JP2006126456A - Optical modulation element holder, optical apparatus and projector - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a light modulation element holder, an optical device, and a projector.
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、光束射出側に配置され、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、ブラックマスク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。
Conventionally, a plurality of light modulation devices that form an optical image by modulating a light beam emitted from a light source according to image information, a color combining optical device that combines and emits a light beam modulated by each light modulation device, A projector is known that includes a projection optical device that magnifies and projects a light beam synthesized by a color synthesis optical device.
Among these, as the light modulation device, for example, an active matrix drive type light modulation element in which an electro-optic material such as liquid crystal is hermetically sealed between a pair of substrates is generally employed. Specifically, a pair of substrates constituting this light modulation element is disposed on the light beam emission side, and a drive substrate on which data lines, scanning lines, switching elements, pixel electrodes and the like for applying a drive voltage to the liquid crystal are formed. And a counter substrate that is disposed on the light beam incident side and on which a common electrode, a black mask, and the like are formed.
An incident-side polarizing plate and an emitting-side polarizing plate that transmit a light beam having a predetermined polarization axis are arranged on the light beam incident side and the light beam emission side of the light modulation element, respectively.
Here, when the light beam emitted from the light source is applied to the light modulation element, the light absorption by the liquid crystal layer, the data lines and scanning lines formed on the drive substrate, the black matrix formed on the counter substrate, etc. The temperature of the light modulation element is likely to rise due to light absorption by the light. Of the luminous flux emitted from the light source and the luminous flux transmitted through the light modulation element, the luminous flux that does not have a predetermined polarization axis is absorbed by the incident-side polarizing plate and the outgoing-side polarizing plate, and heat is applied to the polarizing plate. Likely to happen.
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、光変調素子と光源側の偏光板とを離隔した状態でそれぞれ支持し、内部に冷却流体が充填される冷却室を備えている。また、この冷却室は、内部に冷却流体を流通可能なチューブ等によりラジエータおよび流体ポンプと連通接続されている。このため、内部の冷却流体は、チューブ等を介して冷却室〜ラジエータ〜流体ポンプ〜冷却室という流路を循環する。そして、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および入射側偏光板の光束透過領域に生じる熱を直接冷却流体に放熱させている。
For this reason, a projector having such an optical element is proposed to have a cooling device using a cooling fluid in order to mitigate the temperature rise of the optical element (see, for example, Patent Document 1). .
That is, the cooling device described in Patent Document 1 includes a cooling chamber that supports the light modulation element and the polarizing plate on the light source side in a separated state and is filled with a cooling fluid. The cooling chamber is connected in communication with a radiator and a fluid pump by a tube or the like capable of circulating a cooling fluid therein. For this reason, an internal cooling fluid circulates through the flow path of a cooling chamber, a radiator, a fluid pump, and a cooling chamber via a tube or the like. With such a configuration, the heat generated in the light beam transmission region of the light modulation element and the incident side polarizing plate is directly radiated to the cooling fluid by the light beam irradiated from the light source.
しかしながら、特許文献1に記載の冷却装置では、チューブ等を介して冷却室内部に直接、冷却流体が流入する構成であるため、冷却室内部の各位置での冷却流体の流速が異なりやすい。このように冷却室内部の各位置で冷却流体の流速が異なる場合には、光変調素子にて形成された光学像に冷却流体の流れる方向に延びる筋状の像が含まれ、光学像を良好に維持できない。
また、光変調素子の光変調面には、光源から射出され光変調素子の光変調面に照明される照明光とは異なる迷光等の不要光が、光変調面よりも平面的に外側から入射することも考えられる。このように不要光が光変調素子の光変調面に入射した場合には、不要な像が光学像に含まれることとなり、光変調素子にて形成した光学像を良好に維持できない。特許文献1に記載の冷却装置では、上述した不要光を遮光する具体的な構造が開示されておらず、その示唆もない。したがって、光変調素子にて形成した光学像を良好に維持できる構成とは言えない。
However, the cooling device described in Patent Document 1 has a configuration in which the cooling fluid flows directly into the inside of the cooling chamber via a tube or the like, and therefore the flow velocity of the cooling fluid at each position in the cooling chamber tends to be different. Thus, when the flow velocity of the cooling fluid is different at each position in the cooling chamber, the optical image formed by the light modulation element includes a streak image extending in the direction in which the cooling fluid flows, and the optical image is excellent. Cannot be maintained.
In addition, unnecessary light such as stray light that is different from the illumination light emitted from the light source and illuminated on the light modulation surface of the light modulation element is incident on the light modulation surface of the light modulation element from the outside in a plane more than the light modulation surface. It is also possible to do. In this way, when unnecessary light is incident on the light modulation surface of the light modulation element, an unnecessary image is included in the optical image, and the optical image formed by the light modulation element cannot be maintained well. The cooling device described in Patent Document 1 does not disclose or suggest a specific structure for shielding the above-described unnecessary light. Accordingly, it cannot be said that the optical image formed by the light modulation element can be satisfactorily maintained.
本発明の目的は、冷却流体により光変調素子を効率的に冷却しつつ、光変調素子にて形成される光学像を良好に維持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。 An object of the present invention is to provide a light modulation element holder, an optical device, and a projector that can efficiently maintain an optical image formed by a light modulation element while efficiently cooling the light modulation element with a cooling fluid. It is in.
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、前記光変調素子の光変調面に応じてそれぞれ開口が形成され前記光変調素子を挟持する一対の枠状部材と、前記一対の枠状部材における対向する面と反対の面のうち少なくともいずれかの面側に配置される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のうち少なくともいずれかの面側が前記光変調素子および前記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うち少なくともいずれかの枠状部材の内部に形成され、前記一対の枠状部材のうち少なくともいずれかの枠状部材には、前記冷却室に前記冷却流体を流入させる流入口と、前記冷却室内部の前記冷却流体を外部に流出させる流出口と、前記光変調素子の光変調面よりも平面的に大きい形状を有し透光性を有する板状部材から構成され前記冷却室内部に配置され前記冷却室を光束入射側および光束射出側の2つの領域に区画する冷却室区画部とが設けられ、前記冷却室区画部には、前記光変調面を平面的に囲うように入射光束を遮光する遮光部が設けられていることを特徴とする。
ここで、光変調素子保持体は、透光性基板を1つ有する構成でもよく、2つ有する構成でもよい。例えば、透光性基板を1つのみ有する構成では、該透光性基板および光変調素子により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のいずれかの面側がそれぞれ閉塞され、一方の枠状部材の内部にのみ冷却室が形成される。また、例えば、透光性基板を2つ有する構成では、2つの透光性基板および光変調素子により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がそれぞれ閉塞され、一対の枠状部材双方の内部にそれぞれ冷却室が形成される。
The light modulation element holding body of the present invention holds a light modulation element that forms an optical image by modulating a light beam emitted from a light source according to image information, and a cooling chamber in which a cooling fluid is enclosed is formed. And a pair of frames that each have an opening formed in accordance with a light modulation surface of the light modulation element and sandwich the light modulation element, the light modulation element holding body cooling the light modulation element with a cooling fluid in the cooling chamber And a translucent substrate disposed on at least one of the opposing surfaces of the pair of frame-shaped members, and the cooling chamber includes the pair of frames The at least one of the opposing surface side and the surface opposite to the opposing surface in the opening of the shaped member is closed by the light modulation element and the translucent substrate, respectively. Frame member Formed in at least one of the frame-shaped members, and at least one of the pair of frame-shaped members includes an inlet for allowing the cooling fluid to flow into the cooling chamber, and an inside of the cooling chamber. The cooling fluid is made up of an outflow port for allowing the cooling fluid to flow out, and a plate-like member having a shape larger in plan than the light modulation surface of the light modulation element and having a light-transmitting property. A cooling chamber partitioning section that divides the chamber into two regions on the light beam incident side and the light beam emitting side is provided, and the cooling chamber partitioning unit shields the incident light beam so as to surround the light modulation surface in a plane. A portion is provided.
Here, the light modulation element holding body may have a structure having one light-transmitting substrate or two structures. For example, in the configuration having only one translucent substrate, the surface side of the opposing surface side and the surface opposite to the opposing surface in the opening of the pair of frame-shaped members by the translucent substrate and the light modulation element is Each is closed and a cooling chamber is formed only inside one of the frame-shaped members. Further, for example, in the configuration having two light-transmitting substrates, the two light-transmitting substrates and the light modulation element block the opposite surface side and the surface opposite to the opposite surfaces in the openings of the pair of frame-shaped members, respectively. A cooling chamber is formed inside each of the pair of frame members.
本発明によれば、冷却室内部に冷却室区画部が配置されるので、流入口を介して流入した冷却流体を、冷却室区画部における流入口側の側端部により一時的に堰き止め、冷却室区画部の光束入射側および光束射出側に整流できる。このため、冷却室内部の各位置での冷却流体の流速の均一化が図れ、光変調素子にて形成された光学像に筋状の像が含まれることなく、光変調素子にて形成された光学像を良好に維持できる。
また、冷却室内部に冷却室区画部を配置することで、冷却室内における光変調素子と接触する冷却流体層の厚みを縮小でき、光変調素子と接触する冷却流体の対流速度を速めることができる。このため、光変調素子の面内温度の均一化も図れ、局所的な過熱を回避し、光変調素子にて鮮明な光学像を形成できる。
さらに、冷却室区画部には遮光部が設けられているので、光変調面よりも平面的に外側から入射する不要光を遮光できる。このため、不要光により形成される像が光変調素子にて形成した光学像に含まれることがなく、光変調素子にて形成した光学像を良好に維持できる。
According to the present invention, since the cooling chamber section is disposed in the cooling chamber, the cooling fluid flowing in via the inlet is temporarily dammed by the side end on the inlet side in the cooling chamber section, Rectification can be performed on the light beam incident side and the light beam emission side of the cooling chamber partition. For this reason, the flow velocity of the cooling fluid at each position in the cooling chamber can be made uniform, and the optical image formed by the light modulation element is formed by the light modulation element without including a streak image. An optical image can be maintained well.
In addition, by disposing the cooling chamber section in the cooling chamber, the thickness of the cooling fluid layer in contact with the light modulation element in the cooling chamber can be reduced, and the convection speed of the cooling fluid in contact with the light modulation element can be increased. . Therefore, the in-plane temperature of the light modulation element can be made uniform, local overheating can be avoided, and a clear optical image can be formed by the light modulation element.
Furthermore, since the light shielding part is provided in the cooling chamber partition part, it is possible to shield unnecessary light incident from the outside in a plane more than the light modulation surface. For this reason, the image formed by the unnecessary light is not included in the optical image formed by the light modulation element, and the optical image formed by the light modulation element can be favorably maintained.
本発明の光変調素子保持体では、前記遮光部は、前記光源から射出され前記光変調素子の光変調面に照射される照明光、および/または、前記光変調素子の光変調面から射出される光学像が通過する境界位置に該遮光部の開口端部が位置するように前記冷却室区画部に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、遮光部は、照明光および/または光学像が通過する境界位置に該遮光部の開口端部が位置するように冷却室区画部に設けられているので、遮光部が照明光および/または光学像に干渉することなく、不要光のみを効果的に遮光できる。このため、光変調素子にて形成した光学像をさらに良好に維持できる。
In the light modulation element holding body of the present invention, the light shielding portion is emitted from the light source and emitted to the light modulation surface of the light modulation element and / or from the light modulation surface of the light modulation element. It is preferable that the cooling chamber partition portion is provided so that the opening end portion of the light shielding portion is located at a boundary position through which the optical image passes.
According to the present invention, since the light shielding portion is provided in the cooling chamber partitioning portion so that the opening end of the light shielding portion is located at the boundary position where the illumination light and / or the optical image passes, the light shielding portion is illuminated. Only unnecessary light can be effectively shielded without interfering with light and / or an optical image. For this reason, the optical image formed by the light modulation element can be maintained better.
本発明の光変調素子保持体では、前記冷却室は、前記一対の枠状部材の双方の内部にそれぞれ形成され、前記冷却室区画部は、前記光変調素子の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配設されることが好ましい。
本発明によれば、冷却室区画部が光変調素子の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配設されるので、光変調素子の光変調面に向けて光束入射側および光束射出側の双方からそれぞれ入射する不要光を遮光できる。このため、光変調素子にて形成した光学像をさらに一層良好に維持できる。
In the light modulation element holding body of the present invention, the cooling chamber is formed inside each of the pair of frame-shaped members, and the cooling chamber partitioning portion is formed on the light beam incident side and the light beam emission side of the light modulation element. It is preferable that each is disposed.
According to the present invention, since the cooling chamber partitioning portions are respectively disposed on the light beam incident side and the light beam emission side of the light modulation element, both from the light beam incident side and the light beam emission side toward the light modulation surface of the light modulation element. Unnecessary incident light can be blocked. For this reason, the optical image formed by the light modulation element can be maintained even better.
本発明の光変調素子保持体では、前記遮光部は、前記冷却室区画部における前記対向する面側に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、遮光部が冷却室区画部における対向する面側に設けられているので、遮光部が冷却室区画部における対向する面と反対の面側に設けられた構成と比較して、遮光部の位置を光変調素子の光変調面に近接した位置に設定できる。このため、光変調素子の光変調面に入射する不要光の遮光角度を大きく設定でき、不要光をより確実に遮光できる。
In the light modulation element holder of the present invention, it is preferable that the light shielding portion is provided on the facing surface side in the cooling chamber partitioning portion.
According to the present invention, since the light shielding portion is provided on the opposite surface side in the cooling chamber partition portion, the light shielding portion is provided on the surface side opposite to the opposite surface in the cooling chamber partition portion. The position of the light shielding portion can be set to a position close to the light modulation surface of the light modulation element. For this reason, the shielding angle of unnecessary light incident on the light modulation surface of the light modulation element can be set large, and unnecessary light can be shielded more reliably.
本発明の光変調素子保持体では、前記遮光部は、前記冷却室区画部に堆積された薄膜で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、遮光部が薄膜で構成されているので、例えば、比熱と熱伝導率の高い金属等の薄膜で構成することで、不要光の遮光により遮光部に生じた熱の放熱面積を大きくでき、冷却流体との熱交換能力を向上させることができる。このため、冷却室区画部の温度上昇を抑制可能とし、さらに、冷却室区画部の光束入射側端面および光束射出側端面のいずれかの端面にのみ遮光部が形成された場合であっても冷却室区画部の光束入射側および光束射出側を流通する冷却流体の温度差も抑制できる。したがって、冷却室区画部に対向する光変調素子の面内温度も均一化した状態で良好に維持できる。
In the light modulation element holding body of the present invention, it is preferable that the light shielding portion is formed of a thin film deposited on the cooling chamber partition portion.
According to the present invention, since the light-shielding portion is composed of a thin film, for example, by configuring the light-shielding portion with a thin film of metal or the like having a high specific heat and high thermal conductivity, the heat dissipation area of heat generated in the light-shielding portion due to the shielding of unnecessary light The heat exchange capacity with the cooling fluid can be improved. For this reason, it is possible to suppress the temperature rise in the cooling chamber section, and even if the light shielding section is formed only on one of the end face on the light incident side and the end face on the light exit side of the cooling chamber section, the cooling is performed. It is also possible to suppress the temperature difference between the cooling fluids flowing through the light beam entrance side and the light beam exit side of the chamber partition. Therefore, the in-plane temperature of the light modulation element facing the cooling chamber section can be maintained well in a uniform state.
本発明の光変調素子保持体では、前記遮光部は、前記光変調面を平面的に囲う枠状部材で構成され、前記冷却室区画部に取り付けられることが好ましい。
本発明によれば、遮光部が枠状部材で構成されているので、遮光部を薄膜で構成する場合と比較して、遮光部を例えばプレス加工等により容易に製造でき、遮光部を製造するにあたって、その製造コストを低減できる。
In the light modulation element holding body of the present invention, it is preferable that the light shielding portion is constituted by a frame-like member that surrounds the light modulation surface in a plane and is attached to the cooling chamber partition portion.
According to the present invention, since the light shielding portion is configured by the frame-like member, the light shielding portion can be easily manufactured by, for example, pressing, etc., compared to the case where the light shielding portion is configured by a thin film, and the light shielding portion is manufactured. The manufacturing cost can be reduced.
本発明の光変調素子保持体では、前記冷却室区画部は、複数の板状部材を積層させることで形成され、前記複数の板状部材間のうち少なくともいずれかの間には、入射した光束の光学特性を変換する少なくとも1つの光学変換素子が介装されることが好ましい。
ここで、光学変換素子としては、例えば、偏光板、位相差板、あるいは視野角補正板等を採用できる。
本発明によれば、冷却室区画部における複数の板状部材間のうち少なくともいずれかの間に少なくとも1つの光学変換素子が介装されるので、光変調素子のみならず、光源から射出された光束によって光学変換素子に生じる熱も、板状部材を介して冷却室区画部の光束入射側および光束射出側に対流する冷却流体に放熱できる。
また、光変調素子保持体に、光変調素子のみならず、周辺の光学変換素子を一体化させることができるため、これら光学素子の冷却性能向上に加えて小型化も可能となる。
In the light modulation element holder of the present invention, the cooling chamber partition is formed by laminating a plurality of plate-like members, and an incident light flux is provided between at least one of the plurality of plate-like members. It is preferable that at least one optical conversion element for converting the optical characteristics of the above is interposed.
Here, as the optical conversion element, for example, a polarizing plate, a phase difference plate, a viewing angle correction plate, or the like can be employed.
According to the present invention, since at least one optical conversion element is interposed between at least one of the plurality of plate-like members in the cooling chamber partition portion, not only the light modulation element but also emitted from the light source The heat generated in the optical conversion element by the light flux can also be radiated to the cooling fluid convection to the light flux incident side and the light flux emission side of the cooling chamber partition through the plate-like member.
Further, since not only the light modulation element but also the peripheral optical conversion element can be integrated with the light modulation element holding body, it is possible to reduce the size in addition to improving the cooling performance of these optical elements.
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と、前記光変調素子保持体の流入口および流出口と接続され、前記冷却流体を前記冷却室外部に案内し、再度、前記冷却室内部に導く複数の流体循環部材と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、上述した光変調素子保持体、および複数の流体循環部材を備えているので、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。
An optical device of the present invention is an optical device configured to include a light modulation element that modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and includes the light modulation element holding body described above. A plurality of fluid circulation members that are connected to the inlet and outlet of the light modulation element holding body, guide the cooling fluid to the outside of the cooling chamber, and guide the cooling fluid to the inside of the cooling chamber again. And
According to the present invention, since the optical device includes the above-described light modulation element holder and a plurality of fluid circulation members, it can enjoy the same operations and effects as the above-described light modulation element holder.
本発明の光学装置では、入射した光束の光学特性を変換する少なくとも1つの光学変換素子を備え、前記光学変換素子は、透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、入射した光束の光学特性を変換する光学変換膜とで構成され、前記光変調素子保持体を構成する透光性基板は、前記光学変換素子を構成する透光性基板であることが好ましい。
ここで、光学変換素子としては、上記同様に、例えば、偏光板、位相差板、あるいは視野角補正板等を採用できる。
本発明によれば、光変調素子保持体を構成する透光性基板は、光学変換素子を構成する透光性基板であるので、光変調素子のみならず、光源から射出された光束によって光学変換膜に生じる熱も、冷却室を対流する冷却流体に放熱できる。
また、光変調素子保持体に、光変調素子のみならず、周辺の光学変換素子を一体化させることができるため、これら光学素子の冷却性能向上に加えて小型化も可能となる。
The optical device of the present invention includes at least one optical conversion element that converts an optical characteristic of an incident light beam, and the optical conversion element is formed on the light-transmitting substrate and the incident light beam. It is preferable that the translucent substrate that includes the optical conversion film that converts the optical characteristics of the optical modulation element and forms the light modulation element holding body is the translucent substrate that forms the optical conversion element.
Here, as the optical conversion element, for example, a polarizing plate, a phase difference plate, a viewing angle correction plate, or the like can be employed as described above.
According to the present invention, the translucent substrate that constitutes the optical modulation element holder is the translucent substrate that constitutes the optical conversion element, and therefore optical conversion is performed not only by the optical modulation element but also by the light beam emitted from the light source. The heat generated in the film can also be dissipated to the cooling fluid that convects the cooling chamber.
Further, since not only the light modulation element but also the peripheral optical conversion element can be integrated with the light modulation element holding body, it is possible to reduce the size in addition to improving the cooling performance of these optical elements.
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、上述した光学装置を備えることで、光変調素子にて形成された光学像を良好に維持でき、投射光学装置にて鮮明な光学像を拡大投射できる。
A projector according to an aspect of the invention includes a light source device, the above-described optical device, and a projection optical device that enlarges and projects an optical image formed by the optical device.
According to the present invention, since the projector includes the light source device, the above-described optical device, and the projection optical device, it can enjoy the same operations and effects as the above-described optical device.
Further, by providing the optical device described above, the optical image formed by the light modulation element can be favorably maintained, and a clear optical image can be enlarged and projected by the projection optical device.
[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。
[First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of projector]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the projector 1.
The projector 1 modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and enlarges and projects the formed optical image on a screen. The projector 1 includes an
Although not shown in FIG. 1, a power block, a lamp driving circuit, and the like are disposed in a space other than the
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。
The
The
Although not shown, the
Further, as shown in FIG. 1, the
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。
The
Although not shown, the
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。
The
The
〔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光変調面(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。
[Detailed configuration of optical unit]
As shown in FIG. 1, the
The integrator illumination
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。
The
The
The
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。
The
Specifically, each partial light converted into substantially one type of polarized light by the
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。
As shown in FIG. 1, the color separation
As shown in FIG. 1, the relay
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の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。
At this time, the
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。
Of the red light and green light transmitted through the
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光学変換素子としての入射側偏光板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。
As shown in FIG. 1, the
Although the specific configuration of the
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。
The
In this flexible printed
In the
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および光学変換膜としての偏光膜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。
The incident-side
The exit-side
Note that the light-transmitting
Moreover, it is preferable that the thickness dimension of translucent board |
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。
The cross
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。
FIG. 2 is a perspective view of a part of the projector 1 as viewed from above. In FIG. 2, the optical components in the
FIG. 3 is a perspective view of a part of the projector 1 as viewed from below.
The
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。
Among these, the
In this
Further, as shown in FIG. 2, a projection
Further, in this
〔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。
[Configuration of optical device]
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the
The plurality of
In the present embodiment, ethylene glycol, which is a transparent non-volatile liquid, is employed as the cooling fluid. The cooling fluid is not limited to ethylene glycol, and other liquids may be used.
Below, each
〔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。
[Main tank structure]
FIG. 4 is a view showing the structure of the
The
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。
As shown in FIG. 4B, the
The cooling
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。
In addition, on the outer peripheral surface of the
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
〔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。
[Structure of fluid pumping section]
The
Although not specifically illustrated, the
〔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。
[Structure of optical device body]
5 and 6 are diagrams showing a schematic configuration of the optical device
The optical device
〔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。
[Structure of fluid branch part]
FIG. 7 is a view showing the structure of the
The
In this
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。
Also, as shown in FIG. 7A,
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。
Further, in this
Like the cooling
Further, in the
〔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、一対の偏光板固定部材4408A,4408Bと、支持枠体4409と、2つの冷却室区画部4400とを備える。
[Structure of light modulation element holder]
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the light modulation
The three light modulation
As shown in FIG. 8, the light modulation
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の光変調面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。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the frame-
The frame-shaped
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。
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する。また、筒状部4405Cの内側面の一部には、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18参照)が形成されている。
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。
In this frame-
Further, as shown in FIG. 9 (A) or FIG. 9 (B), a hole 4405C1 penetrating the light beam emission side end surface and the light beam incident side end surface is provided in the substantially horizontal central portion on the lower side of the first recess 4405B1. Thus, a
The
Further, as shown in FIG. 9 (A) or FIG. 9 (B), a substantially center portion of the second recess 4405B2 penetrates the end face on the light emission side and the end face on the light incident side, and a cylinder to be described later of the frame-shaped
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。また、開口部4405A内側面の光束入射側には、図9(B)に示すように、冷却室区画部4400を位置決め固定する4つの位置決め突起4405Kが形成されている。
これら位置決め突起4405Kは、図9(B)に示すように、開口部4405A内側面の四隅位置近傍に位置し、断面略直角三角形を有する柱状に形成されている。そして、これら位置決め突起4405Kは、図9(B)に示すように、断面略直角三角形の斜辺に相当する端面が光束入射側に向き、上下方向中央部分に向けて光軸方向の厚み寸法が次第に小さくなるように配置されている。
Further, in the frame-shaped
As shown in FIG. 9B, the
As shown in FIG. 9B, these positioning
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。
また、これら凹部4405Fの底面には、整流部4405Jがそれぞれ立設されている。
これら整流部4405Jは、断面略直角三角形状を有する三角柱状の2つの柱状部4405J1でそれぞれ構成されている。これら柱状部4405J1は、図9(B)に示すように、後述する流入口を介して流入した冷却流体を、液晶パネル441の光変調面に平行は方向に整流する整流面4405J2を有している。そして、これら柱状部4405J1は、図9(B)に示すように、所定の間隔を空けて配置されるとともに、断面略直角三角形状の斜辺に相当する整流面4405J2が互いに筒状部4405Cの孔4405C1または挿通孔4405Dの離間方向に拡がるように配置されている。
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18参照)が形成される。
Further, as shown in FIG. 9B, a
Among these
Further, rectifying
These rectifying
As described above, when the light incident side and light exit side of the
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。
Further, in this frame-shaped
Furthermore, in the frame-
These three
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。
In addition, in this frame-
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の光変調面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。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of the frame-
The frame-
In this frame-shaped
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18参照)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18参照))および枠状部材4406の光束射出側(後述する冷却室R2(図18参照))に流通する。
As shown in FIG. 10 (A) or FIG. 10 (B), the
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。また、開口部4406A内側面には、枠状部材4405における位置決め突起4405Kと同様の、4つの位置決め突起4406Nが形成されている。
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。
また、凹部4406Eの底面には、枠状部材4405における凹部4405Fに立設された整流部4405J(柱状部4405J1および整流面4405J2を含む)と同様の、整流部4406M(柱状部4406M1および整流面4406M2を含む)が形成されている。
In addition, as shown in FIG. 10A, the
Further, as shown in FIG. 10A, a
Note that the shape of the
Further, on the bottom surface of the
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18参照))および枠状部材4406の光束射出側(後述する冷却室R2(図18参照))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。
Further, in the frame-shaped
Further, as shown in FIG. 10 (A) or FIG. 10 (B), the upper portion of the first recess 4406G1 has a light beam corresponding to the
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。
Here, the inner diameter of the
The configuration in which the inner diameter cross-sectional area of the
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18参照)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。
As described above, when the light incident side and the light exit side of the
Further, as shown in FIG. 10B, a
Further, as shown in FIG. 10 (B), the upper end portion and the lower end portion of the light beam incident side end surface are recessed 2 toward the light beam exit side corresponding to the protrusions described later of the
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18参照)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18参照)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18参照)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18参照)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。
Further, in the frame-
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。
In the present embodiment, the inner diameter sectional areas of the inlet 4405I and the outlet 4406I are set so as to be substantially the same sectional area as the inner diameter sectional areas of the
Note that the inner diameter cross-sectional areas of the inlet 4405I and the outlet 4406I are not limited to the same cross-sectional area as the inner diameter cross-sectional areas of the
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(図示省略)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。
Further, in this frame-shaped
Furthermore, in this frame-
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。
As shown in FIG. 8, the
Among these, the first
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において、内周端部には、図8に示すように、該弾性部材4407B1の厚み寸法よりも小さい厚み寸法を有する断面視略円形状の弾性部材4407B4が一体的に形成されている。また、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、弾性部材4407B1,4407B4は、枠状部材4405の第1凹部4405B1に弾性部材4407B1の前記曲面が対向するように配置され、支持枠体4409および液晶パネル441を跨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。
As shown in FIG. 8, the second
Among these, in the elastic member 4407B1, an elastic member 4407B4 having a substantially circular shape in cross section having a thickness smaller than that of the elastic member 4407B1 is integrally formed at the inner peripheral end as shown in FIG. Has been. The elastic member 4407B1 has an end surface facing the
In addition, the elastic member 4407B2 is formed with an insertion hole 4407B3 through which the
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、内周端部には、図8に示すように、該弾性部材4407C1の厚み寸法よりも小さい厚み寸法を有する断面視略円形状の弾性部材4407C4が一体的に形成されている。また、弾性部材4407C1は、弾性部材4407B1と同様に、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4406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、弾性部材4407C1および弾性部材4407C4は、枠状部材4406の第1凹部4406G1に弾性部材4407C1の前記曲面が対向するように配置され、支持枠体4409および液晶パネル441を跨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4407C3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。
Further, as shown in FIG. 8, the third
Among these, in the elastic member 4407C1, as shown in FIG. 8, an elastic member 4407C4 having a substantially circular shape in cross section having a thickness smaller than the thickness of the elastic member 4407C1 is integrally formed at the inner peripheral end. Has been. Similarly to the elastic member 4407B1, the elastic member 4407C1 has a flat end surface facing the
In addition, the elastic member 4407C2 has an insertion hole 4407C3 that allows the
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18参照)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。
These
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。
The
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。
The polarizing
The thickness dimension of the polarizing
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8、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。
FIG. 11 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the
FIG. 12 is a view showing a state in which the
The
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。
The
In the
Further, in the support frame
As shown in FIG. 12A or 12B, the upper end of the bulging portion 4409A2 is formed so as to extend inside the opening 4409A1, that is, on the lower side. Therefore, a stepped portion 4409A3 is formed on the upper side of the inner surface of the opening 4409A1, as shown in FIG. 12A or 12B. Then, as shown in FIG. 12A or 12B, the bottom of the stepped portion 4409A3 is located above the
Further, on the inner side surface of the opening 4409A1, the width dimension of the flexible printed
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。
Further, on the inner surface of the opening 4409A1, on the bulging portion 4409A2 side, as shown in FIG. 11, FIG. 12 (B), or FIG. 12 (C), a plurality of protrusions protruding inside the opening 4409A1 4409A5 is formed. In the present embodiment, two protrusions 4409A5 are formed on each side edge of the inner surface. Note that the number of protrusions 4409A5 is not limited to the number described above. These protrusions 4409A5 have a function of regulating the position of the
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。
Further, in the support frame
Furthermore, in the support frame
Further, in the support frame
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。
The support
As shown in FIG. 11 or FIG. 12C, the support
Further, in the support
Further, in the
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。
Incorporation of the
First, the flexible printed
Here, the thickness dimension of the
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。
After positioning the
In addition, as this adhesive agent, what mixed the material which interrupts | blocks the cooling fluid which flows in from the said clearance gap, for example, urethane rubber etc., is preferable. In addition, if an ultraviolet curing type or anaerobic type main ingredient is used as a base, the assembly workability can be improved.
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。
After the
Specifically, the support
Then, the gap between the
Here, as shown in FIG. 12B, the thickness dimension of the support
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4407B1,4407B4、および第3弾性部材4407Cの弾性部材4407C1,4407C4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18参照)。
Further, when the
図13および図14は、冷却室区画部4400の構造を示す図である。具体的に、図13は、枠状部材4405と入射側偏光板442との間に配置される冷却室区画部4400を光束射出側から見た分解斜視図である。図14(A)は、枠状部材4405と入射側偏光板442との間に配置される冷却室区画部4400を光束射出側から見た図である。図14(B)は、図14(A)のD−D線の断面図である。図14(C)は、図14(A)のE−E線の断面図である。
2つの冷却室区画部4400は、図8に示すように、枠状部材4405と入射側偏光板442との間、枠状部材4406と射出側偏光板443との間にそれぞれ配置される。そして、これら2つの冷却室区画部4400は、各冷却室R1,R2内に配置された状態で、各冷却室R1,R2を2つの領域に区画する。なお、2つの冷却室区画部4400は、同様の構成であり、以下では枠状部材4405と入射側偏光板442との間に配置される冷却室区画部4400のみを説明する。
この冷却室区画部4400は、図13または図14に示すように、区画部本体4400Aと、遮光部4400Bとで構成される。
FIGS. 13 and 14 are diagrams showing the structure of the
As shown in FIG. 8, the two
As shown in FIG. 13 or FIG. 14, the cooling
区画部本体4400Aは、図8に示すように、枠状部材4405の開口部4405Aよりも若干小さい外形寸法を有する平面視略矩形状の透光性部材から構成される。なお、区画部本体4400Aの材料としては、透光性を有していればいずれの基板も採用でき、例えば、白板ガラスで構成してもよく、あるいは、上述した透光性基板442A,443Aと同様に白板・強化ガラス(テンパックス)、サファイアガラス、水晶、またはYAG等で構成してもよい。
この区画部本体4400Aにおいて、上下側端部には、図13または図14(B)に示すように、光束射出側の角部分のみが面取りされた斜面4400A2を有するテーパ部4400A1が形成されている。すなわち、上下側端部は、テーパ部4400A1により、上下方向に向かうにしたがって断面積が小さくなる形状を有している。
As shown in FIG. 8, the partition portion
As shown in FIG. 13 or FIG. 14B, in the partition portion
遮光部4400Bは、図13または図14に示すように、略中央部分に開口部4400B1を有する例えば、アルミニウム、クロム等の金属製の矩形枠体で構成され、所定の光束を遮光する。この遮光部4400Bは、例えば、プレス加工等により形成される。
この遮光部4400Bにおいて、上下端部および左右端部には、図13または図14に示すように、区画部本体4400Aの外周端部に応じた形状を有するように光束入射側に張り出す張出部4400B2を有する。そして、区画部本体4400Aの光束射出側から区画部本体4400Aの外周端部に張出部4400B2の内側面を当接させることで、区画部本体4400Aの外周縁部を覆うように遮光部4400Bが取り付けられる。なお、区画部本体4400Aに対する遮光部4400Bの取り付けは、例えば、接着剤等により実施すればよい。
なお、遮光部4400Bによる光束の遮光構造については、後述する。
As shown in FIG. 13 or FIG. 14, the
In the
The light shielding structure of the light beam by the
そして、冷却室区画部4400は、光変調素子保持体4402を組み立てる際、遮光部4400Bにおける上下側の張出部4400B2の外側面を枠状部材4405の4つの位置決め突起4405Kにそれぞれ当接することで、枠状部材4405にそれぞれ位置決めされ、例えば、接着剤等により枠状部材4405に対して固定される。
なお、枠状部材4406と射出側偏光板443との間に配置される冷却室区画部4400は、図8に示すように、枠状部材4405と入射側偏光板442との間に配置される冷却室区画部4400と光軸方向の両端面が逆になるように配置される。
Then, when assembling the light modulation
Note that the cooling
上述したように、冷却室R1内に冷却室区画部4400を配置した状態では、入射側偏光板442の光束射出側端面、凹部4405F、整流部4405J、および冷却室区画部4400の上下側端部により、冷却流体を一時的に蓄積可能とするバッファ部Bf1(図18参照)が形成される。また、冷却室R2内も同様に、射出側偏光板443の光束入射側端面、凹部4406E、整流部4406M、および冷却室区画部4400の上下側端部により、バッファ部Bf1(図18参照)が形成される。
As described above, in the state where the cooling
本実施形態では、冷却室区画部4400を冷却室R1に配置した状態で、入射側偏光板442と冷却室区画部4400との離間寸法D1(図18参照)よりも、液晶パネル441と冷却室区画部4400との離間寸法D2(図18参照)が大きくなるように設定されている。
なお、冷却室R2に配置される冷却室区画部4400も上記同様に、射出側偏光板443と冷却室区画部4400との離間寸法D1(図18参照)よりも、液晶パネル441と冷却室区画部4400との離間寸法D2(図18参照)が大きくなるように設定されている。
ここで、離間寸法D1は、0.3mm〜1.0mmとすることが好ましく、本実施形態では0.7mmに設定されている。また、離間寸法D2は、1.0mm〜2.0mmとすることが好ましく、本実施形態では1.4mmに設定されている。
また、本実施形態では、整流部4405J,4406Mと入射側偏光板442および射出側偏光板443との各離間寸法D3(図18参照)は、上述した離間寸法D1よりも小さくなるように設定されている。本実施形態では、各離間寸法D3が0.4mmに設定されている。
In the present embodiment, the
Similarly to the above, the cooling
Here, the separation dimension D1 is preferably 0.3 mm to 1.0 mm, and is set to 0.7 mm in the present embodiment. The separation dimension D2 is preferably 1.0 mm to 2.0 mm, and is set to 1.4 mm in this embodiment.
Further, in the present embodiment, each separation dimension D3 (see FIG. 18) between the rectifying
〔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。
[Structure of support member]
The
As shown in FIG. 5 or FIG. 6, in the
The
〔中継タンクの構造〕
図15は、中継タンク4404の構造を示す図である。具体的に、図15(A)は、中継タンク4404を上方から見た平面図である。また、図15(B)は、図15(A)におけるF−F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15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。
[Structure of relay tank]
FIG. 15 is a view showing the structure of the
The
As shown in FIG. 15, the
また、この中継タンク4404において、外側面の下方側には、図15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。
Further, in this
〔ラジエータの構造〕
図16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16(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16(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16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16(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。
[Radiator structure]
FIG. 16 is a diagram showing the structure of the
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
The fixing
管状部材4472は、アルミニウムから構成され、図16(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16(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16(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。
The
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16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。
The radiating
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。
As described above, the cooling fluid is supplied from the
〔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17および図18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17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18は、図17におけるG−G線の断面図である。
流体圧送部446が駆動することにより、メインタンク445内部の冷却流体が流体圧送部446を介して流体分岐部4401に圧送され、流体分岐部4401にて分岐されて各光変調素子保持体4402の各冷却室R1,R2内部に流入する。この際、各冷却室R1,R2内部に流入した冷却流体は、各バッファ部Bf1にて一時的に蓄積された後、整流部4405J,4406Mにて液晶パネル441の光変調面に平行な方向に整流されるとともに、冷却室区画部4400における下方側端部に形成された各斜面4400A2にて光束入射側および光束射出側に整流され冷却室区画部4400の光束入射側端面および光束射出側端面に沿って対流する。
(Cooling structure)
Next, a cooling structure of the
17 and 18 are diagrams for explaining a cooling structure of the
When the
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18に示すように、冷却流体の流れにしたがって、図18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および整流部4406M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18に示すように、冷却流体の流れにしたがって、図18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および整流部4405J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18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。
Here, the heat generated in the
As shown in FIG. 18, the heat transferred to the cooling fluid in the cooling chamber R2 proceeds upward in FIG. 18 according to the flow of the cooling fluid, and the upper
On the other hand, the heat transferred to the cooling fluid in the cooling chamber R1 moves upward in FIG. 18 according to the flow of the cooling fluid, as shown in FIG. Further, the heat moved upward is guided to the substantially central portion in the left-right direction by the upper
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。
The heat moved from the cooling chambers R1 and R2 to the outside of the light modulation
Then, the cooling fluid cooled by the
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。
Further, the cooling air introduced from the outside of the projector 1 by the
〔遮光構造〕
次に、冷却室区画部4400における遮光部4400Bによる光束の遮光構造を説明する。
図19は、遮光部4400Bによる光束の遮光構造を説明するための図である。具体的に、図19は、図18の一部を拡大した図である。
冷却室R1内部に配置される冷却室区画部4400における遮光部4400Bは、図19に示すように、光源装置411から射出され液晶パネル441の光変調面441Fに照射される照明光L1が通過する境界位置に開口部4400B1の開口端部が位置するように設けられている。このため、光変調面441Fへの照明光L1の入射角θ1(図19)よりも大きい角度θ(図19)を有して光変調面441Fの外縁側から入射する光束L2(例えば、各構成部材にて反射、若しくは散乱した不要光)は、遮光部4400Bにて遮光される。
また、冷却室R2内部に配置される冷却室区画部4400における遮光部4400Bは、図19に示すように、液晶パネル441の光変調面441Fにて形成された光学像が射出され投射レンズ5に呑み込まれる像光L3が通過する境界位置に開口部4400B1の開口端部が位置するように設けられている。このため、投射レンズ5の呑み込み角度θ2(図19)よりも大きい角度θ(図19)を有して光変調面441Fの外縁側から入射する光束L4(例えば、投射レンズ5にて反射した戻り光等の不要光)は、遮光部4400Bにて遮光される。
[Shading structure]
Next, the light shielding structure of the light beam by the
FIG. 19 is a diagram for explaining a light blocking structure for a light beam by the
As shown in FIG. 19, the light-shielding
Further, as shown in FIG. 19, the
上述した第1実施形態においては、冷却室R1,R2内部には冷却室区画部4400がそれぞれ設けられ、各枠状部材4405,4406には整流部4405J,4406Mがそれぞれ形成されているので、冷却室R1内部に、入射側偏光板442、凹部4405F、整流部4405J、および冷却室区画部4400の斜面4400A2によりバッファ部Bf1を形成することができる。また、冷却室R2内部も同様に、射出側偏光板443、凹部4406E、整流部4406M、および冷却室区画部4400の斜面4400A2によりバッファ部Bf1を形成することができる。このため、流入口4405Iを介して冷却室R1,R2内部に流入した冷却流体を、バッファ部Bf1にて一時的に蓄積した後、整流部4405J,4406Mにて液晶パネル441の光変調面441Fに平行な方向に整流できるとともに、冷却室区画部4400により該冷却室区画部4400の光束入射側および光束射出側に整流できる。このため、冷却室R1,R2内部の各位置での冷却流体の流速の均一化が図れ、液晶パネル441にて形成された光学像に筋状の像が含まれることなく、液晶パネル441にて形成された光学像を良好に維持できる。
In the first embodiment described above, the
また、冷却室R1,R2内部に冷却室区画部4400を配置することで、冷却室R1,R2内における液晶パネル441と接触する冷却流体層の厚みを縮小でき、液晶パネル441と接触する冷却流体の対流速度を速めることができる。このため、液晶パネル441の面内温度の均一化も図れ、局所的な過熱を回避し、液晶パネル441にて鮮明な光学像を形成できる。
In addition, by disposing the cooling
さらに、冷却室区画部4400には遮光部4400Bが設けられているので、液晶パネル441の光変調面441Fよりも平面的に外側から入射する不要光を遮光できる。このため、不要光により形成される像が液晶パネル441にて形成した光学像に含まれることがなく、液晶パネル441にて形成した光学像をさらに良好に維持できる。また、遮光部4400Bにより不要光を遮光することで、不要光の照射による液晶パネル441の温度上昇も回避でき、温度上昇による画質の低下を防止できる。
ここで、遮光部4400Bは、照明光L1および像光L3が通過する境界位置に開口部4400B1の開口端部が位置するように冷却室区画部4400に設けられているので、遮光部4400Bが照明光L1および像光L3に干渉することなく、不要光のみを効果的に遮光できる。また、冷却室区画部4400が液晶パネル441の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配設されるので、液晶パネル441の光変調面441Fに向けて光束入射側および光束射出側の双方からそれぞれ入射する不要光を遮光できる。このため、液晶パネル441にて形成した光学像をさらに一層良好に維持できる。
また、遮光部4400Bが冷却室区画部4400における液晶パネル441に対向する端面側に取り付けられているので、遮光部4400Bが冷却室区画部4400における入射側偏光板442および射出側偏光板443に対向する側に取り付けられた構成と比較して、遮光部4400Bの位置を液晶パネル441の光変調面441Fと近接した位置に設定できる。このため、液晶パネル441の光変調面441Fに入射する不要光の遮光角度を大きく設定でき、不要光をより確実に遮光できる。
Furthermore, since the cooling
Here, since the
In addition, since the
ここでまた、遮光部4400Bが金属製の矩形枠体で構成されているので、遮光部4400Bを例えばプレス加工等により容易に製造でき、遮光部4400Bを製造するにあたって、その製造コストを低減できる。
また、遮光部4400Bが比熱と熱伝導率の高い金属で形成されているので、不要光の遮光により遮光部4400Bに生じた熱の放熱面積を大きくでき、冷却流体との熱交換能力を向上させることができる。このため、冷却室区画部4400の温度上昇を抑制可能とし、さらに、冷却室区画部4400における液晶パネル441に対向する面側にのみ遮光部4400Bを取り付けた場合であっても冷却室区画部4400の光束入射側および光束射出側を流通する冷却流体の温度差も抑制できる。したがって、冷却室区画部4400に対向する液晶パネル441の面内温度も均一化した状態で良好に維持できる。
Here, since the
In addition, since the
そして、冷却室R1,R2は、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443にて封止されるので、液晶パネル441のみならず、光源装置411から射出された光束によって偏光膜442B,443Bに生じる熱も、冷却室R1,R2を対流する冷却流体に対流できる。
また、光変調素子保持体4402に、液晶パネル441のみならず、入射側偏光板442および射出側偏光板443も一体化させることができるため、これら光学素子441,442,443の冷却性能向上に加えて小型化も可能となる。
そしてまた、プロジェクタ1は、液晶パネル441にて形成された光学像を良好に維持できる光変調素子保持体4402を備えているので、投射レンズ5にて鮮明な光学像をスクリーン上に拡大投射できる。
Since the cooling chambers R1 and R2 are sealed by the
Further, since not only the
In addition, since the projector 1 includes the light modulation
[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。
図20は、第2実施形態における光変調素子保持体5402の概略構成を示す分解斜視図である。
本実施形態は、前記第1実施形態に対して、図20に示すように、2つの冷却室区画部5400の形状を変更している。また、これら冷却室区画部5400の形状の変更に伴い、枠状部材5405,5406の形状も変更している。2つの冷却室区画部5400および枠状部材5405,5406以外の光変調素子保持体5402の構成、および、光変調素子保持体5402以外の構成は、前記第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 20 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the light modulation
In the present embodiment, as shown in FIG. 20, the shapes of the two cooling
図21は、枠状部材5405,5406の構造を示す図である。具体的に、図21(A)は、枠状部材5405を光束入射側から見た斜視図である。図21(B)は、枠状部材5406を光束射出側から見た斜視図である。
枠状部材5405,5406は、図21に示すように、前記第1実施形態で説明した枠状部材4405,4406と同様の構造を有し、異なる点は、整流部4405J,4406Mが省略されている点のみである。その他の構造は、前記第1実施形態で説明した枠状部材4405,4406と同様である。
FIG. 21 is a diagram showing the structure of the frame-
As shown in FIG. 21, the frame-shaped
図22および図23は、冷却室区画部5400の構造を示す図である。具体的に、図22は、液晶パネル441の光束入射側に配置される冷却室区画部5400を光束射出側から見た分解斜視図である。図23(A)は、液晶パネル441の光束入射側に配置される冷却室区画部5400を光束射出側から見た図である。図23(B)は、図23(A)のH−H線の断面図である。図23(C)は、図23(A)のI−I線の断面図である。
なお、2つの冷却室区画部5400は、同様の形状であり、以下では枠状部材5405と入射側偏光板442との間に配置される冷却室区画部5400のみを説明する。
この冷却室区画部5400は、図22または図23に示すように、区画部本体5400Aと延出部5400Bとを備える。なお、冷却室区画部5400は、前記第1実施形態で説明した冷却室区画部4400と同様の材料を採用できる。
22 and 23 are diagrams showing the structure of the cooling
In addition, the two cooling
As shown in FIG. 22 or FIG. 23, the cooling
区画部本体5400Aは、前記第1実施形態で説明した冷却室区画部4400の形状と略同様な形状を有し、冷却室R1内部に配置された状態で、液晶パネル441に対向する部分である。そして、この区画部本体5400Aは、図22または図23に示すように、光束射出側に位置する第1区画部5400A1、および光束入射側に位置する第2区画部5400A2に分割形成されている。
第2区画部5400A2は、図22または図23に示すように、平面視矩形形状を有する板体から構成される。そして、第2区画部5400A2の光束射出側端面には、図22または図23に示すように、入射側偏光板442の外形形状に応じた凹部5400A3が形成されている。
また、第1区画部5400A1は、図22または図23に示すように、第2区画部5400A2と略同様に平面視矩形形状を有する板体から構成される。
この第1区画部5400A1において、上下側端部には、図22または図23に示すように、液晶パネル441に対向する端面側の角部分のみが面取りされた斜面5400A5を有するテーパ部5400A4が形成されている。すなわち、上下側端部は、テーパ部5400A4により、上下方向に向かうにしたがって断面積が小さくなる形状を有している。
The partition portion
As shown in FIG. 22 or FIG. 23, the second partition portion 5400A2 is configured by a plate having a rectangular shape in plan view. Further, as shown in FIG. 22 or FIG. 23, a concave portion 5400A3 corresponding to the outer shape of the incident-side
Further, as shown in FIG. 22 or FIG. 23, the first partition portion 5400A1 is configured by a plate body having a rectangular shape in plan view, substantially the same as the second partition portion 5400A2.
In the first partition portion 5400A1, a tapered portion 5400A4 having an inclined surface 5400A5 having a chamfered corner portion on the end surface facing the
また、この第1区画部5400A1において、光束入射側端面には、図23(B)または図23(C)に示すように、第2区画部5400A2の凹部5400A3に嵌合可能とする段差部5400A6が形成されている。そして、凹部5400A3に段差部5400A6を嵌合させて第1区画部5400A1および第2区画部5400A2を組み合わせた状態では、第1区画部5400A1および第2区画部5400A2の間に空間が形成され、該空間に入射側偏光板442が配置される。なお、前記空間に入射側偏光板442を配置する際には、第1区画部5400A1および第2区画部5400A2の当接する端面に接着剤または水ガラス等を塗布し、外部から前記空間に冷却流体が流入することを防止している。
Further, in the first partition portion 5400A1, the stepped portion 5400A6 that can be fitted into the concave portion 5400A3 of the second partition portion 5400A2 is formed on the end surface on the light beam incident side as shown in FIG. 23B or FIG. Is formed. In a state where the step portion 5400A6 is fitted to the recess 5400A3 and the first partition portion 5400A1 and the second partition portion 5400A2 are combined, a space is formed between the first partition portion 5400A1 and the second partition portion 5400A2, The incident
さらに、この第1区画部5400A1において、光束射出側端面および外周端部には、図22または図23に示すように、例えば、アルミニウム、クロム等の金属製材料が蒸着により堆積され、開口部5400A8を有する遮光部5400A7が形成されている。
遮光部5400A7は、前記第1実施形態で説明した遮光部4400Bと同様の機能を有し、所定の光束を遮光するものである。なお、遮光部5400A7の形状は、前記第1実施形態で説明した遮光部4400Bと略同様の形状を有する。すなわち、液晶パネル441の光束入射側に配置される冷却室区画部5400の遮光部5400A7は、光源装置411から射出され液晶パネル441の光変調面441F(図19)に照射される照明光L1(図19)が通過する境界位置に開口部5400A8の開口端部が位置するように設けられている。また、液晶パネル441の光束射出側に配置される冷却室区画部5400の遮光部5400A7は、液晶パネル441の光変調面441Fにて形成された光学像が射出され投射レンズ5に呑み込まれる像光L3(図19)が通過する境界位置に開口部5400A8の開口端部が位置するように設けられている。
Further, in the first partition portion 5400A1, a metal material such as aluminum or chromium is deposited on the light emission side end face and the outer peripheral end portion by vapor deposition, as shown in FIG. 22 or FIG. 23, and the opening 5400A8. A light-shielding portion 5400A7 is formed.
The light shielding portion 5400A7 has the same function as the
延出部5400Bは、図22または図23に示すように、第2区画部5400A2と一体的に形成され、第2区画部5400A2の上下端部から上下方向に延出し、冷却室R1内部に配置された状態で、枠状部材5405の凹部4405Fに対向する部分である。
これら延出部5400Bにおいて、延出方向端部は、図22または図23に示すように、第1区画部5400A1と同様に、液晶パネル441に対向する端面側の角部分のみが面取りされた斜面5400B2を有するテーパ部5400B1が形成されている。すなわち、これら延出部5400Bも第1区画部5400A1と同様に、テーパ部5400B1により、上下方向に向かうにしたがって断面積が小さくなる形状を有している。
また、これら延出部5400Bにおいて、延出方向端部は、図22または図23に示すように、左右方向略中央部分(流出口4406Iまたは流入口4405Iに対向する部分)が上下方向(流出口4406I側または流入口4405I側)に突出する凸曲面形状を有している。なお、本実施形態では、上方側の凹部4405Fの形状と下方側の凹部4405Fの形状とが異なるため、上方側の延出部5400Bの形状と下方側の延出部5400Bの形状とを異なるように形成しているが、同一形状となるように形成しても構わない。
As shown in FIG. 22 or FIG. 23, the
In these extending
Further, in these extending
そして、冷却室区画部5400は、図23(B)に示すように、第2区画部5400A2の光束入射側端面と延出部5400Bの光束入射側端面とが略面一となり、光束入射側端面が平面形状を有する。また、冷却室区画部5400を組み立てた状態では、図23(B)に示すように、第1区画部5400A1の厚み分、区画部本体5400Aの厚み寸法が延出部5400Bの厚み寸法よりも大きく、第1区画部5400A1が液晶パネル441側に膨出する形状となっている。
なお、液晶パネル441の光束射出側に配置される冷却室区画部5400も同様の構成であり、この冷却室区画部5400を構成する第1区画部5400A1および第2区画部5400A2にて形成される空間内には、射出側偏光板443が配置される。また、液晶パネル441の光束射出側に配置される冷却室区画部5400は、液晶パネル441の光束入射側に配置される冷却室区画部5400と光軸方向の両端面が逆になるように配置される。
As shown in FIG. 23B, the cooling
The cooling
図24および図25は、冷却室R1,R2内に冷却室区画部5400をそれぞれ配置した状態を説明するための図である。具体的に、図24は、光変調素子保持体5402を光束射出側から見た図である。図25は、図24のJ−J線の断面図である。
冷却室区画部5400が冷却室R1,R2に配置される際には、前記第1実施形態と同様に、区画部本体5400Aを構成する第1区画部5400A1の上下側端部の斜面5400A5を枠状部材5405,5406の位置決め突起4406K,4406Nにそれぞれ当接することで枠状部材5405,5406に各冷却室区画部5400がそれぞれ位置決めされ、例えば、接着剤等により枠状部材5405,5406に対して各冷却室区画部5400を固定する。
また、入射側偏光板442および射出側偏光板443が2つの冷却室区画部5400にそれぞれ配置されることにより、枠状部材5405の光束入射側、および枠状部材5406の光束射出側には、図25に示すように、透光性基板5407A,5407Bがそれぞれ配置される。
そして、冷却室R1内に冷却室区画部5400をそれぞれ配置した状態では、図25に示すように、透光性基板5407Aの光束射出側端面、凹部4405F、および冷却室区画部5400における延出部5400Bの延出方向端部により、冷却流体を一時的に蓄積可能とするバッファ部Bf2が形成される。また、冷却室R2内も同様に、透光性基板5407Bの光束入射側端面、凹部4406E、および冷却室区画部5400における延出部5400Bの延出方向端部により、バッファ部Bf2が形成される。
FIG. 24 and FIG. 25 are diagrams for explaining a state in which cooling
When the cooling
In addition, the incident-side
And in the state which has arrange | positioned the cooling
なお、本実施形態では、前記第1実施形態と同様に、冷却室区画部5400を冷却室R1に配置した状態で、冷却室区画部5400と透光性基板5407A,5407Bとの離間寸法D1(図25)よりも、液晶パネル441と冷却室区画部5400における区画部本体5400Aとの離間寸法D2(図25)が大きくなるように設定されている。ここで、離間寸法D1は、0.3mm〜1.0mmとすることが好ましく、本実施形態では、前記第1実施形態と同様に、0.7mmに設定されている。また、離間寸法D2は、1.0mm〜2.0mmとすることが好ましく、本実施形態では、前記第1実施形態と同様に、1.4mmに設定されている。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the separation dimension D1 between the cooling
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、枠状部材5405,5406には整流部4405J,4406Mがそれぞれ省略され、各冷却室区画部5400が凹部4405F,4406Eと平面的に干渉するように延出形成されている。そして、バッファ部Bf2が透光性基板5407A(透光性基板5407B)と、凹部4405F(凹部4406E)と、冷却室区画部5400における延出部5400Bの延出方向端部により形成される。また、延出部5400Bにおけるテーパ部5400B1を有する延出方向端部は、左右方向略中央部分が上下方向に突出する凸曲面形状を有している。このことにより、流入口4405Iを介して流入した冷却流体をバッファ部Bf2にて一時的に蓄積した後、該冷却流体を、延出部5400Bにおける延出方向端部の凸曲面形状により、液晶パネル441の光変調面に平行な方向(左右方向)に整流できる。このため、延出部5400Bのテーパ部5400B1および凸曲面形状により、液晶パネル441に平行な方向および直交する方向の双方に冷却流体を整流できる。したがって、整流部4405J,4406Mを省略した構成であっても、冷却室区画部5400により、冷却室R1,R2内部の各位置での冷却流体の流速の均一化が図れ、液晶パネル441にて形成された光学像を良好に維持できる。また、冷却室R1,R2内部の各位置での冷却流体の流速の均一化が図れることにより、液晶パネル441の面内温度の均一化も図れ、局所的な過熱を回避し、液晶パネル441にて鮮明な光学像を形成できる。さらに、整流部4405J,4406Mを省略できるため、枠状部材5405,5406の構造の簡素化を図れ、枠状部材5405,5406の製造を容易とする。
In the second embodiment described above, compared with the first embodiment, the rectifying
また、遮光部5400A7は、金属製の薄膜で構成されているので、遮光部5400A7を区画部本体5400Aに堆積させた状態でも、冷却室区画部5400の厚み寸法が変更されることがない。したがって、離間寸法D1,D2を設定する際に、遮光部5400A7の厚み寸法を考慮する必要がなく、冷却室区画部5400の製造を容易に実施できる。
さらに、各冷却室区画部5400を構成する区画部本体5400Aは、第1区画部5400A1および第2区画部5400A2の2つにそれぞれ分割され、各第2区画部5400A2の各凹部5400A3に入射側偏光板442および射出側偏光板443がそれぞれ配置されるので、冷却室区画部5400を介して入射側偏光板442および射出側偏光板443における光束入射側および光束射出側の双方を冷却流体により冷却でき、入射側偏光板442および射出側偏光板443の冷却効率を一層向上できる。
Further, since the light shielding portion 5400A7 is formed of a metal thin film, the thickness dimension of the cooling
Furthermore, the partition section
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。
前記第1実施形態では、各枠状部材4405,4406の内部に冷却室R1,R2がそれぞれ形成されていたが、これに限らない。例えば、各枠状部材4405,4406のいずれかの内部にのみ冷却室を形成する構成を採用してもよい。前記第2実施形態も同様である。すなわち、光変調素子保持体4402,5402には、冷却室が1つのみ形成されることとなるため、冷却室区画部4400,5400を1つのみで構成し、前記冷却室に該冷却室区画部4400,5400を配置する。
また、前記各実施形態では、冷却室R1,R2が筒状部4405Cの孔4405C1、挿通孔4406C、筒状部4406Dの孔4406D1、および挿通孔4405Dにより連通接続されていたが、これに限らず、例えば、各冷却室R1,R2を連通接続しない構成を採用してもよい。この場合には、各枠状部材4405,4406,5405,5406にそれぞれ流入口および流出口を設ける。
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
In the first embodiment, the cooling chambers R1 and R2 are formed in the
In each of the above embodiments, the cooling chambers R1 and R2 are connected to each other through the hole 4405C1 of the
前記第1実施形態では、冷却室R1,R2内部にそれぞれ配置される各冷却室区画部4400における各遮光部4400Bの各開口部4400B1は、図19に示すように、略同一寸法となるように図示したが、これに限らない。すなわち、上述したように、液晶パネル441の光束入射側に配置される遮光部4400Bの開口部4400B1の開口端部は照明光L1が通過する境界位置に設定され、液晶パネル441の光束射出側に配置される遮光部4400Bの開口部4400B1の開口端部は像光L3が通過する境界位置に設定されているため、各開口部4400B1が異なる寸法となっていても構わない。
In the first embodiment, as shown in FIG. 19, the openings 4400B1 of the
前記第1実施形態では、冷却室区画部4400の遮光部4400Bは、金属製の矩形枠体で構成されていたが、これに限らず、前記第2実施形態と同様に、金属の薄膜を堆積させることで構成してもよい。
また、同様に、前記第2実施形態では、冷却室区画部5400の遮光部5400A7は、金属の薄膜で構成されていたが、これに限らず、前記第1実施形態と同様に、金属製の矩形枠体で構成してもよい。
前記各実施形態では、遮光部4400B,5400A7は、金属製材料から構成されていたが、これに限らず、遮光性を有する材料であればいずれの材料を採用してもよい。
また、前記第2実施形態では、遮光部5400A7を蒸着により形成していたが、これに限らず、塗料薄膜で印刷または塗装により形成してもよい。
In the first embodiment, the
Similarly, in the second embodiment, the light shielding portion 5400A7 of the cooling
In each of the above embodiments, the
In the second embodiment, the light shielding portion 5400A7 is formed by vapor deposition. However, the present invention is not limited to this, and the light shielding portion 5400A7 may be formed by printing or painting with a paint thin film.
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および流出口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としてもよい。
In the respective embodiments, the formation positions of the inlet 4405I and the outlet 4406I in the light modulation
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。
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the
前記第1実施形態では、一対の枠状部材4405,4406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。
前記第2実施形態では、各冷却室区画部5400に入射側偏光板442および射出側偏光板443を配置した構成を説明したが、これに限らず、位相差板、あるいは視野角補正板を各冷却室区画部5400に配置する構成を採用してもよい。また、冷却室区画部5400には、入射側偏光板442、射出側偏光板443、位相差板、あるいは視野角補正板等の光学変換素子を単体で配置する構成の他、複数の光学変換素子を一括して配置する構成を採用してもよい。
また、各冷却室区画部5400から入射側偏光板442および射出側偏光板443を外して透光性基板5407A,5407Bにそれぞれ配置する構造とすることも勿論可能である。
In the first embodiment, the incident-side
In addition, although the configuration in which the incident-side
In the second embodiment, the configuration in which the incident-side
It is of course possible to adopt a structure in which the incident-side
前記第1実施形態において、枠状部材4405,4406に形成される整流部4405J,4406Mは、流入口4405Iおよび流出口4406Iの近傍にそれぞれ形成されていたが、これに限らず、少なくとも流入口4405Iの近傍に形成されていればよい。また、整流部4405J,4406Mの形状は、前記第1実施形態で説明した形状に限らず、バッファ部Bf1にて一時的に蓄積された冷却流体を、液晶パネル441の光変調面に平行な方向に拡げるような形状であれば、その他の形状であっても構わない。
前記各実施形態において、冷却室区画部4400,5400の形状は、前記各実施形態で説明した形状に限らない。例えば、斜面4400A2,5400A5,5400B2が平面状でなく曲面状に形成されていてもよい。
前記各実施形態では、冷却室区画部4400,5400の配置位置は、前記各実施形態で説明した配置位置に限らない。例えば、冷却室区画部4400,5400を枠状部材4405,5405と液晶パネル441との間、液晶パネル441と枠状部材4406,5406との間にそれぞれ配置する構成を採用してもよい。
In the first embodiment, the rectifying
In the respective embodiments, the shape of the cooling
In the respective embodiments, the arrangement positions of the cooling
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。
In each of the above embodiments, the
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。
In each of the above embodiments, the flow rate of the cooling fluid flowing into each light modulation
For example, a configuration may be employed in which a valve is provided in a flow path flowing from the
Further, for example, a configuration is adopted in which each
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。
In each of the above embodiments, the outer surface of the light modulation
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。
In each of the above embodiments, the configuration in which the
In each of the above-described embodiments, only the example of the projector 1 using the three
In each of the above embodiments, a transmissive liquid crystal panel having a different light incident surface and light emitting surface is used. However, a reflective liquid crystal panel having the same light incident surface and light emitting surface may be used.
In each of the embodiments, the liquid crystal panel is used as the light modulation element. However, a light modulation element other than liquid crystal such as a device using a micromirror may be used. In this case, polarizing plates on the light beam incident side and the light beam emission side can be omitted.
In the above embodiments, only the example of the front type projector that projects from the direction of observing the screen has been described. However, the present invention is a rear type projector that projects from the side opposite to the direction of observing the screen. Is also applicable.
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。
Although the best configuration for carrying out the present invention has been disclosed in the above description, the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such is included in this invention.
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効率的に冷却しつつ、光変調素子にて形成される光学像を良好に維持できるため、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。 The light modulation element holding body of the present invention can maintain an optical image formed by the light modulation element while cooling the light modulation element efficiently with a cooling fluid, so that the projector used in home theaters and presentations can be used. It is useful as a light modulation element holder.
1・・・プロジェクタ、5・・・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、441F・・・光変調面、442・・・入射側偏光板(光学変換素子)、442A・・・透光性基板、443・・・射出側偏光板(光学変換素子)、443A・・・透光性基板、443B・・・偏光膜(光学変換膜)、448・・・流体循環部材、4400,5400・・・冷却室区画部、4400B,5407A7・・・遮光部、4402,5402・・・光変調素子保持体、4405,4406,5405,5406・・・枠状部材、4405A,4406A・・・開口部、4405I・・・流入口、4406I・・・流出口、5407・・・透光性基板、L1・・・照明光、L2・・・像光、R1,R2・・・冷却室。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 5 ... Projection optical apparatus, 44 ... Optical apparatus, 411 ... Light source device, 441, 441R, 441G, 441B ... Liquid crystal panel, 441F ... Light modulation surface, 442 ... Incident side polarizing plate (optical conversion element), 442A ... Translucent substrate, 443 ... Emission side polarizing plate (optical conversion element), 443A ... Translucent substrate, 443B ... Polarized light Film (optical conversion film), 448 ... fluid circulation member, 4400, 5400 ... cooling chamber partitioning part, 4400B, 5407A7 ... light shielding part, 4402, 5402 ... light modulation element holder, 4405, 4406 , 5405, 5406 ... frame-like member, 4405A, 4406A ... opening, 4405I ... inlet, 4406I ... outlet, 5407 ... translucent substrate, L1 ... illumination light, L2 ... image light, R1, R2 ··· cooling chamber.
Claims (10)
前記光変調素子の光変調面に応じてそれぞれ開口が形成され前記光変調素子を挟持する一対の枠状部材と、前記一対の枠状部材における対向する面と反対の面のうち少なくともいずれかの面側に配置される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のうち少なくともいずれかの面側が前記光変調素子および前記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うち少なくともいずれかの枠状部材の内部に形成され、
前記一対の枠状部材のうち少なくともいずれかの枠状部材には、前記冷却室に前記冷却流体を流入させる流入口と、前記冷却室内部の前記冷却流体を外部に流出させる流出口と、前記光変調素子の光変調面よりも平面的に大きい形状を有し透光性を有する板状部材から構成され前記冷却室内部に配置され前記冷却室を光束入射側および光束射出側の2つの領域に区画する冷却室区画部とが設けられ、
前記冷却室区画部には、前記光変調面を平面的に囲うように入射光束を遮光する遮光部が設けられていることを特徴とする光変調素子保持体。 A light modulation element that modulates the light beam emitted from the light source according to image information to form an optical image is held, and a cooling chamber in which a cooling fluid is enclosed is formed, and the light is cooled by the cooling fluid in the cooling chamber. A light modulation element holder for cooling the modulation element,
At least one of a pair of frame-shaped members each having an opening formed in accordance with a light modulation surface of the light modulation element and sandwiching the light modulation element, and a surface opposite to the facing surface of the pair of frame-shaped members Including a translucent substrate disposed on the surface side,
In the cooling chamber, at least one of the facing surface side and the surface opposite to the facing surface in the opening of the pair of frame-shaped members is the light modulation element and the translucent substrate. By being respectively closed, it is formed inside at least one of the pair of frame members,
At least one of the pair of frame-shaped members includes an inlet that allows the cooling fluid to flow into the cooling chamber, an outlet that allows the cooling fluid inside the cooling chamber to flow outside, The light modulation element is formed of a plate-like member having a shape larger than the light modulation surface in a plane and having translucency. And a cooling chamber partition section partitioned into
The light modulation element holding body, wherein the cooling chamber partitioning portion is provided with a light shielding portion for shielding an incident light beam so as to surround the light modulation surface in a plane.
前記遮光部は、前記光源から射出され前記光変調素子の光変調面に照射される照明光、および/または、前記光変調素子の光変調面から射出される光学像が通過する境界位置に該遮光部の開口端部が位置するように前記冷却室区画部に設けられていることを特徴とする光変調素子保持体。 The light modulation element holder according to claim 1,
The light-shielding portion is disposed at a boundary position where illumination light emitted from the light source and irradiated on a light modulation surface of the light modulation element and / or an optical image emitted from the light modulation surface of the light modulation element passes. The light modulation element holding member is provided in the cooling chamber partitioning portion so that the opening end of the light shielding portion is positioned.
前記冷却室は、前記一対の枠状部材の双方の内部にそれぞれ形成され、
前記冷却室区画部は、前記光変調素子の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配設されることを特徴とする光変調素子保持体。 In the light modulation element holder according to claim 1 or 2,
The cooling chamber is formed inside each of the pair of frame members,
The cooling chamber partition is provided on a light beam incident side and a light beam emission side of the light modulation element, respectively.
前記遮光部は、前記冷却室区画部における前記対向する面側に設けられていることを特徴とする光変調素子保持体。 In the light modulation element holder according to any one of claims 1 to 3,
The light-shielding element holding member, wherein the light-shielding part is provided on the facing surface side in the cooling chamber partition part.
前記遮光部は、前記冷却室区画部に堆積される薄膜で構成されていることを特徴とする光変調素子保持体。 In the light modulation element holder according to any one of claims 1 to 4,
The light-shielding element holding member is constituted by a thin film deposited on the cooling chamber partition.
前記遮光部は、前記光変調面を平面的に囲う枠状部材で構成され、前記冷却室区画部に取り付けられることを特徴とする光変調素子保持体。 In the light modulation element holder according to any one of claims 1 to 4,
The light-shielding part is composed of a frame-like member that surrounds the light-modulation surface in a plane, and is attached to the cooling chamber partition part.
前記冷却室区画部は、複数の板状部材を積層させることで形成され、
前記複数の板状部材間のうち少なくともいずれかの間には、入射した光束の光学特性を変換する少なくとも1つの光学変換素子が介装されることを特徴とする光変調素子保持体。 In the light modulation element holding body according to any one of claims 1 to 6,
The cooling chamber partition is formed by laminating a plurality of plate-like members,
At least one optical conversion element that converts an optical characteristic of an incident light beam is interposed between at least one of the plurality of plate-like members.
請求項1から請求項7のいずれかに記載の光変調素子保持体と、前記光変調素子保持体の流入口および流出口と接続され、前記冷却流体を前記冷却室外部に案内し、再度、前記冷却室内部に導く複数の流体循環部材とを備えていることを特徴とする光学装置。 An optical device configured to include a light modulation element that modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image,
The light modulation element holding body according to any one of claims 1 to 7, connected to an inlet and an outlet of the light modulation element holding body, guiding the cooling fluid to the outside of the cooling chamber, An optical device comprising: a plurality of fluid circulation members that lead to the inside of the cooling chamber.
入射した光束の光学特性を変換する少なくとも1つの光学変換素子を備え、
前記光学変換素子は、透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、入射した光束の光学特性を変換する光学変換膜とで構成され、
前記光変調素子保持体を構成する透光性基板は、前記光学変換素子を構成する透光性基板であることを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 8.
Comprising at least one optical conversion element for converting the optical characteristics of the incident light beam;
The optical conversion element includes a translucent substrate and an optical conversion film that is formed on the translucent substrate and converts an optical characteristic of an incident light beam.
The optical device, wherein the light transmissive substrate constituting the light modulation element holding body is a light transmissive substrate constituting the optical conversion element.
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