1の光軸方向略中央部分を接続するように形成されている。
表面層6407B4は、基部6407B1、内面層6407B3、および接続部6407B5の硬度Hsよりも低い硬度Hsを有するゴム部材から構成され、内面層6407B3の球形状を維持するように二色成形されたものである。
そして、二色成形部6407B2は、その球形状の直径寸法が基部6407B1の光軸方向の厚み寸法よりも小さくなるように形成されている。
表面層6407B4は、基部6407B1、内面層6407B3、および接続部6407B5の硬度Hsよりも低い硬度Hsを有するゴム部材から構成され、内面層6407B3の球形状を維持するように二色成形されたものである。
そして、二色成形部6407B2は、その球形状の直径寸法が基部6407B1の光軸方向の厚み寸法よりも小さくなるように形成されている。
上述した第3実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cは、基部6407B1と二色成形部6407B2とで構成され、二色成形部6407B2の表面層6407B4の硬度Hsが基部6407B1の硬度Hsよりも低くなるように設定されているので、光変調素子保持体4402を組み立てた状態で、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cが押圧されることにより液晶パネル441側にかかる反力を低減させることができる。このため、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cによる一対の枠状部材4405,4406と支持枠体4409および液晶パネル441との間での防水性を良好に維持しつつ、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化を抑制できる。特に、二色成形部6407B2は、対向基板441Dの角部直近を押圧する構造であるが、硬度が低いので角部の端面側にもつぶれ込んで密着するので、接触面積を増やして確実な防水機能を実現できる。
また、基部6407B1の光軸方向の厚み寸法は、二色成形部6407B2の球状の直径寸法よりも大きくなるように設定されているので、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cが押圧されることによる液晶パネル441にかかる反力をさらに低減させることができ、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
さらに、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cを二色成形で形成するので、基部6407B1と二色成形部6407B2とを容易に一体成形できるとともに、これら基部6407B1および二色成形部6407B2における表面硬度を異なる硬度で容易に形成できる。
また、液晶パネル441の入射面および射出面と支持枠体4409の厚みが略同一設計としてあるが、厳密には製造ばらつきおよび接着剤の硬化収縮によって液晶パネル441のいずれかの面が微小ながら飛び出すこともあり得る。しかし、第2実施形態においては、第2弾性部材5407B、または第3弾性部材5407Cのつぶし力がかかることを完全回避でき、第3実施形態においては、第2弾性部材6407B、または第3弾性部材6407Cのつぶし力がかかることを軽減するなど製造ばらつきを吸収することが可能となる。
また、基部6407B1の光軸方向の厚み寸法は、二色成形部6407B2の球状の直径寸法よりも大きくなるように設定されているので、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cが押圧されることによる液晶パネル441にかかる反力をさらに低減させることができ、液晶パネル441の歪みによる画質の劣化をさらに抑制できる。
さらに、第2弾性部材6407Bおよび第3弾性部材6407Cを二色成形で形成するので、基部6407B1と二色成形部6407B2とを容易に一体成形できるとともに、これら基部6407B1および二色成形部6407B2における表面硬度を異なる硬度で容易に形成できる。
また、液晶パネル441の入射面および射出面と支持枠体4409の厚みが略同一設計としてあるが、厳密には製造ばらつきおよび接着剤の硬化収縮によって液晶パネル441のいずれかの面が微小ながら飛び出すこともあり得る。しかし、第2実施形態においては、第2弾性部材5407B、または第3弾性部材5407Cのつぶし力がかかることを完全回避でき、第3実施形態においては、第2弾性部材6407B、または第3弾性部材6407Cのつぶし力がかかることを軽減するなど製造ばらつきを吸収することが可能となる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態において、光変調素子保持体4402は、各1つの流入口4405Iおよび流出口4406Iを有していたが、これに限らず、これら流入口4405Iおよび流出口4406Iを省略し、冷却室R1,R2内に冷却流体を密閉封入する構成としてもよく、各冷却室R1,R2に応じて流入口および流出口をそれぞれ形成する構成としてもよい。
また、流入口4405Iおよび流出口4406Iを省略し、冷却室R1,R2内に冷却流体を密閉封入する構成とした場合には、一対の枠状部材4405,4406,5405,5406に挿通孔4405D,4406Cおよび筒状部4405C,4406Dを形成しなくてもよい。このような構成では、各冷却室R1,R2間を冷却流体が流通することがないので、挿通孔4406C,4405Dと筒状部4405C,4406Dの接続部位から冷却流体が漏れることがなく、冷却流体の防水性をさらに確保できる。
さらに、流入口4405Iおよび流出口4406Iを省略し、各冷却室R1,R2内に冷却流体を密閉封入する構成とした場合には、一対の枠状部材4405,4406,5405,5406のうち少なくともいずれかの枠状部材に、対向する枠状部材に対して突出する突起部を設け、さらに、支持枠体4409に前記突起部と嵌合可能な嵌合部を設ければ、一対の枠状部材に対する支持枠体4409の組み込みを容易に実施でき、光変調素子保持体4402を容易に組み立てることができる。この場合、前記突起部および前記嵌合部の数および形成位置は特に限定されない。
前記各実施形態において、光変調素子保持体4402は、各1つの流入口4405Iおよび流出口4406Iを有していたが、これに限らず、これら流入口4405Iおよび流出口4406Iを省略し、冷却室R1,R2内に冷却流体を密閉封入する構成としてもよく、各冷却室R1,R2に応じて流入口および流出口をそれぞれ形成する構成としてもよい。
また、流入口4405Iおよび流出口4406Iを省略し、冷却室R1,R2内に冷却流体を密閉封入する構成とした場合には、一対の枠状部材4405,4406,5405,5406に挿通孔4405D,4406Cおよび筒状部4405C,4406Dを形成しなくてもよい。このような構成では、各冷却室R1,R2間を冷却流体が流通することがないので、挿通孔4406C,4405Dと筒状部4405C,4406Dの接続部位から冷却流体が漏れることがなく、冷却流体の防水性をさらに確保できる。
さらに、流入口4405Iおよび流出口4406Iを省略し、各冷却室R1,R2内に冷却流体を密閉封入する構成とした場合には、一対の枠状部材4405,4406,5405,5406のうち少なくともいずれかの枠状部材に、対向する枠状部材に対して突出する突起部を設け、さらに、支持枠体4409に前記突起部と嵌合可能な嵌合部を設ければ、一対の枠状部材に対する支持枠体4409の組み込みを容易に実施でき、光変調素子保持体4402を容易に組み立てることができる。この場合、前記突起部および前記嵌合部の数および形成位置は特に限定されない。
前記各実施形態において、光変調素子保持体4402における流入口4405Iおよび流出孔4406Iの形成位置、および冷却流体の流通方向は、前記各実施形態で説明した形成位置、および流通方向に限らない。例えば、冷却流体の流通方向を逆にし、流入口4405Iおよび流出口4406Iをそれぞれ流出口および流入口としてそれぞれ機能させる構成を採用してもよい。
前記第1実施形態および前記第3実施形態では、第2弾性部材4407B,6407Bおよび第3弾性部材4407C,6407Cは、液晶パネル441および支持枠体4409の双方と平面的に干渉するように形成されている。
また、前記第2実施形態では、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cは、支持枠体4409にのみ平面的に干渉するように形成されている。
上述した構成に限らず、第2弾性部材および第3弾性部材を、液晶パネル441のみと平面的に干渉するように形成しても、本発明の目的を十分に達成できる。
また、前記第2実施形態では、第2弾性部材5407Bおよび第3弾性部材5407Cは、支持枠体4409にのみ平面的に干渉するように形成されている。
上述した構成に限らず、第2弾性部材および第3弾性部材を、液晶パネル441のみと平面的に干渉するように形成しても、本発明の目的を十分に達成できる。
前記各実施形態では、支持枠体4409には、4つの突出部4409A7が形成されていたが、少なくとも2つの突出部4409A7が形成されていればよい。また、支持部材4403のピン状部材4403Aも突出部4409A7の数に対応して形成すればよい。
前記各実施形態では、第1弾性部材4407A、第2弾性部材4407B,5407B,6407B、第3弾性部材4407C,5407C,6407C、および第4弾性部材4407Dは、断面略半円状に形成されていたが、これに限らない。弾性部材としては、一方の端面が平面状に形成され、一方の端面から他方の端面にかけて断面積が次第に縮小する形状を有していればよく、例えば、断面略台形状、あるいは断面略三角形状等で構成してもよい。
前記各実施形態では、第1弾性部材4407A、第2弾性部材4407B,5407B,6407B、第3弾性部材4407C,5407C,6407C、および第4弾性部材4407Dは、断面略半円状に形成されていたが、これに限らない。弾性部材としては、一方の端面が平面状に形成され、一方の端面から他方の端面にかけて断面積が次第に縮小する形状を有していればよく、例えば、断面略台形状、あるいは断面略三角形状等で構成してもよい。
前記各実施形態では、光学装置44において、メインタンク445、流体圧送部446、およびラジエータ447を備えた構成を説明したが、これに限らず、これらメインタンク445、流体圧送部446、およびラジエータ447のうち少なくともいずれかを省略した構成も本発明の目的を十分に達成できる。
前記各実施形態では、一対の枠状部材4405,4406,5405,5406の外面に入射側偏光板442および射出側偏光板443を配置し、該入射側偏光板442および射出側偏光板443の透光性基板442A,443Aにて各冷却室R1,R2を閉塞していたが、これに限らず、偏光膜が貼り付けられていないガラス等の透光性基板で各冷却室R1,R2を閉塞してもよい。この際、入射側偏光板および射出側偏光板としては、前記各実施形態で説明した吸収型偏光板ではなく、所定の偏光軸を有する光束を透過し、その他の偏光軸を有する光束を反射する反射型偏光板とすれば、入射側偏光板および射出側偏光板を冷却流体にて冷却しなくても、光源から射出される光束による温度上昇を抑制できる。
また、入射側偏光板442、および射出側偏光板443を冷却流体にて冷却する構成を採用したが、これに限らず、位相差板、あるいは視野角補正板を一対の枠状部材4405,4406,5405,5406の外面に配置し、これらを冷却する構成を採用してもよい。
また、入射側偏光板442、および射出側偏光板443を冷却流体にて冷却する構成を採用したが、これに限らず、位相差板、あるいは視野角補正板を一対の枠状部材4405,4406,5405,5406の外面に配置し、これらを冷却する構成を採用してもよい。
前記各実施形態において、冷却流体と接触する部材である、流体循環部材448、メインタンク445、流体圧送部446、ラジエータ447の管状部材4472、枠状部材4405,4406,5405,5406、中継タンク4404、支持枠体4409は、アルミニウム製の部材から構成したが、これに限らない。耐食性を有する材料であれば、アルミニウムに限らず、他の材料にて構成してもよく、例えば、無酸素銅やジュラルミンにて構成してもよい。また、支持枠体4409は、枠状部材4405,4406,5405,5406と同一材料にて構成しなくてもよく、アルミニウム以外の材料から構成してもよい。特に、支持部材4403と同一材料(例えば、鉄系)とすれば膨張係数を略同じにすることができ、温度変化に伴う画素ずれへの影響を最小化できる。さらに、流体循環部材448としては、光変調素子保持体4402への変形反力が小さく画素ずれを抑制する硬度の低いブチルゴムまたはフッ素ゴム等を使用してもよい。
前記各実施形態では、各光変調素子保持体4402内に流入する冷却流体の流量は、略同一に設定されていたが、これに限らず、各光変調素子保持体4402内に流入する冷却流体の流量を異なるものとする構成を採用してもよい。
例えば、流体分岐部4401から各光変調素子保持体4402に流通する流路中に弁を設け、該弁の位置を変更することで流路を狭めたり拡げたりする構成を採用してもよい。
また、例えば、流体分岐部4401と各光変調素子保持体4402とを接続する各流体循環部材448を各液晶パネル441R,441G,441Bの発熱量に応じて異なる管径寸法とする構成を採用してもよい。
例えば、流体分岐部4401から各光変調素子保持体4402に流通する流路中に弁を設け、該弁の位置を変更することで流路を狭めたり拡げたりする構成を採用してもよい。
また、例えば、流体分岐部4401と各光変調素子保持体4402とを接続する各流体循環部材448を各液晶パネル441R,441G,441Bの発熱量に応じて異なる管径寸法とする構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、シロッコファン31の送風によって、光変調素子保持体4402の外面ならびに光学部品用筐体45の底面を冷却していたが、これに限らず、シロッコファン31を省略しても本発明の目的を十分に達成できる。このような構成では、低騒音化に寄与できる。
前記各実施形態では、光学ユニット4が平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、3つの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、2つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調素子として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前各記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、3つの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、2つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調素子として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前各記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明の光変調素子保持体は、冷却流体により光変調素子を冷却できかつ、光変調素子を所定位置に位置決めできるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタの光変調素子保持体として有用である。
1・・・プロジェクタ、5・・・投射レンズ(投射光学装置)、44・・・光学装置、411・・・光源装置、441,441R,441G,441B・・・液晶パネル(光変調素子)、441C・・・駆動基板、441D・・・対向基板、441E・・・フレキシブルプリント基板(回路基板)、442A,443A・・・透光性基板、444・・・クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)、4402・・・光変調素子保持体、4403・・・支持部材、4403A・・・ピン状部材、4405,4406,5405,5406・・・枠状部材、4405A,4406A・・・開口部、4405B1,4406G1・・・第1凹部、4405H,4406L・・・フック、4407A・・・第1弾性部材、4407B,5407B,6407B・・・第2弾性部材、4407C,5407C,6407C・・・第3弾性部材、4407D・・・第4弾性部材、4407E,5407E・・・弾性部材収納部、4408A,4408B・・・偏光板固定部材(透光性基板固定部材)、4408A1,4408B1・・・開口部、4408A2,4408B2・・・フック係合部、4409・・・支持枠体、4409A・・・支持枠体本体、4409A1・・・開口部、4409A5・・・突起部、4409A7・・・突出部、4409A8・・・取付孔、4409B・・・支持補助部、4409B2・・・凹部、5405B1,5406G1・・・第1領域(凹部)、5405B2,5406G2・・・第2領域(凹部)、6407B3・・・内面層、6407B4・・・表面層、R1,R2・・・冷却室。
Claims (15)
- 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する光変調素子を保持し、内部に冷却流体が封入される冷却室が形成され、前記冷却室内の冷却流体により前記光変調素子を冷却する光変調素子保持体であって、
前記光変調素子を嵌合可能とする開口を有し前記開口に前記光変調素子を嵌合させることで前記光変調素子を支持し前記光変調素子の外形位置を規制する支持枠体と、前記光変調素子の画像形成領域に応じてそれぞれ開口が形成され前記光変調素子を支持した前記支持枠体を挟持する一対の枠状部材と、前記光変調素子の画像形成領域に応じてそれぞれ開口が形成され前記光変調素子および前記支持枠体のうち少なくともいずれか一方および前記一対の枠状部材の間にそれぞれ介在配置される弾性部材と、前記一対の枠状部材における対向する面と反対の面側にそれぞれ配置される一対の透光性基板とを含んで構成され、
前記冷却室は、前記一対の枠状部材の前記開口における前記対向する面側、および前記対向する面と反対の面側が前記光変調素子、前記支持枠体、前記弾性部材、および前記一対の透光性基板にてそれぞれ閉塞されることにより前記一対の枠状部材の双方の内部にそれぞれ形成され、
前記支持枠体は、当該光変調素子保持体を組み立てた際、前記一対の枠状部材の側端部から平面的に突出する少なくとも2つの突出部を有し、
前記突出部には、当該光変調素子保持体を所定位置に取り付けるための取付孔が形成されていることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1に記載の光変調素子保持体において、
前記支持枠体の前記開口内側面には、内側に向けて突出する複数の突起部が形成され、
前記複数の突起部は、その先端部分にて前記光変調素子の外形位置を規制することを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1または請求項2に記載の光変調素子保持体において、
前記光変調素子は、複数の信号線、前記複数の信号線に接続された複数のスイッチング素子、および前記複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有する駆動基板と、前記駆動基板に対向配置され共通電極を有する対向基板と、前記駆動基板および前記対向基板の間に密閉封入される電気光学材料と、前記複数の信号線および前記共通電極と電気的に接続され前記駆動基板および前記対向基板間から延出する回路基板とを含んで構成され、
前記支持枠体は、前記開口を有する支持枠体本体と、前記支持枠体本体による前記光変調素子の支持状態を補助する支持補助部とで構成され、
前記支持補助部は、前記光変調素子における前記回路基板の幅寸法に応じた凹部を有し、前記支持枠体本体に対して取り付けられた際に前記凹部と前記支持枠体本体とで形成される空間に前記光変調素子の前記回路基板を遊嵌配置させることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光変調素子保持体において、
前記支持枠体は、前記光変調素子の厚み寸法と略同一の厚み寸法を有し、前記開口にて前記光変調素子を支持した際、前記支持枠体の光束入射側端面および光束射出側端面が前記光変調素子の光束入射側端面および光束射出側端面とそれぞれ略面一となることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項4に記載の光変調素子保持体において、
前記弾性部材は、前記光変調素子および前記支持枠体の双方と平面的に干渉するように形成され、前記支持枠体および前記光変調素子の双方と前記一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置されていることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項5に記載の光変調素子保持体において、
前記弾性部材は、前記支持枠体と前記枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法が前記光変調素子と前記枠状部材との間に介在配置される部分の厚み寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項5または請求項6に記載の光変調素子保持体において、
前記弾性部材は、前記光変調素子と前記枠状部材との間に介在配置される部分が二色成形で形成され、
前記二色成形で形成される部分は、その内面層が前記支持枠体と前記枠状部材との間に介在配置される部分と同一材料で一体的に構成され、その表面層が前記内面層よりも硬度の低い材料で構成されていることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の光変調素子保持体において、
前記弾性部材は、前記支持枠体のみと平面的に干渉するように形成され、前記支持枠体と前記一対の枠状部材との間にそれぞれ介在配置され、
前記一対の枠状部材の対向する面には、前記光変調素子と平面的に干渉する位置に平面視枠状の凹部がそれぞれ形成され、
当該光変調素子保持体を組み立てた際、前記光変調素子と前記凹部との間に接着剤が充填され、前記一対の枠状部材に対して前記光変調素子が固着されることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の光変調素子保持体において、
前記弾性部材は、前記支持枠体および前記光変調素子のうち少なくともいずれか一方に対向する端面が平面状に形成され、前記平面状の端面から前記一対の枠状部材に対向する端面にかけて断面積が次第に縮小する形状を有していることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載の光変調素子保持体において、
前記一対の枠状部材の対向する面には、前記弾性部材の形状に応じた凹部がそれぞれ形成され、
当該光変調素子保持体を組み立てた際、前記支持枠体および前記光変調素子のうち少なくともいずれか一方と前記凹部とで前記弾性部材を収納可能とする弾性部材収納部が形成されることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載の光変調素子保持体において、
前記弾性部材は、前記光変調素子および前記支持枠体のうち少なくともいずれか一方、および前記一対の枠状部材の間、ならびに、前記一対の枠状部材および前記一対の透光性基板の間にそれぞれ介在配置され、
前記光変調素子の画像形成領域に応じて開口を有し、前記一対の枠状部材における対向する面と反対の面側に前記弾性部材を介して前記一対の透光性基板をそれぞれ押圧固定する一対の透光性基板固定部材を備え、
各枠状部材における対向する各側端部には、各透光性基板固定部材とそれぞれ係合するための少なくとも2つのフックがそれぞれ形成され、
前記一対の透光性基板固定部材は、前記開口を有する板状体と、前記板状体の対向する各側端部から前記フックに対応してそれぞれ突出し、前記フックとそれぞれ係合するフック係合部とを備えていることを特徴とする光変調素子保持体。 - 請求項11に記載の光変調素子保持体において、
前記一対の枠状部材、および前記一対の透光性基板固定部材の各板状体は、平面視矩形形状を有し、
前記フックおよび前記フック係合部は、前記一対の枠状部材、および前記各板状体における前記対向する各側端部の角部近傍にそれぞれ形成されていることを特徴とする光変調素子保持体。 - 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する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、
請求項1から請求項12のいずれかに記載の光変調素子保持体を備えていることを特徴とする光学装置。 - 請求項13に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、複数で構成され、
前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、
前記複数の光変調素子保持体が取り付けられる複数の光束入射側端面を有し前記複数の光変調素子にて変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置と、前記光変調素子保持体および前記色合成光学装置の間に介在配置され前記色合成光学装置の複数の光束入射側端面に対して前記複数の光変調素子保持体を取り付けるための複数の支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記光変調素子保持体の開口に対応する位置に開口が形成された矩形板状体と、前記矩形板状体の光束入射側端面から突設され、前記光変調素子保持体を構成する支持枠体の少なくとも2つの取付孔に挿通される少なくとも2つのピン状部材とを備えていることを特徴とする光学装置。 - 光源装置と、請求項13または請求項14に記載の光学装置と、前記光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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