JP2005321456A - 光学装置、プロジェクタ及びリアプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 光変調素子の冷却を効率良く行うことができる冷却装置を備えた光学装置、プロジェクタ及びリアプロジェクタを提供すること。
【解決手段】 冷却装置１００は、冷却媒体を基幹配管部１２へ送り出すポンプ１０と、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇ毎に密着して設けられた各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇと、冷却媒体が吸収した熱を放熱させる放熱板１６と、冷却媒体だまりであるタンク１５と、これらの構成部を接続する複数の配管部等から構成された、液冷式の冷却装置である。冷却媒体は、基幹配管部１２から、各色光用配管部１１，１３，１４へ分岐して各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇへ流入する。ここで、Ｂ光用導熱容器２Ｂに接続するＢ光用配管部１１は、他色光用の配管部１３，１４よりも流路の断面積が大きく設定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光変調素子の冷却を効率良く行うことができる冷却装置を備えた光学装置、プロジェクタ及びリアプロジェクタに関する。

光源から放射された白色光を、赤色光（以下、Ｒ光という）と、緑色光（以下、Ｇ光という）、及び青色光（以下、Ｂ光という）の光の３原色成分に分離し、各色光毎に光を画像信号に応じて変調した上で、再度合成しフルカラーの投写画像を得る液晶３板式プロジェクタが知られている。このようなプロジェクタにおいて、光を画像信号に応じて変調する光変調素子としては、ＴＦＴ等のスイッチング素子や、所定の偏光軸を有した光のみを透過する偏光板等を備えた液晶ライトバルブが用いられる。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光成分に分離された各色光の内、各色光用液晶ライトバルブのＴＦＴ等のスイッチング素子部に入射した光は、スイッチング素子を保護する遮光層により吸収され熱エネルギーとなる。また、所定の偏光軸を持たない光は、偏光板に吸収され、やはり熱エネルギーとなる。このような、液晶ライトバルブの発熱による劣化を防ぐため、ファンを用いた空冷による冷却装置が広く知られているが、プロジェクタの高輝度化に伴い発熱量が増えていることから、空冷方式よりも冷却効率の良い冷却装置を備えた光学装置が求められている。

前述のような冷却効率の良い冷却装置の要望に応じ、液状の冷却媒体を用いて液晶ライトバルブを冷却するプロジェクタが、例えば以下の特許文献１に記載されている。これは、透明な導熱容器を各色光用液晶ライトバルブ毎に設け、各色光用導熱容器を連続して接続し、冷却媒体が各色光用導熱容器内を循環することにより複数の液晶ライトバルブを冷却しようとするものである。

特開平６−１８９２４０号公報

しかしながら、特許文献１では、各色光用導熱容器が連続して３つ接続されている。この構成によると、Ｇ光用液晶ライトバルブの熱を吸収して熱くなった冷却媒体が、次のＢ光用導熱容器に送り込まれることになるので、Ｂ光用液晶ライトバルブの温度と、冷却媒体との温度差が縮まりＢ光用液晶ライトバルブの冷却効率は低下してしまう。また、冷却媒体がＢ光用導熱容器の後段に接続されているＲ光用導熱容器に送り込まれるときには、Ｇ光用液晶ライトバルブで吸収した熱による温度上昇に加え、Ｂ光用液晶ライトバルブで吸収する熱も加わることになるので、さらに冷却効率は悪くなってしまう。さらに、Ｂ光は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光の中で最も波長が短いためエネルギーが大きく、Ｂ光用液晶ライトバルブは最も発熱することが知られているが、Ｇ光用導熱容器の後段にＢ光用導熱容器が接続される構成では、Ｂ光用液晶ライトバルブを効率良く冷却することは困難である。このように、各色光用光変調素子である複数の液晶ライトバルブを、それぞれの発熱量に応じて効率良く冷却することは困難であるという問題を有している。

上記課題を解決するために、本発明では、複数の光変調素子の冷却を効率良く行うことができる光変調素子の冷却装置を備えた光学装置、プロジェクタ及びリアプロジェクタを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の光学装置は、光源からの光を画像信号に応じて変調する複数の光変調素子と、複数の光変調素子で変調された光を合成するための光学系とを備えた光学装置において、複数の光変調素子毎に接触して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した複数の導熱容器と、冷却媒体を循環させるポンプと、冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、冷却媒体を、導熱容器と、ポンプと、放熱部とを循環して導く複数の配管部と、を有し、特定の色光用光変調素子の導熱容器に接続する配管部は、他色光用の当該導熱容器に接続する配管部より流路の断面積が大きいことを特徴とする。

例えば、本発明の光学装置を、青色光と、赤色光と、緑色光の光の３原色からなる３つの光変調素子を備えた、３板式プロジェクタに応用した場合について説明する。３板式プロジェクタにおいて、青色光用光変調素子は、赤色光、緑色光、青色光の各色光用光変調素子の中で最も発熱することが知られている。これは、青色光が、各色光の中で最も波長が短くエネルギーが大きいからである。ここでは、特定の色光として、青色光を想定して説明する。

青色光用光変調素子に接触して設けられた導熱容器に接続する配管部は、他色光用の導熱容器に接続する配管部より流路の断面積が大きくなっている。ここで、各色光用導熱容器の流路断面積及び各色光用導熱容器に接続する配管部の経路が、各色光用ともにほぼ同一で、冷却媒体に加わる圧力が一定であるとすると、冷却媒体の流量は配管部の流路の断面積に比例する。従って、赤色光及び緑色光用の導熱容器に流れ込む冷却媒体の量よりも、より多くの冷却媒体を、青色光用の導熱容器に流すことができる。また、冷却媒体の流量が多くなると冷却媒体ののべ量が増え、熱容量が増えるので、青色光用の導熱容器内の冷却媒体は、同一の熱量が加わった場合において他色光用の導熱容器内の冷却媒体より温度上昇が少なくなる。よって、赤色光及び緑色光用光変調素子を冷却媒体により冷却すると共に、最も発熱量が大きい青色光用光変調素子を効率良く冷却することができる。従って、複数の光変調素子を、効率良く冷却することができるという効果を奏する。

また、本発明の好ましい態様は、光源からの光を画像信号に応じて変調する複数の光変調素子と、複数の光変調素子で変調された光を合成するための光学系とを備えた光学装置において、複数の光変調素子毎に接触して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した複数の導熱容器と、冷却媒体を循環させる複数のポンプと、冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、冷却媒体を、導熱容器と、複数のポンプと、放熱部とを循環して導く複数の配管部と、を有し、複数のポンプのうち、少なくとも１つが特定の色光用の導熱容器のみに接続されていることを特徴とする。前述した通り、各色光用光変調素子の中で、青色光用光変調素子の発熱量は最も多い。この構成によれば、青色光用の導熱容器に供給する冷却媒体の流量を、専用ポンプにより調整することができる。従って、青色光用光変調素子の発熱状況に応じて冷却能力を調整することができる。

また、本発明の好ましい態様は、さらに、複数の導熱容器毎に、冷却媒体の温度を検出する温度センサを設け、温度センサが検出する温度情報に応じて、前記ポンプによる前記冷却媒体の流量を制御する制御部とを設けることを特徴とする。

この構成によれば、各色光用導熱容器毎に、冷却媒体の温度を検出する温度センサが設けられているので、各色光用光変調素子毎の発熱状況を検出することができる。制御部には、各色光用光変調素子が所定の性能を確保するための各色光用光変調素子毎の目標温度があらかじめ格納されている。制御部は、温度センサが検出した温度と目標温度を比較し、冷却媒体の温度が目標値となるようにポンプの回転数を調整して冷却媒体の流量を制御する。これにより、各色光用光変調素子を目標温度近傍の温度で維持することができる。また、発熱量の多い青色光用光変調素子については、青色光用導熱容器に専用のポンプが接続しているため、青色光用光変調素子のみについての緻密な冷却媒体の流量制御ができる。従って、複数の光変調素子を、効率良く冷却することができるという効果を有する。

また、本発明の光学装置の好ましい態様は、光源からの光を画像信号に応じて変調する複数の光変調素子と、複数の光変調素子で変調された光を合成するための光学系とを備え、複数の光変調素子のうち少なくとも一つに熱的に結合して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した導熱容器と、冷却媒体を循環させるポンプと、冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、冷却媒体を、導熱容器と、ポンプと、放熱部とを循環して導く複数の配管部とから構成されることを特徴とする。この構成によれば、各色光用光変調素子の中で最も発熱量の多い青色光用光変調素子の冷却装置は、青色光用光変調素子専用に設けられている。これにより、青色光用光変調素子の発熱量に応じた冷却能力を持つ冷却装置を備えた光学装置を設けることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、特定の色光用の導熱容器は、他色光用の導熱容器より、流路の断面積が小さいことを特徴とする。液体は、一定の圧力が加わった状態で、流路が大きければ流速は遅くなり、流路が小さければ流速が早くなることが知られている。この構成によれば、青色光用の導熱容器は、他色光用の導熱容器より流路の断面積が小さいので、冷却媒体の流速は速くなる。流速が速くなると、熱伝達率が向上し、冷却効率が向上する。従って、各色光用光変調素子の中で発熱量の最も多い青色光用光変調素子の冷却効率を向上させる効果がある。

また、本発明の好ましい態様は、光源と、前記画像信号を処理するための画像信号処理回路とを備えたプロジェクタに前記記載の光学装置を備えることを特徴とする。この構成によれば、プロジェクタの備える複数の光変調素子を、効率良く冷却することができる。よって、複数の光変調素子を適切な温度環境下で機能させられるので、複数の光変調素子の性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないプロジェクタを提供できる。

また、本発明の好ましい態様は、光源と、前記画像信号を処理するための画像信号処理回路と、前記光学装置から投射された光が投影されるスクリーンとを備えたリアプロジェクタに前記記載の光学装置を備えることを特徴とする。この構成によれば、リアプロジェクタの備える複数の光変調素子を、効率良く冷却することができる。よって、複数の光変調素子を適切な温度環境下で機能させられるので、複数の光変調素子の性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないリアプロジェクタを提供できる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
（実施形態１）

図１は、本発明の実施形態１の冷却装置１００を備えたプロジェクタ２００の概略構成図である。図３（ａ）は、プロジェクタ２００において、冷却装置１００のみを抜粋した斜視図である。ここでは、まず、プロジェクタ２００と冷却装置１００の概略構成を説明する。プロジェクタ２００は、光変調素子として赤色（以下、Ｒ光という）光用液晶ライトバルブ１Ｒ、緑色（以下、Ｇ光という）光用液晶ライトバルブ１Ｇ、青色（以下、Ｂ光という）光用液晶ライトバルブ１Ｂの３つの液晶ライトバルブを用いた液晶３板式のプロジェクタである。光源であるランプ４から射出される白色光は、後述する光学系によりＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光成分に分離され、各色光毎に、各色光用の液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに入射し、画像信号に応じた変調光に変調される。ここで、各色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ毎に冷却媒体を充填した導熱容器２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、密着して設けられている。各色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから射出された変調光は、クロスダイクイックプリズム８にて、合成され、投写光として投写レンズ９へ進行する。

続いて、冷却装置１００についてＢ光用導熱容器２Ｂを例にして説明する。ポンプ１０は冷却媒体を基幹配管部１２に送り出す。送り出された冷却媒体は、各色光用配管部１１，１３，１４に分岐し、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇへ流入する。Ｂ光用導熱容器２Ｂは、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂの入射端面にＢ光用導熱容器２Ｂの相対する面を密着して設けられている。ここで、Ｂ光用導熱容器２Ｂへ接続される配管部１１は、他色光用配管部１３，１４よりも流路の断面積が大きく設定されている。Ｂ光用導熱容器２Ｂは、透明な窓部材を有し、内部は透明な冷却媒体で満たされている。

Ｂ光用導熱容器２ＢにてＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂの熱エネルギーを吸収した冷却媒体は、配管部２１へ送り出される。Ｂ光用導熱容器２Ｂから排出された冷却媒体は、他色光用導熱容器２Ｒ，２Ｇから排出されてくる冷却媒体と合流して基幹配管部２２を通って、放熱用配管部１７へ流入する。放熱用配管部１７は、放熱板１６に密着して設けられ折り重なって配管されている。冷却媒体は、放熱用配管部１７を通過する際に放熱し、タンク１５へ流入する。タンク１５の冷却媒体は、ポンプ１０により吸引される。なお、Ｒ光用配管部１３及びＧ光用配管部１４から、Ｒ光用導熱容器２Ｒ及びＧ光用導熱容器２Ｇへ流入した冷却媒体の働き及び各導熱容器２Ｒ，２Ｇの構成についてはＢ光用導熱容器２Ｂの説明と同様である。

続いて、光学系について説明する。図２は、プロジェクタ２００の投写光学系のみを抜粋した図である。光源部３０は、光源ランプ４、反射面からなるリフレクタ３１及び平行化凹レンズ３２とから構成されている。光源ランプ４は、好適な事例として高圧水銀ランプを用いている。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプや、ハロゲンランプ等も使用することができる。光源ランプ４が放射した光の内、第１レンズアレイ３４の方向へ進行する光は、平行化凹レンズ３２に入射し、光軸３８に沿って略平行化された光となって、第１レンズアレイ３４の方向へ進行する。また、光源ランプ４が放射しリフレクタ３１で反射された光は、平行化凹レンズ３２の作用により、光軸３８に沿って略平行化された光となって、第１レンズアレイ３４の方向へ進行する。

インテグレータ光学系３３は、第１レンズアレイ３４と、第２レンズアレイ３５と、偏光変換素子３６及び、重畳レンズ３７とから構成される。第１レンズアレイ３４及び第２レンズアレイ３５は、光軸３８から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小さな集光レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。第２レンズアレイ３５と、偏光変換素子３６及び、重畳レンズ３７は密着して構成されている。このインテグレータ光学系に入射した光源部３０からの略平行な光は、第１レンズアレイ３４の複数の矩形集光レンズにより複数の部分光束に分割される。複数の矩形集光レンズにより切りだされた光源像は、各矩形集光レンズに対応した第２レンズアレイ３５及び重畳レンズ３７により所定の照明領域上に重畳結像される。ここで、所定の照明領域は、各色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ毎の入射端面となる。これにより、インテグレータ光学系３３から射出された光は、各色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの入射端面において、光の強度分布が略均一化された光となっている。

光源ランプ４から放射される光には、様々な方向の波を持つ光が含まれている。ここで、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、液晶によって光の変調を行うため、一種類の偏光光のみの変調が可能である。光の利用効率を考えると、一種類の偏光光のみを使う場合は、光源ランプ４からの光のうち約半分が無駄になってしまう。偏光変換素子３６は、入射した光の内、液晶ライトバルブで変調可能な偏光光はそのままの偏光方向で射出し、変調できない偏光光は、変調可能な偏光光に偏光方向を変えてから重畳レンズ３７へ進行させる作用を有する。偏光変換素子３６は、複数の偏光分離プリズムアレイとλ／２位相差板等から構成されている。これにより、光の利用効率が向上する。なお、前述のインテグレータ光学系３３及び、偏光変換素子３６については、例えば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。

色分離光学系３９は、２枚のダイクロイックミラー４０，４１と、反射ミラー４２，４３とを備えている。インテグレータ光学系３３から射出された光は、反射ミラー４２で反射し、ダイクロイックミラー４０へ入射する。ダイクロイックミラー４０は、Ｒ光とＧ光成分を反射し、Ｂ光成分を透過する。ダイクロイックミラー４１は、Ｒ光成分を透過し、Ｇ光を反射する。光源部３１から射出された複数の波長領域を有する照明光は、２枚のダイクロイックミラー４０，４１により、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光に分離される。

ダイクロイックミラー４０を透過したＢ光は、反射ミラー４３で反射し、フィールドレンズ３とＢ光用導熱容器２Ｂを通って、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂへ入射する。フィールドレンズ３は、Ｂ光を、Ｂ光の光軸３８に沿って平行な光束に整える作用を持つ。なお、Ｒ光及びＧ光用のフィールドレンズ３も同じ作用を有し、各色光を、各色光の光軸３８に沿って平行な光束に整える。Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂで、画像信号に応じて変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム８に入射する。各色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとしては、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いた液晶パネルを用いる。また、各色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム８に密着して固定されている。

ダイクロイックミラー４０で反射したＲ光及びＧ光の内、Ｇ光はダイクロイックミラー４１で反射し、フィールドレンズ３とＧ光用導熱容器２Ｇを通って、Ｇ光用液晶ライトバルブ１Ｇへ入射する。Ｇ光用液晶ライトバルブ１Ｇで、画像信号に応じて変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム８に入射する。また、ダイクロイックミラー４０で反射したＲ光は、ダイクロイックミラー４１を透過し、リレー光学系４４の入射側レンズ４５へ入射する。リレー光学系４４は、入射側レンズ４５と、反射ミラー４６と、リレーレンズ４７及び反射ミラー４８とから構成されている。入射側レンズ４５から射出したＲ光は、反射ミラー４６で反射し、リレーレンズ４７を通り、さらに反射ミラー４８で反射して、フィールドレンズ３へ進行する。フィールドレンズ３へ入射したＲ光は、Ｒ光用導熱容器を通ってＲ光用液晶ライトバルブ１Ｒへ入射する。Ｒ光の光路は、Ｇ光及びＢ光に比べて長いため、入射側レンズ４５及びリレーレンズ４７により、Ｒ光の発散等による減衰を防いでいる。Ｒ光用液晶ライトバルブ１Ｒで、画像信号に応じて変調されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム８に入射する。

クロスダイクロイックプリズム８は、２つのダイクロイック膜４９，５０を有する。２つのダイクロイック膜４９，５０は、Ｘ字型に直交して配置されている。ダイクロイック膜４９は、Ｂ光を反射し、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜５０は、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム８は、Ｒ光用液晶ライトバルブ１Ｒと、Ｇ光用液晶ライトバルブ１Ｇと、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂとにおいて変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、フルカラーの変調光として投写レンズ９の方向に進行させる。投写レンズ９に入射した、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を合成した変調光は、投写レンズ９で拡大され、フルカラー画像としてスクリーンに投写される。

続いて、図３を用いて冷却装置１００について詳しく説明する。図３（ｂ）は、図３（ａ）における２点斜線で示した仮想平面で切った断面をＱ視方向から見た図である。冷却装置１００に用いる冷却媒体としては、例えば透明な不揮発性液体であるエチレングリコールを使用する。また、冷却媒体の比熱を上げるためにエチレングリコールを水で希釈して、さらに、シリコンオイルを含んだ消泡剤を加えても良い。これにより、冷却媒体の温度を上げるのに必要な熱量が増えるので、吸熱能力が向上し、また、泡の発生が押さえられるので、投写画像への泡による影響を減らすことができる。冷却媒体は、ポンプ１０により、基幹配管部１２へ送り出される。ポンプ１０は、例えば、ＤＣサーボモータで羽根車を駆動し、回転によって羽根が水を押し出す遠心式ポンプを用いる。また、電圧をかけると伸び縮みするピエゾ素子を使って冷却媒体を吸引及び排出するピエゾポンプを用いても良い。

基幹配管部１２へ送り出された冷却媒体は、各色光用配管部１１，１３，１４で分岐して、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｇ，２Ｒへ流入する。ここで、各色光用配管部１１，１３，１４の流路の断面積は、図３（ｂ）に示すように、Ｂ光用配管部１１の断面積が最も大きく設定されている。冷却媒体に掛かる圧力は同一で、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｇ，２Ｒに至る経路と、各色光用導熱容器の容量及び各色光用導熱容器から流れ出る経路も後述する通り略同じなので、冷却媒体の流量は、各色光用配管部１１，１３，１４の流路の断面積の大きさに比例する。よって、冷却媒体は、最も多くの量がＢ光用配管部１１へ流れ込む。また、ここで、冷却媒体の流量が多くなると冷却媒体ののべ量が増え、熱容量が増えるので、同一の熱量が加わった場合において、Ｂ光用の導熱容器２Ｂ内の冷却媒体は、他色光用の導熱容器内の冷却媒体より温度上昇が少ない。よって、より多くの熱エネルギーを吸収することができる。

各色光用配管部１１，１３，１４の流路の断面積の比率は、各光用液晶ライトバルブ毎の発熱量の実態を考慮した上で決定する。例えば、主要配管部の断面積を１００としたときに、Ｂ光用配管部１１を５０、Ｒ光及びＧ光用配管部１３，１４を各２５というように各色光用配管部１１，１３，１４の断面積を設定する。

各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇの構成について、Ｂ光用導熱容器２Ｂを例にして説明する。図４は、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ及びＢ光用導熱容器２Ｂを、図１のＣ−Ｃに沿って切断した断面図である。Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂは、液晶パネル５０と、入射側偏光板５１、射出側偏光板５２とから構成されている。Ｂ光用導熱容器２Ｂは、入射側の透明基板５３と、射出側の透明基板５４と、案内枠５５と、シール部材５６及び固定枠５７とから構成されている。入射側の透明基板５３と、射出側の透明基板５４には、透明性と熱伝達率の優れたサファイヤガラスを用いている。また、サファイヤガラスに限定するものではなく、例えば同様の特性を持つ石英ガラスを使うこともできる。入射側の透明基板５３及び射出側の透明基板５４は、案内枠５５との間に導熱性シリコンゴムからなるシール部材５６を介して固定されている。また、シール部材５６は、シリコンゴムに限定するものではなく、導熱性とシール性があれば良く、例えばニトリルゴムを用いても良い。

シール部材５６は、例えばシリコン系の接着剤を塗布され、かつ、固定枠５７により入射側の透明基板５３と、射出側の透明基板５４とから圧接されることにより、案内枠５５と、入射側の透明基板５３及び射出側の透明基板５４に対してシール性を確保している。また、Ｂ光用導熱容器２Ｂの内部には冷却媒体５が充填されている。液晶パネル５０のＴＦＴ等のスイッチング素子部に入射した光は、スイッチング素子を保護する遮光層により吸収され熱エネルギーとなる。また、所定の偏光軸を持たない光は、入射側偏光板５１及び射出側偏光板５２に吸収され、やはり熱エネルギーとなる。これらの熱エネルギーは、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂの入射側偏光板５１から、Ｂ光用導熱容器２Ｂの射出側基板５４に伝わる。射出側基板５４は、流動する冷却媒体５により常に冷却されており、入射側偏光板５１からの熱エネルギーを効率良く吸収することができる。

図３（ａ）に戻る。Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂの熱を吸収して温度が上昇した冷却媒体５は、流出側のＢ光用配管部２１を通って、流出側の基幹配管部２２へ流入する。なお、冷却媒体が、流入側のＢ光用配管部１１から、Ｂ光用導熱容器２Ｂを通って、流出側のＢ光用配管部２１へ向かう経路は、Ｙ軸マイナス方向からＹ軸プラス方向となっている。これにより、もし冷却媒体５内に気泡が発生した場合でも、気泡は冷却媒体５の流れに加えて重力の働きにより素早く流出側のＢ光用配管部２１へ向かうので、投写画像への影響を少なくすることができる。また、流出側のＢ光用配管部２１の流路の断面積は流入側のＢ光用配管部１１と同じ設定となっている。なお、ここでは、Ｂ光用導熱容器２Ｂの構成について説明したが、Ｒ光用導熱容器及２Ｒ及び、Ｇ光用導熱容器２Ｇについても同様な構成を有している。

各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの熱を吸収して温度が上昇した冷却媒体は、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇの流出側の各色光用配管部２１，２３，２４を通って、流出側の基幹配管部２２で合流する。流出側の基幹配管部２２の流路の断面積と、流入側の基幹配管部１２の断面積とは、同一に設定されている。温度が上昇した冷却媒体は、基幹配管部２２に接続する放熱用配管部１７へ流入する。放熱用配管部１７は、放熱板１６にうねりを持って折り重なるように密着して設置されている。放熱板１６は、複数の放熱フィンが設けられた熱伝導率の良いアルミニウムから構成されている。複数の放熱フィンにより、空気との接触面積を増やすことができるので放熱効果が向上している。また、プロジェクタ２００のシールド板や、外装ケースが金属から構成されている場合は、それらを放熱板として使用することもできる。放熱用配管部１７の材質は、熱伝導率の良い銅又は黄銅から構成されている。冷却媒体は、放熱用配管部１７を流動しながら放熱板１６あるいは空気中に熱を放熱し冷却される。

放熱した冷却媒体は、タンク１５へ流入する。タンク１５のＹ軸プラス側の部分は、冷却装置１００の構成の中で最もＹ軸プラス側に突出して設けられている。また、タンク１５のＹ軸プラス側に突出した部分の内部には、若干の空気層が設けられている。これにより、冷却媒体内に発生した気泡は、重力によりタンク１５のＹ軸プラス側に突出した部分の空気層に集まる。また、この空気層により、外気の温度変化等に伴う各導熱容器及び各配管部の熱収縮によるひずみや、冷却媒体の体積変化を吸収することができる。なお、タンク１５の設置場所は、放熱用配管部１７の後段に限定するものではない。例えば、配管部２２と、放熱用配管部１７とが接続する場所でも良い。タンク１５の構成が同じであれば、同様の作用効果が得られる。タンク１５内の冷却媒体は、再度ポンプ１０へ送り込まれ、加圧されて基幹配管部１２へ送り出される。

上述した通り、実施形態１によれば以下の効果が得られる。
（１）Ｂ光用の導熱容器２Ｂに接続する配管部１１の流路は、他色光用の導熱容器２Ｒ，２Ｇに接続する配管部１３，１４より断面積が大きくなっている。これにより、他色光用の導熱容器２Ｒ，２Ｇに流れ込む冷却媒体の量よりも、より多くの冷却媒体をＢ光用の導熱容器２Ｂに流すことができる。前述した通り、冷却媒体の流量が多いと冷却効率が良い。よって、Ｒ光用液晶ライトバルブ１Ｒ、及びＧ光用液晶ライトバルブ１Ｇを冷却媒体により冷却すると共に、最も発熱量が大きいＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂを効率良く冷却することができる。従って、各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを、効率良く冷却することができるという効果を奏する。

（２）本実施形態１の冷却装置１００を備えることにより、プロジェクタ２００の各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを効率良く冷却することができる。よって、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを適切な温度環境下で機能させられるので、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないプロジェクタを提供できる。

（実施形態２）
続いて、本発明の第２の実施形態について図面に基づいて説明する。図６は実施形態２のプロジェクタ２１０が備える光変調素子の冷却装置１１０の概略構成図である。なお、上記のプロジェクタ２００及び冷却装置１００と同一の部分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。冷却装置１１０は、Ｂ光用導熱容器２Ｂへの流入側のＢ光用配管部を延長してＢ光用専用のポンプを設け、また、Ｂ光用導熱容器２Ｂの流路の幅を他色光用の導熱容器２Ｒ，２Ｇより狭くした冷却装置１００である。プロジェクタ２１０の光学系については、プロジェクタ２００と同一なので、ここでは、冷却装置１１０の構成についてのみ説明する。

冷却装置１１０には、ポンプが２つ設けられている。１つは、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂを冷却するＢ光用導熱容器２ＢにつながるＢ光用配管部１１に設けられたＢ光用ポンプ６０である。Ｂ光用導熱容器２Ｂへの冷却媒体の流量は、Ｂ光用ポンプ６０のみで制御される。また、Ｒ光及びＧ光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇを冷却するＲ光及びＧ光用導熱容器２Ｒ，２Ｇへつながる配管部６２には、ポンプ６１が設けられている。Ｂ光用ポンプ６０及びポンプ６１は、例えば、ＤＣサーボモータで羽根車を駆動し、回転によって羽根が水を押し出す遠心式ポンプを用いる。Ｂ光用ポンプ６０及びポンプ６１は、放熱管１７から放熱した冷却媒体が流入するタンク１５の冷却媒体を、各配管部１１，６２へ送り出す。ここで、Ｂ光用配管部１１の流路は、他色光用の配管部１３，１４よりも断面積が大きく設定されている。各色光用配管部１１，１３，１４の流路の断面積は、図３（ｂ）と同一の比率となっており、Ｂ光用配管部１１の断面積が最も大きく設定されている。流路の断面積が大きいと冷却媒体の流動抵抗が少なくなる。これにより、例えば、ポンプ６０と、ポンプ６１とが、同一のポンプ圧で冷却媒体を送り出した場合、冷却媒体は、流路の断面積が大きくて、流路抵抗の少ないＢ光用配管部１１の方に、より多くの量が流れ込む。

図５は、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ及びＢ光用導熱容器２Ｂを、図６のＤ−Ｄに沿って切断したときの断面図である。Ｂ光用導熱容器２Ｂは、冷却媒体５が通る流路の幅ｔ２が、他色光用導熱容器２Ｒ、２Ｇよりも狭く設定されている。ちなみに、他色光用導熱容器２Ｒ，２Ｇの流路の幅は、図４で示される冷却装置１００のＢ光用導熱容器２Ｂと同じ、ｔ１に設定されている。例えば、ｔ２の値はｔ１の幅の半分に設定されている。液体は、一定の圧力が加わった状態で、流路が広ければ流速は遅くなり、流路が狭ければ流速が早くなることが知られている。よって、Ｂ光用の導熱容器２Ｂの流路は他色光用の導熱容器２Ｒ，２Ｇより断面積が小さいので、冷却媒体の流速は速くなる。さらに、その流速はＢ光用ポンプ６０で、制御することができる。

図６に戻る。Ｂ光用配管部１１を通過し、Ｂ光用導熱容器２ＢにてＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂの熱エネルギーを吸収した冷却媒体は、配管部２１及び２２を経由して放熱用配管部１７へ流入する。また、ポンプ６１から配管部６２へ送り出された冷却媒体は、途中で、Ｒ光用配管部１３と、Ｇ光用配管部１４とに分岐し、冷却媒体はそれぞれの導熱容器２Ｒ，２Ｇへ流入する。各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの熱エネルギーを吸収した冷却媒体が、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇから各色光用配管部２１，２３，２４を通って、基幹配管部２２で合流し、放熱用配管部１７を通過しながら放熱する説明は、冷却装置１００と同じである。

上述した通り、実施形態２によれば以下の効果が得られる。
（１）Ｂ光用導熱容器２ＢにつながるＢ光専用の配管部１１に専用のポンプ６０が設けられていることにより、Ｂ光用導熱容器２Ｂに供給される冷却媒体の流量を調整することができる。前述した通り、冷却媒体の流量により冷却能力を調整できる。従って、各色光液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの中で、最も発熱量の多いＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂの発熱状況に応じて冷却能力を調整することができる。

（２）Ｂ光用配管部１１の流路は、他色光用の配管部１３，１４よりも断面積が大きく設定されている。これにより、例えば、ポンプ６０と、ポンプ６１とが、同一のポンプ圧で冷却媒体を送り出した場合、冷却媒体は、流路の断面積が大きくて流路抵抗の少ないＢ光用配管部１１の方に、より多くの量が流入する。前述した通り、冷却媒体の流量が多いと冷却効率が良い。従って、各色光液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの中で、最も発熱量の多いＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂの冷却効率を向上させることができる。

（３）Ｂ光用導熱容器２Ｂは、冷却媒体５が通る流路の幅ｔ２が、他色光用導熱容器２Ｒ，２Ｇよりも薄く設定されている。これにより、Ｂ光用導熱容器２Ｂを流れる冷却媒体５の流速は、他色光用導熱容器２Ｒ，２Ｇ内を流れる冷却媒体の流速よりも速くなる。流速が速くなると熱伝達率が向上し、冷却効率が向上する。従って、Ｂ光用光変調素子であるＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂの冷却効率を向上させることができる。

（４）本実施形態２の冷却装置１１０を備えることにより、プロジェクタ２１０の各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを効率良く冷却することができる。よって、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを適切な温度環境下で機能させられるので、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないプロジェクタを提供できる。

（実施形態３）
続いて、本発明の第３の実施形態について図面に基づいて説明する。図７は実施形態３のプロジェクタ２２０が備える光変調素子の冷却装置１２０の概略構成図である。なお、実施形態１のプロジェクタ２００及び冷却装置１００と同一の部分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。冷却装置１２０は、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ専用の独立した冷却装置７０と、他色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇの冷却装置７１とから構成されている。プロジェクタ２２０の光学系については、プロジェクタ２００と同一なので、ここでは、冷却装置１２０の構成のみについて説明する。

冷却装置７０は、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂのみを冷却することを目的とした冷却装置である。冷却装置７０は、冷却媒体と、ポンプ６０、流入側の配管部１１、Ｂ光用導熱容器２Ｂ、流出側の配管部２１、タンク１５、放熱用配管部１７及び冷却板１６とから構成されている。これらの構成からなる冷却装置７０の冷却原理は、冷却装置１００と同様である。但し、冷却装置１００は、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ専用の冷却装置であるため、あらかじめ予測されるＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂの発熱量に対応できる冷却能力を得るための構成を有している。まず、流入側の配管部１１及び流出側の配管部２１は、流路の断面積が他色光用の配管部１３，１４に比べて大きく設定されている。配管部１１と、他色光用の配管部１３，１４との流路の断面積の比率は、実施形態１の冷却装置１００と同様の設定が成されている。これにより、冷却媒体の流量を十分に確保することができる。

また、Ｂ光用導熱容器２Ｂの冷却媒体の流路の幅は、他色光用の導熱容器２Ｒ，２Ｇに比べて狭く設定されている。Ｂ光用導熱容器２Ｂの幅と、他色光用の導熱容器２Ｒ，２Ｇの幅との比率は、実施形態２の冷却装置１１０と同様の設定が成されている。これにより、Ｂ光用導熱容器２Ｂ内を流れる冷却媒体の流速は、他色光用の導熱容器２Ｒ、２Ｇに比べて速くなる。さらに、冷却媒体を送り出すポンプ６０は、例えば、ＤＣサーボモータで羽根車を駆動し、回転によって羽根が水を押し出す遠心式ポンプであり、多量の冷却媒体を送り出す能力を持っている。

冷却装置７１は、冷却媒体と、ポンプ６１、基幹配管部６２、Ｇ光用配管部１４，２４、Ｒ光用配管部１３，２３、タンク１５、放熱用配管部１７及び放熱板１６とから構成されている。これらの構成からなる冷却装置７１の冷却原理は、冷却装置１００と同様である。また、冷却装置７１と、冷却装置７０との違いは、冷却装置７１では、ポンプ６１が送り出した冷却媒体がＲ光用導熱容器２Ｒと、Ｇ光用導熱容器２Ｇとに分岐することと、冷却媒体の流量を増やしたり、流速を速くする等の特別な設定がなされていないことである。

上述した通り、実施形態３によれば以下の効果が得られる。
（１）Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ専用の冷却装置７０と、他色光用の液晶ライトバルブ１Ｒ、１Ｇの冷却装置７１とは、独立して設けられている。これにより、それぞれの液晶ライトバルブ１Ｂ、１Ｒ、１Ｇの発熱量に応じた冷却能力を持つ冷却装置を設けることができる。従って、各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ、１Ｒ、１Ｇを、効率良く冷却することができる。

（２）本実施形態３の光変調素子の冷却装置１２０を用いることにより、プロジェクタ２２０の各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを効率良く冷却することができる。よって、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを適切な温度環境下で機能させられるので、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないプロジェクタを提供できる。

（実施形態４）
続いて、本発明の第４の実施形態について図面に基づいて説明する。図８は実施形態４のプロジェクタ２３０が備える光変調素子の冷却装置１３０の概略構成図である。なお、実施形態２のプロジェクタ２１０及び冷却装置１１０と同一の部分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。冷却装置１３０は、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇ毎に温度センサを取り付け、検出した温度情報に基づいてポンプを駆動し冷却媒体の流量を制御する制御部を設けた冷却装置１１０である。プロジェクタ２３０の光学系及び、温度センサと制御部を除いた冷却装置の構成については、プロジェクタ２１０と同一なので、ここでは、冷却装置１３０の温度センサと制御部の構成のみについて説明する。例として、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂの冷却系について説明する。

温度センサ８０は、Ｂ光用導熱容器２Ｂと、流出側の配管部２１との接合部の内壁に取り付けられている。温度センサ８０はサーミスタを使用しており、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂの熱エネルギーを吸収した後の冷却媒体の温度を検出する。温度センサ８０からの検出信号は制御部８３へ送られ、Ａ／Ｄ変換等により所定の信号形式に変換される。制御部８３には、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇが所定の性能を確保するために必要な目標温度があらかじめ格納されている。制御部８３は、温度センサ８０が検出した温度と目標温度を比較し、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御により、冷却媒体の温度が目標値となるようにポンプ６０の回転数を調整して冷却媒体の流量を制御する。ポンプ６０は、Ｂ光用導熱容器２Ｂ専用ポンプなので、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂのみの発熱状況に応じて適切な冷却媒体の流量を確保することができる。

Ｒ光用導熱容器２Ｒ、Ｇ光用導熱容器２Ｇについても同様に、温度センサ８１，８２が取り付けられている。制御部８３は、温度センサ８１，８２が検出した温度とそれぞれの対応する目標温度とを比較し、ＰＩＤ制御により、冷却媒体の温度が目標値となるようにポンプ６１の回転数を調整して冷却媒体の流量を制御する。Ｒ光用液晶ライトバルブ１Ｒ及びＧ光用液晶ライトバルブ１Ｇは、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂに比べて発熱量が少ないため、専用の冷却系は必要とせず、ポンプ６１を兼用にして冷却媒体を循環させている。

上述した通り、実施形態４によれば以下の効果が得られる。
（１）各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇ毎に、冷却媒体の温度を検出する温度センサ８０，８１，８２が設けられているので、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇ毎の発熱状況を検出することができる。制御部８３は、温度センサ８０，８１，８２が検出した温度と目標温度を比較し、冷却媒体の温度が目標値となるようにポンプ６０，６１の回転数を調整して冷却媒体の流量を制御する。これにより、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを目標温度近傍の温度に維持することができる。また、発熱量の多いＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂについては、Ｂ光用導熱容器２Ｂに専用のポンプ６０が接続しているため、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂのみについての緻密な冷却媒体の流量制御ができる。従って、各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを、効率良く冷却することができるという効果を奏する。

（２）本実施形態４の光変調素子の冷却装置１３０を備えることにより、プロジェクタ２３０の各色光用光変調素子である各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを効率良く冷却することができる。よって、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを適切な温度環境下で機能させられるので、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないプロジェクタを提供できる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記各実施形態において、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇの設置位置については、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの入射側偏光板に密着するように固定することに限定するものではない。図４にて説明する。例えば、液晶ライトバルブ１Ｂの入射側偏光板５１を、導熱容器２Ｂの入射側透明基板５３に設けて、射出側透明基板５４と、液晶パネル５０とが接触することとしても良い。これにより、サファイヤガラス面からなる射出側透明基板５４と、石英ガラス等の無機ガラスから構成される液晶パネル５０面とが密着するので、より熱伝達率が向上し、冷却効率が良くなるという効果がある。また、液晶ライトバルブ１Ｂの射出側偏光板５２を、導熱容器２Ｂの射出側透明基板５４に設けて、導熱容器２Ｂを液晶ライトバルブ１Ｂと、クロスダイクロイックプリズム８との間に設ける構成としても良い。これにより、液晶パネル５０の射出側面と、導熱容器２Ｂの入射側透明基板５３とが接触する構成となるので、同様な効果が得られる。

（変形例２）実施形態３において、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ以外の他色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇの冷却装置７１は、液冷方式に限定するものではない。図７にて説明する。Ｒ光用液晶ライトバルブ１Ｒ、及びＧ光用液晶ライトバルブ１Ｇ用の冷却装置７１は、液状の冷却媒体を用いた冷却装置であるが、空気の循環により冷却するファンを用いた冷却装置としても良い。冷却装置１２０において、最も発熱量が多いＢ光用液晶ライトバルブ１Ｂについては、冷却効率の高い液冷方式の冷却装置７０が設けられている。よって、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂに比べると、発熱量の小さいＲ光用液晶ライトバルブ１Ｒ、及びＧ光用液晶ライトバルブ１Ｇ用の冷却装置７１は空冷とすることもできる。これにより、冷却装置１２０の構成を簡単にできる。さらに、部品コスト及び製造コストを抑えることができる。

（変形例３）実施形態４において、Ｂ光用液晶ライトバルブ１Ｂ以外の他色光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇの冷却系は、Ｒ光用及びＧ光用液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ兼用となっているが、兼用することに限定するものではない。図８にて説明する。ポンプ６１及び配管部６２は、Ｒ光用導熱容器２Ｒ、及びＧ光用導熱容器２Ｇ兼用で設けられているが、ポンプ及び配管部を追加してそれぞれ独立した冷却系としても良い。これにより、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇ毎に、ポンプ及び配管部が独立した冷却系が設けられる。これにより、各色光用導熱容器２Ｂ，２Ｒ，２Ｇの温度情報から、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇに適した温度目標値に沿って、繊細な温度制御ができる。よって、最適な温度環境下で、各色光用液晶ライトバルブ１Ｂ，１Ｒ，１Ｇの性能を引き出すことができる。

（変形例４）前記各実施形態において、光変調素子の冷却装置１００，１１０，１２０，１３０はプロジェクタに使用することに限定するものではない。光変調素子の冷却装置１００，１１０，１２０，１３０は、Ｒ光と、Ｇ光と、Ｂ光用の３つの光変調素子を有するものに適合する。従って、プロジェクタと同様な光学系を有し、透過型スクリーンに背面から投写画像を投写するリアプロジェクタに使用しても良い。光変調素子の冷却装置１００，１１０，１２０，１３０を用いることにより、リアプロジェクタの各色光用光変調素子である複数の液晶ライトバルブを効率良く冷却することができる。よって、各色光用液晶ライトバルブを適切な温度環境下で機能させられるので、各色光用液晶ライトバルブの性能を長期間維持することができる。従って、画像品質の経時変化が少ないリアプロジェクタを提供できる。また、同様に、光変調素子として３板式の反射型液晶表示素子や他の光変調素子を用いたプロジェクタやリアプロジェクタに使用した場合も同様な効果を得ることができる。

前記各実施形態および各変形例から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

複数の光変調素子毎に接触して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した複数の導熱容器と、前記複数の導熱容器毎に接続して設けられ、前記冷却媒体を循環させる複数のポンプと、前記冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、前記冷却媒体を、前記導熱容器と、前記ポンプと、前記放熱部とを循環して導く複数の配管部と、を有し、前記複数の導熱容器毎に、冷却媒体の温度を検出する温度センサを設け、前記温度センサが検出する温度情報に応じて、前記複数のポンプによる前記冷却媒体の流量を制御する制御部とを設けることを特徴とする。

これによれば、複数の光変調素子毎に、導熱容器と、ポンプ及び配管部を有する独立した冷却系が構成される。さらに、導熱容器毎に温度センサが取り付けられているので、複数の光変調素子毎の温度状況を検出することができる。制御部には、複数の光変調素子毎の所定の性能を確保できる適切な目標温度があらかじめ格納されている。制御部は、検出した光変調素子毎の温度と、目標温度を比較し、複数の光変調素子が目標温度となるようにポンプを調整して、冷却媒体の流量を制御する。これにより、複数の光変調素子をそれそれの発熱状況に応じて目標温度近傍の温度で維持することができる。よって、複数の光変調素子を効率良く冷却することができる。従って、複数の光変調素子の劣化を防ぐと共に、所定の性能を引き出すことができる。また、光源の色バランスの関係で、緑色光の光量が多く結果的に緑色光用変調素子の発熱が大きい場合は、青色用光変調素子の冷却能力を上げる代わりに、緑色光用光変調素子の冷却能力を上げることにより対応することもできる。

実施形態１の冷却装置を用いたプロジェクタの概略構成図。 プロジェクタの光学系の概略構成図。 （ａ）冷却装置のみの抜粋斜視図。（ｂ）Ｑ視の断面図。 Ｂ光用導熱容器周辺のＣ−Ｃ断面図。 実施形態２のＢ光用導熱容器周辺のＤ−Ｄ断面図。 実施形態２の冷却装置を用いたプロジェクタの概略構成図。 実施形態３の冷却装置を用いたプロジェクタの概略構成図。 実施形態４の冷却装置を用いたプロジェクタの概略構成図。

符号の説明

１Ｒ…Ｒ光用液晶ライトバルブ、１Ｇ…Ｇ光用液晶ライトバルブ、１Ｂ…Ｂ光用液晶ライトバルブ、２Ｒ…Ｒ光用導熱容器、２Ｇ…Ｇ光用導熱容器、２Ｂ…Ｂ光用導熱容器、４…ランプ、５…冷却媒体、８…クロスダイクロイックプリズム、９…投写レンズ、１０、６０、６１…ポンプ、１１、２１…Ｂ光用配管部、１２、２２…基幹配管部、１３、２３…Ｒ光用配管部、１４、２４…Ｇ光用配管部、１５…タンク、１７…放熱用配管部、１６…放熱板、５０…液晶パネル、５１…入射側偏光板、５２…射出側偏光板、５３、５４…透明基板、５５…案内枠、５６…シール部材、５７…固定枠、８０、８１、８２…温度センサ、８３…制御部、１００、１１０、１２０、１３０…冷却装置、２００、２１０、２２０、２３０…プロジェクタ。

Claims (7)

1. 光源からの光を画像信号に応じて変調する複数の光変調素子と、複数の前記光変調素子で変調された光を合成するための光学系とを備えた光学装置において、
   前記複数の光変調素子毎に接触して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した複数の導熱容器と、
   前記冷却媒体を循環させるポンプと、
   前記冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、
   前記冷却媒体を、前記導熱容器と、前記ポンプと、前記放熱部とを循環して導く複数の配管部と、を有し、
   特定の色光用前記光変調素子の前記導熱容器に接続する前記配管部は、他色光用の当該導熱容器に接続する前記配管部より流路の断面積が大きいことを特徴とする光学装置。
2. 光源からの光を画像信号に応じて変調する複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子で変調された光を合成するための光学系とを備えた光学装置において、
   前記複数の光変調素子毎に接触して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した複数の導熱容器と、
   前記冷却媒体を循環させる複数のポンプと、
   前記冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、
   前記冷却媒体を、前記導熱容器と、前記複数のポンプと、前記放熱部とを循環して導く複数の配管部と、を有し、
   前記複数のポンプのうち、少なくとも１つが特定の色光用の導熱容器のみに接続されていることを特徴とする光学装置。
3. さらに、複数の前記導熱容器毎に、冷却媒体の温度を検出する温度センサを設け、
   前記温度センサが検出する温度情報に応じて、前記ポンプによる前記冷却媒体の流量を制御する制御部とを設けることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
4. 光源からの光を画像信号に応じて変調する複数の光変調素子と、複数の前記光変調素子で変調された光を合成するための光学系とを備え、
   複数の前記光変調素子のうち少なくとも一つに熱的に結合して設けられ、内部に流動可能な冷却媒体を充填した導熱容器と、前記冷却媒体を循環させるポンプと、前記冷却媒体の熱を放熱させる放熱部と、前記冷却媒体を、前記導熱容器と、前記ポンプと、前記放熱部とを循環して導く複数の配管部とから構成されることを特徴とする光学装置。
5. 特定の色光用の前記導熱容器は、他色光用の前記導熱容器より、流路の断面積が小さいことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の光変調素子の光学装置。
6. 前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学装置と、光源と、前記画像信号を処理するための画像信号処理回路とを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
7. 前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学装置と、光源と、前記画像信号を処理するための画像信号処理回路と、前記光学装置から投射された光が投影されるスクリーンとを備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。
   

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