JP2007148341A - 光学装置、および光学機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学装置3は、各光学素子31,32と、基台34と、各光学素子31,32をそれぞれ保持可能に構成され、内部に冷却流体を流通可能とする保持体側流路をそれぞれ有し各光学素子31,32を保持することで保持体側流路を流通する冷却流体および各光学素子31,32を熱伝達可能に接続する各素子保持体35とを備える。基台34は、積層される第1板状部材341および第2板状部材342を備え、各板状部材341,342を積層することで内部に冷却流体を流通可能とする基台側流路が形成される。各素子保持体35および基台34は、互いに接続可能に構成され、互いに接続することで保持体側流路および基台側流路が連通する。
【選択図】図2
Description
特許文献1に記載のプロジェクタは、光源等の光学素子を冷却する冷却構造として、光源に対向するプロジェクタの外壁部内面に設けられる水冷ジャケットと、外壁部に配設される放熱用の金属配管と、水冷ジャケット内を流れる冷却液を駆動するポンプと、水冷ジャケット、金属配管、およびポンプを冷却液体が流通可能に接続するフレキシブルチューブとを備えた構成を採用している。そして、このような構成により、光源からの発生熱を受熱した冷却液は、金属配管を通して外部に放出される。
また、組み立て時には、水冷ジャケット、ポンプ、および金属配管にフレキシブルチューブを引き回す必要がある。特に、冷却対象が1つでなく、複数存在した場合には、フレキシブルチューブの引き回し作業が困難なものとなる。
したがって、冷却対象である光学素子が複数存在した場合であっても、簡素な構造で組み立て作業を容易に実施できる構造が要望されている。
本発明では、基台を構成する基台側接続部と素子保持体の保持体側接続部とを接続することで、保持体側流路および基台側流路が連通するとともに、複数の素子保持体にて保持される複数の光学素子を基台に対する所定位置に位置決めすることができる。このため、基台と複数の素子保持体とを接続した後に、複数の素子保持体にて保持される複数の光学素子を基台に対する所定位置に位置付けるように位置を調整する必要がなく、光学装置の組み立て作業をさらに容易に実施できる。
ところで、例えば、基台側接続部および保持体側接続部を外形基準にて接続し、光学素子を基台に対する所定位置に位置決めする構成とした場合には、素子保持体に対して適切に光学素子を位置決めする必要があり、素子保持体に対する光学素子の取付作業が煩雑化する恐れがある。特に、例えば、光学素子としてLEDモジュール等の光源装置を採用した場合には、光源装置から射出される光束の照度分布が固体毎に異なるため、光路後段側の照明対象に良好に光束を照射するように光源装置を素子保持体に対して適切に位置決めすることは難しいものである。
本発明では、基台側接続部(貫通孔)は、保持体側接続部(管状部材)の先端部分を遊嵌状態で配置可能とする。このことにより、管状部材の先端部分を貫通孔に挿通した状態で、貫通孔内部における管状部材および貫通孔間の隙間により、管状部材の空間的な位置を調整可能とする。すなわち、基台に対して、素子保持体の空間的な位置を調整可能とする。このため、保持体側接続部を管状部材で構成し、基台側接続部を貫通孔で構成するだけで、基台に対して素子保持体の空間的な位置を調整でき、構造の簡素化が図れる。
本発明では、基台側接続部(貫通孔)は、保持体側接続部を構成する管状部材の先端部分を遊嵌状態で配置可能とする。また、管状部材には、フランジ部が一体的に形成されている。このことにより、管状部材の先端部分を貫通孔に挿通した状態で、貫通孔内部における管状部材および貫通孔間の隙間により、管状部材およびフランジ部の空間的な位置を調整可能とする。すなわち、基台に対して、素子保持体の空間的な位置を調整可能とする。
ここで、フランジ部が貫通孔の周縁部分に接続可能に構成されているので、上述したように基台に対して、素子保持体の空間的な位置を調整した後、フランジ部を貫通孔の周縁部分に接続すれば、例えば、フランジ部を設けない構成と比較して、基台に対する素子保持体の固定状態を良好に維持でき、基台に対する光学素子の位置ずれを防止できる。
本発明では、フランジ部は、保持体側接続部(管状部材)を挿通可能とし、基台側接続部(貫通孔)は、管状部材の先端部分を遊嵌状態で配置可能とする。このことにより、フランジ部に管状部材を挿通するとともに、管状部材の先端部分を貫通孔に挿通し、フランジ部を貫通孔の周縁部分に当接させた状態で、貫通孔内部における管状部材および貫通孔間の隙間により、フランジ部および管状部材を第1の方向(貫通孔への管状部材の挿通方向に直交する方向)に移動可能とする。また、フランジ部に対して管状部材を進退させることで、管状部材を第2の方向(貫通孔への管状部材の挿通方向)に移動可能とする。すなわち、基台に対して、素子保持体の空間的な位置を調整可能とする。
また、管状部材に対してフランジ部が別体で構成されているので、例えば、管状部材に対してフランジ部を一体的に形成している構成と比較して、基台に対して前記第2の方向に素子保持体を位置調整する際、管状部材とともにフランジ部が移動することがなく、すなわち、フランジ部を貫通孔の周縁部分に当接させた状態とすることができる。このため、フランジ部と貫通孔の周縁部分との当接状態により、貫通孔を介して基台側流路を流通する冷却流体が外部に漏れることを防止できる。
ここで、右ねじの螺合構造とは、管状部材側から螺合する対象部材(素子保持体本体あるいはフランジ部)を見る状態で、管状部材を時計回り(右回り)に回転させた場合に、管状部材が対象部材側に向けて進む螺合構造を意味する。また、左ねじの螺合構造とは、管状部材側から螺合する対象部材(素子保持体本体あるいはフランジ部)を見る状態で、管状部材を反時計回り(左回り)に回転させた場合に、管状部材が対象部材側に向けて進む螺合構造を意味する。
ところで、素子保持体に管状部材を設け、管状部材を介して、基台の基台側流路と素子保持体の保持体側流路を連通する構成とした場合には、冷却流体が流通する流路が管状部材により狭くなり、管状部材にて圧力損失が生じやすい。すなわち、流路中において、冷却流体を良好な流速で流通させることが難しく、素子保持体に保持される光学素子を効率的に冷却することが難しい。
本発明では、素子保持体は、流入口および流出口が形成された一側端面を基台に当接させることで保持体側流路および基台側流路が連通するように構成されている。このことにより、素子保持体に管状部材を設ける必要がなく、冷却流体が流通する流路中で圧力損失が生じることを抑制できる。このため、流路中において、冷却流体を良好な流速で流通させることができ、素子保持体に保持される光学素子を効率的に冷却できる。
本発明によれば、光学装置が流体圧送部を備え、流体圧送部を基台に接続することで、流体圧送部が基台側流路の冷却流体を吸入して前記基台側流路に冷却流体を圧送可能とするので、基台側流路および保持体側流路が連通された流路内で冷却流体を強制対流させることができる。このため、前記流路内において、複数の素子保持体近傍の冷却流体に熱が滞留することがなく、複数の光学素子を効果的に冷却できる。
また、流体圧送部も基台に支持されるので、流体圧送部を支持する部材を別途、設ける必要がなく、光学装置を搭載する光学機器の小型化、低コスト化を実現可能とする。
本発明によれば、流体圧送部は、基台の凹部に収納配置されるので、例えば、流体圧送部が基台上に設置される構成と比較して、基台上の空間を効率的に利用できる。
本発明によれば、光学装置が放熱部を備え、放熱部を基台に接続することで、放熱部が基台側流路の冷却流体を内部に導入して冷却流体の熱を放熱し、冷却した冷却流体を再度、基台側流路に戻すことができる。このため、前記流路を流通する冷却流体の温度を低減させることができ、複数の光学素子と冷却流体との熱交換能力を向上させ複数の光学素子を効果的に冷却できる。
また、放熱部も基台に支持されるので、放熱部を支持する部材を別途、設ける必要がなく、光学装置を搭載する光学機器の小型化、低コスト化を実現可能とする。
本発明によれば、複数の板状部材のうち少なくともいずれかの板状部材が熱伝導性を有する部材で構成されているので、基台側流路を流通する冷却流体の熱を前記板状部材に伝達させ、外部に放熱できる。例えば、前記板状部材の表面積を大きくするように形成しておけば、前記板状部材に放熱部材としての機能を持たせることができ、基台側流路を流通する冷却流体を冷却し、複数の光学素子を効果的に冷却できる。
本発明によれば、光学機器は、上述した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、光学機器は、複数の光学素子を一括して効率的に冷却できる光学装置を備えているので、複数の光学素子の熱劣化を抑制し、長寿命化を図れる。
本発明では、基台を構成する複数の板状部材のうち少なくともいずれかの板状部材と、外装筺体とは、熱伝導性を有する部材で構成され、光学機器を組み立てた状態で、互いに熱伝達可能に接続する。このことにより、基台側流路を流通する冷却流体の熱を前記板状部材〜外装筺体の熱伝達経路を辿って伝達させ、光学機器外部に放熱できる。このため、表面積の比較的に大きい外装筺体に放熱部材としての機能を持たせることができ、基台側流路を流通する冷却流体を冷却し、複数の光学素子を効果的に冷却できる。
本発明によれば、基台を構成する複数の板状部材のうち少なくともいずれかの板状部材は、外装筐体の一部であるので、前記板状部材と外装筺体の一部とを共通の部材とすることができ、部材の省略から光学機器の小型・軽量化を図れる。
また、前記板状部材が熱伝導性を有する部材で構成されているので、基台側流路を流通する冷却流体の熱を前記板状部材に伝達させ、光学機器外部に放熱できる。このため、前記板状部材に放熱部材としての機能を持たせることができ、基台側流路を流通する冷却流体を冷却し、複数の光学素子を効果的に冷却できる。
本発明によれば、光学機器がプロジェクタであり、複数の光学素子は固体発光素子を含んで構成されているので、例えば、放電発光型の光源ランプを用いたプロジェクタと比較して、小型・軽量化を図れる。また、固体発光素子を採用した効果に加えて、複数の光学素子の冷却構造の簡素化が図れる光学装置を備えているので、複数の光学素子を一括して効率的に冷却することで信頼性が高くかつ、小型・軽量化が促進されたプロジェクタを実現できる。
本発明によれば、流体圧送部は、基台の凹部に収納配置されるので、例えば、流体圧送部が基台上に設置される構成と比較して、基台上の空間を効率的に利用できる。このため、基台上の空間に、流体圧送部と平面的に干渉するように光学機器の構成部材を配置でき、光学機器の設計の自由度が向上するとともに、光学機器の小型化が図れる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1および図2は、本発明に係る光学機器としてのプロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。なお、図1および図2では、説明の便宜上、外装筺体2の天面、および側面の一部を省略している。
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(図示略)上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、図1または図2に示すように、外装筐体2と、光学装置3と、投射光学装置としての投射レンズ4とで大略構成されている。
なお、図1または図2において、図示は省略するが、外装筺体2内において、光学装置3および投射レンズ4以外の空間には、プロジェクタ1の構成部材に電力を供給する電源ユニットや、プロジェクタ1全体を制御する制御装置等が配置される。
この外装筺体2において、前面には、図1または図2に示すように、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2Aが形成されている。
また、排気口2Aの近傍には、投射レンズ4の先端部分を外部に露出させるための円孔2Bが形成されている。
なお、外装筺体2の底面部分の詳細については、後述する。
投射レンズ4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4は、光学装置3にて形成されたカラー画像を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
光学装置3は、図1または図2に示すように、光源装置31と、光変調装置としての液晶ライトバルブ32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33と、基台34と、素子保持体35と、流体圧送部としてのポンプ36と、放熱装置37とを備える。
光源装置31は、前記制御装置による制御の下、点灯し、液晶ライトバルブ32に向けて光束を射出する。これら光源装置31は、図1または図2では図示を省略しているが、R色光を射出するR色光用LED(Light Emitting Diode)モジュール31Rと、G色光を射出するG色光用LEDモジュールと、B色光を射出するB色光用LEDモジュール31B(図3参照)とで構成され、クロスダイクロイックプリズム33の側面三方にそれぞれ対向するように素子保持体35を介して配設される。
これら各LEDモジュールは、略同様の構成であり、具体的な図示は省略するが、Si基板上に固体発光素子である複数のLED素子が配列形成されている。なお、LEDモジュールを構成するLED素子は、結晶の種類および添加物等が異なるように形成されたものであり、それぞれR色光、G色光、B色光を発する。
なお、光源装置31としては、上述したLEDモジュールに限らず、その他の構成、例えば、レーザダイオードや、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
この第2板状部材342において、第1板状部材341側の端面(ロアーケース21の底面の内面)には、図2に示すように、複数の溝部3421が形成されている。本実施形態では、溝部3421は、図2に示すように、8つ形成されている。そして、これら溝部3421は、第1板状部材341および第2板状部材342が互いに積層されることで、冷却液体を流通可能とする基台側流路34A(図3参照)となる。
この第1板状部材341には、図2に示すように、表裏を貫通し、第2板状部材342に接合した状態で、基台側流路34Aと外部とを連通する複数の貫通孔3411が形成されている。本実施形態では、貫通孔3411は、図2に示すように、溝部3421の数に応じて、16個形成されている。そして、これら貫通孔3411は、素子保持体35、ポンプ36、および放熱装置37を接続するための基台側接続部として機能する。
これら貫通孔3411の形状としては、具体的な図示は省略するが、上方側が拡径し、下方側が縮径した段付形状を採用できる。
なお、外装筺体2および基台34は、金属材料に限らず、熱伝導性を有する部材であれば、いずれの材料で構成しても構わない。また、外装筺体2のロアーケース21のみを熱伝導性を有する部材で構成しても構わない。
3つの光源用保持体351は、図1または図2に示すように、それぞれ同一形状で構成され、3つの光源装置31をそれぞれ熱伝達可能に保持する部材である。この光源用保持体351は、図1または図2に示すように、板状体3511と、流体流通部3512とを備える。
板状体3511は、図1または図2に示すように、平面視矩形状の板状体であり、内部にて流体流通部3512を支持固定する。
流体流通部3512は、内部に冷却液体を流通可能とする管状部材で構成され、平面視略コ字状となるように形成され、図1または図2に示すように、両端部3512Aが板状体3511の下方側端面から突出するように、板状体3511内部に支持固定される。すなわち、流体流通部3512は、光源用保持体351内部に冷却液体を流通可能とする保持体側流路351A(図3参照)となる。
そして、流体流通部3512の両端部3512Aは、基台34の貫通孔3411に挿入され、基台34に対して接続するための保持体側接続部として機能する。
例えば、板状体3511を一対の板状体で構成し、一対の板状体で流体流通部3512を挟み込むように組み立てる。
また、例えば、板状体3511および流体流通部3512をインサート成形により一体的に形成する。
このような光源用保持体351の材料としては、アルミニウム等の金属材料を採用できる。
なお、光源用保持体351は、金属材料に限らず、熱伝導性を有する部材であれば、いずれの材料で構成しても構わない。
外枠体3521は、図1または図2に示すように、光束を透過可能とする平面視矩形状の開口部3521Aを有する平面視矩形状の板状体であり、開口部3521Aを囲うように内部にて流体流通部3522を支持固定する。
流体流通部3522は、内部に冷却液体を流通可能とする管状部材で構成され、平面視略コ字状となるように形成され、図1または図2に示すように、両端部3522Aが外枠体3521の下方側端面から突出するように、外枠体3521内部に支持固定される。すなわち、流体流通部3522は、パネル用保持体352内部に冷却液体を流通可能とする保持体側流路352A(図3参照)となる。
そして、流体流通部3522の両端部3522Aは、基台34の貫通孔3411に挿入され、基台34に対して接続するための保持体側接続部として機能する。
すなわち、3つの液晶ライトバルブ32およびクロスダイクロイックプリズム33は、3つのパネル用保持体352を介して、一体化されている。
なお、パネル用保持体352の製造方法や材料は、上述した光源用保持体351と同様の製造方法や材料を採用できる。
また、このような状態では、各両端部3512A,3522Aが貫通孔3411の段付部分に当接する。そして、各素子保持体35に保持される各光源装置31および各液晶ライトバルブ32が基台34に対する所定位置に位置決めされる。すなわち、各光源装置31から射出された各色光が各液晶ライトバルブ32の画像形成領域全体に亘って照射される状態であり、各光源装置31および各液晶ライトバルブ32が所定の照明光軸上に配置される。したがって、各両端部3512A,3522Aの突出方向の長さ寸法や、貫通孔3411の形状は、各光源装置31および各液晶ライトバルブ32を所定位置に位置決め可能に設定されている。
ラジエータ371は、内部に冷却液体を流通可能とし、該冷却液体から伝達された熱を外部に放熱する。このラジエータ371は、冷却液体を内部に流通させる一対の流通部3711が下方側端面から突出する(図3参照)。そして、ラジエータ371は、一対の流通部3711を基台34の各貫通孔3411に挿入することで、基台34に支持固定される。この状態では、ラジエータ371は、基台側流路34Aおよび各保持体側流路351A,352Aが連通した流路中に配設される(図3参照)。また、ラジエータ371は、具体的な図示は省略するが、内部を冷却液体が流通する流路近傍に該ラジエータ371を貫通して空気を流通可能とする空気流通路が形成されている。
冷却ファン372は、ラジエータ371に固定され、ラジエータ371に形成された前記空気流通路を介してプロジェクタ1内部の空気を吸入し、外装筺体2の排気口2Aを介してプロジェクタ1外部に排出する。
本実施形態では、基台34に対して、各素子保持体35、ポンプ36、およびラジエータ371を接続することで、図3に示すように、各素子保持体35、ポンプ36、およびラジエータ371が、基台側流路34Aおよび各保持体側流路351A,352Aを介して直列に接続される。
そして、ポンプ36を駆動させることで、ポンプ36から基台側流路34Aに冷却液体が圧送される。
光源用保持体351B内の保持体側流路351Aを流通する冷却液体は、基台側流路34Aに流入し、光源用保持体351G内の保持体側流路351Aに流入する。この際、G色光用LEDモジュール(図示略)の駆動により生じた熱は、光源用保持体351Gを介して内部の保持体側流路351Aを流通する冷却液体に伝達される。
光源用保持体351G内の保持体側流路351Aを流通する冷却液体は、基台側流路34Aに流入し、光源用保持体351R内の保持体側流路351Aに流入する。この際、LEDモジュール31Rの駆動により生じた熱は、光源用保持体351Rを介して内部の保持体側流路351Aを流通する冷却液体に伝達される。
パネル用保持体352R内の保持体側流路352Aを流通する冷却液体は、基台側流路34Aに流入し、パネル用保持体352G内の保持体側流路352Aに流入する。この際、G色光用LEDモジュールからの光束の照射によりG色光用の液晶ライトバルブ32に生じた熱は、パネル用保持体352Gを介して内部の保持体側流路352Aを流通する冷却液体に伝達される。
パネル用保持体352G内の保持体側流路352Aを流通する冷却液体は、基台側流路34Aに流入し、パネル用保持体352B内の保持体側流路352Aに流入する。この際、LEDモジュール31Bからの光束の照射によりB色光用の液晶ライトバルブ32に生じた熱は、パネル用保持体352Bを介して内部の保持体側流路352Aを流通する冷却液体に伝達される。
以上のように、基台側流路34Aおよび各保持体側流路351A,352Aを介して、ポンプ36〜光源用保持体351B〜光源用保持体351G〜光源用保持体351R〜ラジエータ371〜パネル用保持体352R〜パネル用保持体352G〜パネル用保持体352B〜ポンプ36を辿って冷却液体が循環する。
本実施形態では、基台34に対して各素子保持体35を接続することで、基台34に、各光源装置31と、一体化された各液晶ライトバルブ32およびクロスダイクロイックプリズム33とが支持される。また、各素子保持体35内の保持体側流路351A,352Aと、基台34内の基台側流路34Aとが連通し、保持体側流路351A,352Aおよび基台側流路34Aを冷却液体が流通可能とする。そして、保持体側流路351A,352Aおよび基台側流路34Aに冷却液体を流通させることで、各光学素子31,32にて生じた熱が各素子保持体35を介して冷却液体に伝達され、各光学素子31,32を一括して効率的に冷却できる。このことにより、冷却対象である光学素子が複数存在した場合であっても、従来のように、各光学素子間を冷却液体が流通可能にフレキシブルチューブ等を引き回す必要がなく、光学装置3を簡素な構造とし、光学装置3の組み立て作業を容易に実施できる。
すなわち、各光学素子31,32の熱劣化を抑制してプロジェクタ1の長寿命化を図れるとともに、プロジェクタ1の組み立て作業を容易に実施できる。
さらにまた、光学装置3が放熱装置37を備え、ラジエータ371を基台34に接続することで、ラジエータ371が基台側流路34Aの冷却液体を内部に導入して冷却液体の熱を放熱し、冷却した冷却液体を再度、基台側流路34Aに戻すことができる。このため、前記流路を流通する冷却液体の温度を低減させることができ、各光学素子31,32と冷却液体との熱交換能力を向上させ各光学素子31,32を効果的に冷却できる。
また、ポンプ36および放熱装置37も基台34に支持されるので、ポンプ36や放熱装置37を支持する部材を別途、設ける必要がなく、プロジェクタ1の小型化、低コスト化を実現可能とする。
また、外装筺体2が熱伝導性を有する部材で構成されているので、基台側流路34Aを流通する冷却液体の熱を外装筺体2に伝達させ、プロジェクタ1外部に放熱できる。このため、外装筺体2に放熱部材としての機能を持たせることができ、放熱装置37とともに、基台側流路34Aを流通する冷却液体を冷却し、各光学素子31,32を効果的に冷却できる。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図4は、第2実施形態におけるプロジェクタ1Aの概略構成を模式的に示す図である。なお、図4では、説明の便宜上、基台34、各光源装置31、および各光源用保持体351のみを図示し、その他の構成については省略している。
本実施形態では、プロジェクタ1Aは、図4に示すように、前記第1実施形態で説明したプロジェクタ1に対して、外装筺体2外部にヒートシンク5が配設された点が異なるのみである。ヒートシンク5を設けた点以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
ヒートシンク5を設けたので、基台側流路34Aから外装筺体2に伝達された熱をヒートシンク5により効果的に放熱できる。このため、基台側流路34Aを流通する冷却液体をさらに冷却でき、各光学素子31,32をより効果的に冷却できる。
このようなヒートシンク5を設けた場合には、冷却液体の放熱効果が向上するため、例えば、放熱装置37を省略した構成も実現できる。
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図5は、第3実施形態におけるプロジェクタ1Bの概略構成を模式的に示す図である。なお、図5では、図4と同様に、説明の便宜上、基台34、各光源装置31、および各光源用保持体351のみを図示し、その他の構成については省略している。
本実施形態では、プロジェクタ1Bは、図5に示すように、前記第1実施形態で説明したプロジェクタ1に対して、基台34の配設位置、および外装筺体2外部にヒートシンク5が配設された点が異なるのみである。基台34の配設位置、およびヒートシンク5を設けた点以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
また、ヒートシンク5は、前記第2実施形態で説明したように熱伝導性を有する板状部材51および複数のフィン52を備え、図5に示すように、基台34を構成する第2板状部材342の上面、すなわち、外装筺体2の天面の外面に第2板状部材342と熱伝達可能に取り付けられる。
次に、本発明の第4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6は、第4実施形態におけるプロジェクタ1Cの概略構成を模式的に示す図である。なお、図6では、図4および図5と同様に、説明の便宜上、基台34、各光源装置31、および各光源用保持体351のみを図示し、その他の構成については省略している。
本実施形態では、プロジェクタ1Cは、図6に示すように、前記第1実施形態で説明したプロジェクタ1に対して、基台34の形状、および外装筺体2外部にヒートシンク5が配設された点が異なるのみである。基台34の形状、およびヒートシンク5を設けて点以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
また、ヒートシンク5は、前記第2実施形態および前記第3実施形態で説明したように熱伝導性を有する板状部材51および複数のフィン52をそれぞれ備えた第1ヒートシンク5A、第2ヒートシンク5B、および第3ヒートシンク5Cの3つで構成される。そして、第1ヒートシンク5Aは、図6に示すように、基台34を構成する第2板状部材342の下面、すなわち、外装筺体2の底面の外面に第2板状部材342と熱伝達可能に取り付けられる。第2ヒートシンク5B,5Cは、図6に示すように、基台34を構成する第2板状部材342の各側面、すなわち、外装筺体2の各側面の外面に第2板状部材342と熱伝達可能にそれぞれ取り付けられる。
第1板状部材341を側面視凹形状としているので、前記第1実施形態と比較して、基台側流路34Aの冷却液体から伝達される部材の表面積を拡大でき、冷却液体の放熱効果を向上できる。
また、3つのヒートシンク5A,5B,5Cを外装筺体2の底面、および各側面にそれぞれ配設しているので、上述した基台34の形状による効果に加えて、冷却液体の放熱効果をさらに向上できる。
次に、本発明の第5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7および図8は、第5実施形態における光源用保持体451の概略構成を模式的に示す図である。なお、図7では、説明の便宜上、光源用保持体451にて保持される光源装置31からの光束の射出方向をZ軸とし、Z軸に直交する2軸をそれぞれX軸、Y軸とする。具体的に、図7は、光源用保持体451を上方側から見た斜視図である。図8(A)は、光源用保持体451をXY平面に平行な平面にて切断した断面図である。図8(B)は、光源用保持体451をYZ平面に平行な平面にて切断した断面図である。
本実施形態は、前記第1実施形態に対して、光源用保持体451の構造が異なるのみである。光源用保持体451の構造が異なる点以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
外枠体4511は、図7または図8に示すように、金属等の熱伝導性部材から構成される6つの板状体4511A〜4511Fで構成され、6つの板状体4511A〜4511Fを組み合わせることで直方体形状を有する。そして、外枠体4511内部には、図8に示すように、6つの板状体4511A〜4511Fで囲まれる空間4511Gが形成される。
6つの板状体4511A〜4511Fのうち、外枠体4511の下方側端面を形成する板状体4511Bには、図8(A)に示すように、空間4511Gと外枠体4511外部とを連通する一対の連通孔4511B1が形成されている。
また、外枠体4511は、図7に示すように、6つの板状体4511A〜4511Fのうち、XY平面に沿って配設される板体4511Eの端面にて光源装置31を熱伝達可能に保持する。
そして、一対の流体流通部4513の各他方側の端部4513Aは、基台34の貫通孔3411に挿入され、基台34に対して接続するための保持体側接続部として機能する。また、この状態では、一対の流体流通部4513は、基台側流路34Aと連通する。そして、基台側流路34Aを流通する冷却液体は、図7または図8(A)に示すように、一対の流体流通部4513のうちいずれか一方の流体流通部4513を介して空間4511Gに導入される。空間4511G内では、冷却液体は、図8(A)に示すように、各板体4512間の隙間を流通する。そして、空間4511G内の冷却液体は、図7または図8(A)に示すように、一対の流体流通部4513のうちいずれか他方の流体流通部4513を介して再度、基台側流路34Aに導出される。すなわち、一対の流体流通部4513および空間4511Gは、光源用保持体451内部に冷却液体を流通可能とする保持体側流路451A(図7、図8(A))となる。
すなわち、光源用保持体451は、所謂、マイクロチャンネル等の熱交換器で構成されている。
3つの光源用保持体451は、外枠体4511、複数の板体4512、および流体流通部4513を備え、マイクロチャンネル等の熱交換器で構成されているので、内部を流通する冷却液体と接触する表面積を大きくできる。このため、各光源装置31にて生じた熱を、保持体側流路451Aを流通する冷却液体に効果的に伝達させることができ、各光源装置31の冷却効率を向上させることができる。
次に、本発明の第6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9および図10は、第6実施形態における光学機器としてのプロジェクタ1Dの概略構成を模式的に示す図である。なお、図9および図10では、説明の便宜上、外装筺体を省略している。
本実施形態は、前記第1実施形態に対して、3つのロッドインテグレータ38および3つの集光レンズ39の部材を追加した点、基台54、素子保持体としての光源用保持体551、流体圧送部としてのポンプ56、および放熱装置57の構造を変更した点、および、基台54に対する各部材31〜33,38,39,56,57の配置位置を変更した点が異なるのみである。その他の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
この第2板状部材542において、第1板状部材341側の端面には、図10に示すように、ポンプ56の外形形状よりも若干大きい外形形状を有し、該第2板状部材542の厚み方向に窪みポンプ56を収納配置可能とする第2収納部5421が形成されている。
第1板状部材541は、図9または図10に示すように、第2板状部材542と略同一となる平面視コ字形状を有する。
この第1板状部材541において、第2板状部材542の第2収納部5421に対応する位置には、図9ないし図11に示すように、ポンプ56の外形形状よりも若干大きい外形形状を有し、表裏を貫通してポンプ56を内部に収納配置可能とする第1収納部5411が形成されている。
すなわち、第1収納部5411および第2収納部5421が本発明に係る凹部に相当する。
ここで、複数の貫通孔5413のうち、2つの貫通孔5413Aは、第1収納部5411の側壁において、2つの溝部5412にそれぞれ連通するように形成されている。
ここで、複数の貫通孔5413のうち、各パネル用保持体352に対応する貫通孔5413Bは、前記第1実施形態で説明した貫通孔3411の形状と同様に、例えば上方側が拡径し下方側が縮径した段付形状を有し、各パネル用保持体352における流体流通部3512の両端部3512A(保持体側接続部)を所定位置に位置決めする基台側接続部として機能する。
また、複数の貫通孔5413のうち、各光源用保持体551に対応する貫通孔5413Cの周縁部分には、図10に示すように、各光源用保持体551の下方側端部の外形形状に対応した凹部5414がそれぞれ形成されている。そして、各光源用保持体551は、下方側端部が各凹部5414にそれぞれ嵌合することで、基台54に対する所定位置に位置決めされる。また、各凹部5414の底面部分には、図10に示すように、各光源用保持体551を固定するためのねじ孔5414Aがそれぞれ形成されている。
なお、基台54および外装筺体は、金属材料に限らず、熱伝導性を有する部材であれば、いずれの材料で構成しても構わない。
3つの光源用保持体551は、それぞれ同一形状で構成されているため、以下では、1つの光源用保持体551のみを説明する。
光源用保持体551は、図9、図10、または図12に示すように、保持体本体5511と、蓋状部材5512(図9、図10)と、複数の板体5513(図12)とを備える。
保持体本体5511は、金属等の熱伝導性部材から構成され、具体的な図示は省略したが、一方側の端面(X軸方向端面)が開口した直方体形状の箱状部材で構成されている。
この保持体本体5511において、下方側端面(一側端面)には、図12に示すように、内部の空間5511Dに冷却液体を流入させる流入口5511Aと、内部の冷却液体を外部に流出させる流出口5511Bとが形成されている。
また、この保持体本体5511には、図9、図10、または図12に示すように、下方側端面に沿って互いに離間する方向に延出する一対の取付部5511Cが形成されている。
すなわち、光源用保持体551は、前記第5実施形態で説明した光源用保持体451と同様に、所謂、マイクロチャンネル等の熱交換器で構成されている。
本実施形態では、基台54に対して、各光源用保持体551、各パネル用保持体352、ポンプ56、およびラジエータ571を接続することで、各光源用保持体551、各パネル用保持体352、ポンプ56、およびラジエータ571が、基台側流路54A(図11)および各保持体側流路451A(図12),352A(図3)を介して直列に接続される。
そして、ポンプ56を駆動させることで、ポンプ56から基台側流路54Aに冷却液体が圧送される。
光源用保持体551B内の保持体側流路451Aを流通する冷却液体は、基台側流路54Aに流入し、ラジエータ571内部に流入する。この際、ラジエータ571内部を流通する冷却液体の熱は、ラジエータ571を介して外部に放熱されるとともに、冷却ファン372の駆動により、放熱され温められた空気がプロジェクタ1D外部に排出される。
光源用保持体551G内の保持体側流路451Aを流通する冷却液体は、基台側流路54Aに流入し、光源用保持体551B内の保持体側流路451Aに流入する。この際、B色光用LEDモジュール(図示略)の駆動により生じた熱は、光源用保持体551Bを介して内部の保持体側流路451Aを流通する冷却液体に伝達される。
以上のように、基台側流路54Aおよび各保持体側流路451A,352Aを介して、ポンプ56〜光源用保持体551R〜パネル用保持体352R〜パネル用保持体352G〜パネル用保持体352B〜光源用保持体551G〜光源用保持体551B〜ポンプ56を辿って冷却液体が循環する。
前記第5実施形態のように、光源用保持体451に管状部材で構成される一対の流体流通部4513を設け、一対の流体流通部4513を介して、基台34の基台側流路34Aと光源用保持体451の保持体側流路451Aとを連通する構成とした場合には、基台側流路34Aおよび空間4511Gの間を冷却液体が流通する際、一対の流体流通部4513により流路が狭くなり、一対の流体流通部4513にて圧力損失が生じやすい。すなわち、基台側流路34Aおよび各保持体側流路451A,352Aが連通した流路中において、冷却液体を良好な流速で流通させることが難しく、各光学素子31,32を効率的に冷却することが難しい。また、前記第5実施形態のように、ラジエータ371に管状部材で構成される一対の流通部3711を設け、一対の流通部3711を介してラジエータ371内部と基台側流路34Aとを連通する構成とした場合も、上記同様に、一対の流通部3711にて圧力損失が生じやすい。
また、ラジエータ571も同様に、下方側端面を基台54に当接することでラジエータ571内部と基台側流路34Aが連通するように構成されている。このことにより、ラジエータ571に一対の流通部を設ける必要がなく、基台側流路34Aおよび各保持体側流路451A,352Aが連通した流路中で圧力損失が生じることを抑制できる。
したがって、基台側流路34Aおよび各保持体側流路451A,352A中において、冷却液体を良好な流速で流通させることができ、各光学素子31,32を効率的に冷却できる。
次に、本発明の第7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13は、第7実施形態における基台34に対する光源用保持体351の位置調整構造を示す図である。なお、図13では、説明の便宜上、基台34および光源用保持体351の一部を除去した破断図としている。
前記第1実施形態では、光源用保持体351の両端部3512Aの突出方向の長さ寸法や、基台34の貫通孔3411の形状により、両端部3512Aを貫通孔3411に挿入するだけで、光源装置31を基台34に対する所定位置に位置決め可能に構成されている。
これに対して第7実施形態では、光源用保持体351および基台34は、互いに接続することで、保持体側流路351Aおよび基台側流路34Aが連通するとともに、光源用保持体351および基台34の相互の位置を調整可能に構成されている。すなわち、光源用保持体351および基台34は、基台34に対して光源装置31を位置調整可能に構成されている。その他の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
先ず、図13に示すように、流体流通部3512の両端部分の先端にゴム等の弾性部材で構成されたOリング6513をそれぞれ取り付けた状態で、流体流通部3512の両端部分の先端を貫通孔6411にそれぞれ配置する。この状態では、貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間をOリング6513が閉塞する。そして、貫通孔6411内部において、流体流通部3512を図13中、水平方向(貫通孔6411への流体流通部3512の挿通方向に直交する方向)に移動させることで、Oリング6513にて貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間が閉塞された状態で、基台34に対して光源用保持体351を図13中、水平方向に移動可能とする。また、貫通孔6411内部において、流体流通部3512を図13中、鉛直方向(貫通孔6411への流体流通部3512の挿通方向)に移動させることで、Oリング6513にて貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間が閉塞された状態で、基台34に対して光源用保持体351を図13中、鉛直方向に移動可能とする。
以上のように、基台34に対して、光源用保持体351の空間的な位置を調整することで、光源用保持体351に保持される光源装置31の空間的な位置を調整可能とする。
先ず、予め、基台34に対して液晶ライトバルブ32およびクロスダイクロイックプリズム33等を設置しておく。また、基台34に対して、上述したように、Oリング6513を介して光源用保持体351を設置する。
そして、光源用保持体351に保持された光源装置31を点灯し、液晶ライトバルブ32およびクロスダイクロイックプリズム33等を介した光束を照度計等により計測しながら、上述したように基台34に対する光源用保持体351の空間的な位置を調整して、明るさ(照度)が最大となる位置に光源用保持体351を位置付ける。
この後、図13に示すように、流体流通部3512と貫通孔6411との隙間を接着剤6514により固定する。
そして、以上のように、基台34に対して光源用保持体351を位置調整し固定することで、図13に示すように、流体流通部3512を介して、基台34の基台側流路34Aと光源用保持体351の保持体側流路351Aとが連通する。
前記第1実施形態のように、光源用保持体351の両端部3512Aおよび基台34の貫通孔3411を外形基準にて接続し、光源装置31を基台34に対する所定位置に位置決めする構成とした場合には、光源用保持体351に対して適切に光源装置31を位置決めする必要があり、光源用保持体351に対する光源装置31の取付作業が煩雑化する恐れがある。特に、光源装置31は、射出される光束の照度分布が固体毎に異なるため、照明対象となる液晶ライトバルブ32に良好に光束を照射するように光源装置31を光源用保持体351に対して適切に位置決めすることは難しいものである。
次に、本発明の第8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実施形態および前記第7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14は、第8実施形態における基台34に対する光源用保持体751の位置調整構造を示す図である。なお、図14では、説明の便宜上、基台34および光源用保持体751の一部を除去した破断図としている。
本実施形態は、前記第7実施形態に対して、光源用保持体751を構成する流体流通部3512の両端部分の先端にそれぞれフランジ部7513を一体的に形成した点が異なるのみである。その他の構成は、前記第7実施形態と同様のものである。
このフランジ部7513には、図14に示すように、鉛直方向に延出し、基台34に対して光源用保持体751を固定するための複数の固定用孔7513Aが形成されている。これら複数の固定用孔7513Aは、図14に示すように、複数の固定ねじ7514のねじ部7514Aよりも大きい穴形状を有しかつ、ねじ頭7514Bよりも小さい穴形状を有する。
また、本実施形態では、基台34には、図14に示すように、フランジ部7513の複数の固定用孔7513Aに対応して、複数の固定ねじ7514に螺合する複数のねじ孔7412が形成されている。
先ず、図14に示すように、各フランジ部7513および各貫通孔6411周縁部分の間に貫通孔6411よりも大きい外形形状を有しゴム等の弾性部材で構成されたOリング7515をそれぞれ介在させた状態で、流体流通部3512の両端部分の先端を各貫通孔6411にそれぞれ遊嵌状態で配置する。また、図14に示すように、各フランジ部7513の複数の固定用孔7513Aに複数の固定ねじ7514を挿通し、複数の固定ねじ7514を複数のねじ孔7412に螺合する。この状態では、貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間をフランジ部7513およびOリング7515が閉塞する。そして、貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間と、複数の固定用孔7513Aおよび複数の固定ねじ7514のねじ部7514A間の隙間とにより、流体流通部3512を図14中、水平方向(貫通孔6411への流体流通部3512の挿通方向に直交する方向)に移動させることで、フランジ部7513およびOリング7515にて貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間が閉塞された状態で、基台34に対して光源用保持体751を図14中、水平方向に移動可能とする。また、複数の固定ねじ7514と複数のねじ孔7412との螺合状態を変更することで、フランジ部7513およびOリング7515にて貫通孔6411および流体流通部3512間の隙間が閉塞された状態で、基台34に対してフランジ部7513および流体流通部3512とともに光源用保持体751を図14中、鉛直方向(貫通孔6411への流体流通部3512の挿通方向)に移動可能とする。
以上のように、基台34に対して、光源用保持体751の空間的な位置を調整することで、光源用保持体751に保持される光源装置31の空間的な位置を調整可能とする。
そして、以上のように、基台34に対して光源用保持体751を位置調整し固定することで、図14に示すように、流体流通部3512を介して、基台34の基台側流路34Aと光源用保持体751の保持体側流路351Aとが連通する。
本実施形態では、流体流通部3512の両端部分の先端に一体的にフランジ部7513がそれぞれ形成され、フランジ部7513が貫通孔6411の周縁部分に接続可能に構成されている。このことにより、基台34に対して、光源用保持体751の空間的な位置を調整した後、フランジ部7513を貫通孔6411の周縁部分に接続することで、前記第7実施形態のようにフランジ部7513が設けられていない構成と比較して、基台34に対する光源用保持体751の固定状態を良好に維持でき、基台34に対する光源装置31の位置ずれを防止できる。
次に、本発明の第9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8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15は、第9実施形態における基台34に対する光源用保持体851の位置調整構造を示す図である。なお、図15では、説明の便宜上、基台34および光源用保持体851の一部を除去した破断図としている。
前記第8実施形態では、流体流通部3512に対してフランジ部7513が一体的に形成されている。
これに対して第9実施形態では、図15に示すように、流体流通部3512に対してフランジ部8513が別体で構成されている。その他の構成は、前記第8実施形態と同様のものである。
フランジ部8513は、図15に示すように、流体流通部3512の両端部分に対応してそれぞれ同一形状となる2つで構成されている。フランジ部8513は、図15に示すように、鉛直方向に延出し流体流通部3512の両端部分の先端をそれぞれ挿通可能とする挿通孔8513Aを有する略円筒形状で形成され、前記第8実施形態で説明したフランジ部7513と略同一形状を有する拡径部8513Bと、拡径部8513Bの外形形状よりも小さくかつ、基台34の貫通孔6411の穴形状よりも小さい外形形状を有して拡径部8513Bの下方側端面から下方側に延出する縮径部8513Cとで構成されている。
ここで、挿通孔8513Aにおいて、拡径部8513B側の内周端面(内周端面の上方側)には、図15に示すように、流体流通部3512のねじ溝6512Aと螺合するねじ溝8513A1が形成されている。
なお、固定用孔8513Dとしては、複数に限らず、例えば、平面視円形状に形成して1つのみ設ける構成としても構わない。
先ず、図15に示すように、流体流通部3512の両端部分の先端にゴム等の弾性部材で構成されたOリング8514をそれぞれ取り付けた状態で、流体流通部3512の両端部分の先端を各フランジ部8513の各挿通孔8513Aにそれぞれ挿通し、ねじ溝6512A,8513A1により流体流通部3512およびフランジ部8513を螺合する。この状態では、流体流通部3512の両端部分の先端と各フランジ部8513の各挿通孔8513Aとの間の隙間を、Oリング8514が閉塞する。
また、前記第8実施形態と同様に、図15に示すように、フランジ部8513および貫通孔6411周縁部分の間にOリング7515を介在させた状態で、流体流通部3512の両端部分の先端および各フランジ部8513の各縮径部8513Cを貫通孔6411にそれぞれ遊嵌状態で配置する。
以上のように、基台34に対して、光源用保持体851の空間的な位置を調整することで、光源用保持体851に保持される光源装置31の空間的な位置を調整可能とする。
そして、以上のように、基台34に対して光源用保持体851を位置調整し固定することで、図15に示すように、流体流通部3512を介して、基台34の基台側流路34Aと光源用保持体851の保持体側流路351Aとが連通する。
本実施形態では、流体流通部3512に対してフランジ部8513が別体で構成されているので、前記第8実施形態のように流体流通部3512に対してフランジ部7513を一体的に形成している構成と比較して、基台34に対して図15中、鉛直方向に光源用保持体851を位置調整する際、流体流通部3512とともにフランジ部8513が移動することがなく、すなわち、フランジ部8513を貫通孔6411の周縁部分に当接させた状態とることができる。このため、Oリング7515およびフランジ部8513により、基台側流路34Aを流通する冷却液体が貫通孔6411を介して外部に漏れることをより確実に防止できる。
次に、本発明の第10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9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16は、第10実施形態における基台34に対する光源用保持体951の位置調整構造を示す図である。なお、図16では、説明の便宜上、基台34および光源用保持体951の一部を除去した破断図としている。
前記第9実施形態では、光源用保持体851において、流体流通部3512は、板状体3511に対して固定されている。
これに対して第10実施形態では、図16に示すように、光源用保持体951において、流体流通部9512は、2つで構成され、素子保持体本体9511に対してそれぞれ螺合して接続する。その他の構成は、前記第9実施形態と同様のものである。
この素子保持体本体9511において、下方側端面には、図16に示すように、空間9511Aと外部とを連通し、各流体流通部9512をそれぞれ挿通可能とする挿通孔9511Bがそれぞれ形成されている。そして、各挿通孔9511Bにおける下方側の内周面には、図16に示すように、流体流通部9512と螺合するためのねじ溝9511B1がそれぞれ形成されている。
ここで、素子保持体本体9511および流体流通部9512は、ねじ溝9511B1,9512Aの螺合構造が、右ねじの螺合構造および左ねじの螺合構造のうちいずれか一方の螺合構造を有するように形成されている。右ねじの螺合構造とは、流体流通部9512側から流体流通部9512に螺合する対象部材(素子保持体本体9511)を見る状態で、流体流通部9512を円筒軸を中心として時計回りに回転させた際に、流体流通部9512が素子保持体本体9511側に向けて進む螺合構造を意味する。また、左ねじの螺合構造とは、流体流通部9512側から流体流通部9512に螺合する対象部材(素子保持体本体9511)を見る状態で、流体流通部9512を円筒軸を中心として反時計回りに回転させた際に、流体流通部9512が素子保持体本体9511側に向けて進む螺合構造を意味する。
先ず、図16に示すように、各流体流通部9512の一方側の端部にゴム等の弾性部材で構成されたOリング9514をそれぞれ取り付けた状態で、各流体流通部9512の一方側の端部を素子保持体本体9511の挿通孔9511Bにそれぞれ挿通し、ねじ溝9511B1,9512Aにより素子保持体本体9511および各流体流通部9512を螺合する。この状態では、各流体流通部9512の一方側の端部と素子保持体本体9511の挿通孔9511Bとの間の隙間を、各Oリング9514がそれぞれ閉塞する。
さらにまた、前記第9実施形態と同様に、図16に示すように、フランジ部8513の複数の固定用孔8513Dに複数の固定ねじ7514を挿通し、複数の固定ねじ7514を緩めた状態で複数のねじ孔7412に螺合する。この状態では、貫通孔6411および縮径部8513Cの間の隙間を拡径部8513BおよびOリング7515が閉塞する。
以上のように、基台34に対して、素子保持体本体9511の空間的な位置を調整することで、素子保持体本体9511に保持される光源装置31の空間的な位置を調整可能とする。
次に、同様に、光源装置31から射出され液晶ライトバルブ32およびクロスダイクロイックプリズム33等を介した光束の明るさ(照度)が最大となるように、上述したように基台34に対する素子保持体本体9511の鉛直方向の位置を調整する。この後、図16に示すように、流体流通部9512と、素子保持体本体9511およびフランジ部8513とを接着剤9515により固定する。
そして、以上のように、基台34に対して光源用保持体951を位置調整し固定することで、図16に示すように、流体流通部9512を介して、基台34の基台側流路34Aと光源用保持体951の保持体側流路451Aとが連通する。
本実施形態では、流体流通部9512は、素子保持体本体9511と右ねじの螺合構造および左ねじの螺合構造のうちいずれか一方の螺合構造で接続し、フランジ部8513と右ねじの螺合構造および左ねじの螺合構造のうちいずれか他方の螺合構造で接続する。このことにより、流体流通部9512を回転させるだけで、基台34に対して光源用保持体951を図16中、鉛直方向に位置調整でき、例えば、前記第8実施形態のように、フランジ部8513を回転させることで基台34に対して光源用保持体851を図15中、鉛直方向に位置調整する構成と比較して、安定した状態で容易に位置調整できる。
前記各実施形態において、各素子保持体35(各光源用保持体、各パネル用保持体)の構成は、前記各実施形態で説明した構成に限らず、各光学素子31,32を保持可能とすれば、いずれの構成でもよい。
例えば、各流体流通部3512,3522のみで構成し、各流体流通部3512,3522にて各光学素子31,32を保持させる構成としてもよい。
また、例えば、素子保持体の構成として、開口部を有し、開口部を閉塞することで内部に冷却液体を封入する冷却室が形成される素子保持体を採用してもよい。そして、素子保持体は、開口部を閉塞するように各光学素子31,32を支持する。すなわち、素子保持体としては、各光学素子31,32からの熱を受熱し、冷却液体に伝達させる構成に限らず、各光学素子31,32と冷却液体とを直接、接触させる構成としてもよい。
同様に、前記第6実施形態では、基台54を構成する第2板状部材542が外装筺体とは別の部材とする構成を説明したが、これに限らず、前記第1実施形態から前記第5実施形態、前記第7実施形態から前記第10実施形態のように第2板状部材を外装筺体の一部とする構成を採用してもよい。
前記第4実施形態において、基台側流路34Aを、外装筺体2の底面側のみならず、側面側にも形成した構成を採用してもよい。
前記第6実施形態では、ポンプ56に平面的に干渉するプロジェクタ1Dの構成部材を、緑色光側のロッドインテグレータ38としたが、これに限らず、その他の構成部材がポンプ56に平面的に干渉するように構成しても構わない。
前記各実施形態では、液晶ライトバルブ32を3枚設けた構成としていたが、これに限らず、1枚のみの液晶ライトバルブ32を設ける構成としてもよい。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行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の投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、本発明に係る光学機器としてプロジェクタを採用したが、これに限らず、冷却対象となる光学素子を備えたその他の光学機器に本発明に係る光学装置を採用してもよい。
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。
Claims (17)
- 複数の光学素子と、前記複数の光学素子を支持する基台とを備えた光学装置であって、
前記複数の光学素子をそれぞれ保持可能に構成され、内部に冷却流体を流通可能とする保持体側流路をそれぞれ有し前記光学素子を保持することで前記保持体側流路を流通する冷却流体および前記光学素子を熱伝達可能に接続する複数の素子保持体を備え、
前記基台は、積層される複数の板状部材を備え、前記複数の板状部材を積層することで内部に冷却流体を流通可能とする基台側流路が形成され、
前記複数の素子保持体および前記基台は、互いに接続可能に構成され、互いに接続することで前記保持体側流路および前記基台側流路が連通することを特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記複数の素子保持体は、前記保持体側流路に連通し前記基台に対して接続するための保持体側接続部をそれぞれ有し、
前記基台は、前記基台側流路に連通し前記複数の素子保持体に対して接続するための複数の基台側接続部を有し、
前記保持体側接続部および前記基台側接続部は、互いに接続することで、前記保持体側流路および前記基台側流路が連通するとともに、前記複数の素子保持体にて保持される前記複数の光学素子を前記基台に対する所定位置に位置決めすることを特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記複数の素子保持体のうち少なくともいずれかの素子保持体は、前記保持体側流路に連通し前記基台に対して接続するための保持体側接続部をそれぞれ有し、
前記基台は、前記基台側流路に連通し前記複数の素子保持体のうち少なくともいずれかの素子保持体に対して接続するための複数の基台側接続部を有し、
前記保持体側接続部および前記基台側接続部は、互いに接続することで、前記保持体側流路および前記基台側流路が連通するとともに、前記素子保持体および前記基台の相互の位置を調整可能に構成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項3に記載の光学装置において、
前記保持体側接続部は、内部に冷却流体を流通可能とする管状部材で構成され、
前記基台側接続部は、前記管状部材の先端部分を遊嵌状態で配置可能とする貫通孔で構成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項3に記載の光学装置において、
前記保持体側接続部は、内部に冷却流体を流通可能とする管状部材と、前記管状部材に一体的に形成され前記管状部材の外周部分から外側に向けて拡がるフランジ部とを含んで構成され、
前記基台側接続部は、前記管状部材の先端部分を遊嵌状態で配置可能とする貫通孔で構成され、
前記フランジ部は、前記貫通孔の周縁部分に接続可能に構成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項3に記載の光学装置において、
前記保持体側接続部は、内部に冷却流体を流通可能とする管状部材で構成され、
前記基台側接続部は、前記管状部材の先端部分を遊嵌状態で配置可能とする貫通孔で構成され、
前記管状部材を挿通可能とし、前記管状部材の外周部分から外側に向けて拡がり、前記貫通孔の周縁部分と接続可能とするフランジ部を備えていることを特徴とする光学装置。 - 請求項6に記載の光学装置において、
前記管状部材は、内部に前記保持体側流路を有する素子保持体本体、および前記フランジ部に対してそれぞれ螺合して接続し、
前記管状部材および前記素子保持体本体は、右ねじの螺合構造および左ねじの螺合構造のうちいずれか一方の螺合構造を有し、
前記管状部材および前記フランジ部は、右ねじの螺合構造および左ねじの螺合構造のうちいずれか他方の螺合構造を有していることを特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記複数の素子保持体のうち少なくともいずれかの素子保持体は、一側端面に、内部に冷却流体を流入させる流入口、および外部に冷却流体を流出させる流出口をそれぞれ有し、前記基台に対して前記一側端面を当接させることで前記保持体側流路および前記基台側流路が連通することを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の光学装置において、
冷却流体を吸入および圧送する流体圧送部を備え、
前記流体圧送部は、前記基台に接続可能に構成され、前記基台に接続することで、前記基台に支持されるとともに、前記基台側流路の冷却流体を吸入、および前記基台側流路に冷却流体を圧送可能とすることを特徴とする光学装置。 - 請求項9に記載の光学装置において、
前記基台は、前記基台の厚み方向に窪み、前記基台側流路に連通する凹部を有し、
前記流体圧送部は、前記凹部に収納配置されることで、前記基台に支持されるとともに、前記基台側流路の冷却流体を吸入、および前記基台側流路に冷却流体を圧送可能とすることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載の光学装置において、
内部に冷却流体を流通可能とし、内部を流通する冷却流体の熱を外部に放熱する放熱部を備え、
前記放熱部は、前記基台に接続可能に構成され、前記基台に接続することで、前記基台に支持されるとともに、前記基台側流路の冷却流体を内部に導入、および内部の冷却流体を前記基台側流路に導出可能とすることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載の光学装置において、
前記基台を構成する複数の板状部材のうち少なくともいずれかの板状部材は、熱伝導性を有する部材で構成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載の光学装置と、前記光学装置を収納配置する外装筺体とを備えていることを特徴とする光学機器。
- 請求項13に記載の光学機器において、
前記外装筺体は、熱伝導性を有する部材で構成され、
前記基台を構成する複数の板状部材のうち少なくともいずれかの板状部材は、熱伝導性を有する部材で構成され、当該光学機器を組み立てた状態で、前記外装筺体に熱伝達可能に接続することを特徴とする光学機器。 - 請求項13に記載の光学機器において、
前記基台を構成する複数の板状部材のうち少なくともいずれかの板状部材は、熱伝導性を有する部材で構成され、前記外装筺体の一部であることを特徴とする光学機器。 - 請求項13から請求項15のいずれかに記載の光学機器において、
当該光学機器は、光源装置から射出された光束を変調して拡大投射するプロジェクタであり、
前記複数の光学素子は、前記光源装置を含んで構成され、
前記光源装置は、固体発光素子で構成されていることを特徴とする光学機器。 - 請求項13から請求項16のいずれかに記載の光学機器において、
冷却流体を吸入および圧送する流体圧送部を備え、
前記基台は、前記基台の厚み方向に窪み、前記基台側流路に連通する凹部を有し、
前記流体圧送部は、前記凹部に収納配置されることで、当該光学機器の構成部材に平面的に干渉する状態で前記基台に支持されるとともに、前記基台側流路の冷却流体を吸入、および前記基台側流路に冷却流体を圧送可能とすることを特徴とする光学機器。
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