JP2007323077A - 光学系および投射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明の主題としての光学系は、入射光に面するための前側を含む少なくとも1つのパッケージ空間光変調器を含む。光学系はさらに、パッケージ空間光変調器によって形成された画像を投射するための投射光学部品を含み、パッケージ空間光変調装置の前側との間に封止された気体空間がある。光学系は、パッケージ空間光変調器の前側に熱結合された第1の熱輸送手段を含み、第1の熱輸送手段はパッケージ空間光変調器の前側にその縁に沿って接触する熱伝導性フレームを含む。パッケージ後側に熱結合される第2の熱輸送手段も設けられ得る。第1および第2の熱輸送手段はパッケージによって熱的に分離される。装置はさらに、第1の熱輸送手段および第2の熱輸送手段のうちの少なくとも1つの熱流を制御するための制御手段を含み得る。
【選択図】図1
Description
この発明は、反射型空間光変調装置のためのハウジング、およびそのようなハウジングを含む光学系、ならびに投射機および投射機を操作する方法に関する。
ライトエンジンとしても知られ、空間光変調装置または光弁を含むハウジングを含む、画像変調システムがよく知られている。空間光変調ハウジングは、LCD光変調器のためなどに光透過モードで機能してもよく、または、それはDMDまたはLCD、たとえば、LCOS、光変調器を使用した光反射型空間光変調装置であってもよい。
この発明の目的は、反射型空間光変調システムを含む良好な光学系、および/またはそのような光学系を含む良好な投射装置を提供することである。
の反射型空間光変調装置の前側および/または後側の温度は、光学系内の他の反射型空間光変調装置の前側および/または後側の温度から独立して制御されてもよい。この発明の特定の実施例では、少なくとも2つの反射型空間光変調装置が設けられ、各空間光変調装置は2つの熱流経路(1つは前側、もう1つは後側に対して)を有し、これら少なくとも4つの熱流経路は、すべて互いから独立して制御可能である。
の熱放散または熱交換手段に対して)の少なくとも1つまたは両方で熱流を制御するために制御手段を設けることができる。1つまたは2つの熱経路の制御は、たとえば、第1および第2の熱輸送手段の熱流から独立して行なうことができ、または、たとえば、前および/または後で、たとえば、反射型空間光変調装置の温度を検出するセンサからのフィードバックループを使用することによって、同時にまたは組合せて制御してもよい。
結合された少なくとも1つの熱パイプを含んでもよく、2つ以上の熱パイプを含んでもよい。この場合、熱伝導性フレームは、少なくとも部分的に、または完全に封止された気体空間内にあってもよく、少なくとも1つの熱パイプは、熱伝導性フレームから封止された気体空間外にある熱放散手段または熱交換手段へと熱を伝導してもよい。この発明の一部の実施例によると、第1の熱輸送手段はさらに、能動冷却装置を含んでもよく、熱パイプは能動冷却装置に結合される。
この発明を特定の実施例に関して、かつある図面を参照して説明するが、この発明はそれに制限されず、クレームによってのみ制限される。説明される図面は概略的に過ぎず、かつ非制限的なものである。図面中、要素の一部の大きさは誇張されることがあり、例示のために同じ縮尺で書かれていない。寸法および相対的な寸法は、この発明の実際の実施化に対応していない。
よい。パッケージは入射光に面するための前側を有し、この前側にはガラスの壁などの透明な壁が設けられてもよく、パッケージはさらにパッケージ後側を有し、これは空間光変調装置を駆動するための電子構成要素または電子構成要素への接続を含んでもよい。アセンブリを冷却するために2つ以上の熱輸送要素が設けられてもよい。アセンブリは、光変調器と前側のガラス壁との間の空間に、たとえば、シリコンオイルまたは汚染成分を吸収するための化学フィルタを含んでもよい。
「パッケージ前側」という用語は、入射光に面する、空間光変調ハウジングのパッケージの側と理解されるべきである。この側は投射光学部品に向かって投射光も発する。
マイクロ電気機械技術、リソグラフィ、または薄膜堆積技術を使用して、検出システムでの統合が可能であり、かつそれらのサイズが小型になるように適用することができる点である。
および全反射プリズム11は、投射レンズ7と、DMD色分割/色合成プリズム12との間に挿入される。
変調器111によって発生された熱は、対流によって気密性の容積154を通って移動し、その壁を通る伝導によってパッケージ110から出ていく。この熱は、この発明の実施例によると、第1の熱輸送手段130を介して取除かれる。
ド121を含み、これはパッケージ110の後側112に接触する。熱結合手段(図1には図示せず)は、後側112をスタッド121に熱結合するために設けられ、電気絶縁手段(図示せず)は、パッケージ110の後側112にあり得る変調器111の後側の電子素子をスタッド121から電気的に絶縁するために設けられる得る。熱結合手段は、同時に電気絶縁手段を形成してもよく、たとえば、熱伝導性であるが、電気的に絶縁性の接着剤であってもよい。スタッド121は、好ましくは金属などの高伝導性材料から作られる。スタッド121は、パッケージ111の後側112を、受動、または能動、すなわち制御可能な冷却装置122と結合する。例として、空気冷却フィンの単純なアレイは受動ヒートシンクとして使用可能である。ペルチェ素子は能動冷却装置122として使用可能であり、その冷たい側123はスタッドに結合され、その暖かい側124は熱放散手段、たとえば、空気冷却された冷却フィン125または液体冷却されたヒートシンクに熱結合される。どちらの場合でも、第2の熱輸送手段120の第2の熱経路が設けられる。代替の能動冷却装置は、空気冷却されたヒートシンク、たとえば、冷却フィンのアレイであり、それに対して冷却空気の量は空気ファンの回転スピードを制御することによって制御可能である。別の代替の能動冷却装置は、水または液体冷却されたヒートシンクであり、それに対して冷却液の量は、この液体冷却されたヒートシンクに結合される液体ポンプの出力を制御することによって制御可能である。例として、冷却液はグリコールと脱塩水との混合物であり得る。
、第1の冷却装置130の固体材料との接触によって行なわれる。これは、この発明の実施例に従って、複数の光変調器111の各々に対して別々に行なわれてもよい。
、能動冷却装置へも伝達することができ、これらは光エンジンの光学ゾーンの外側に取付けられる。
Claims (13)
- 少なくとも1つのパッケージ空間光変調器を含む光学系であって、入射光に面するための前側と、前記パッケージ空間光変調器によって形成された画像を投射するための投射光学部品と、前記パッケージ空間光変調器の前側と投射光学部品との間の封止された気体空間と、前記空間光変調器の前側に熱結合される第1の熱輸送手段とを含み、前記第1の熱輸送手段は前記パッケージ空間光変調器の前側にその縁に沿って接触する、光学系。
- 前記少なくとも1つのパッケージ空間光変調器は後側を含み、前記光学系は前記少なくとも1つのパッケージ空間光変調器の後側に熱結合される第2の熱輸送手段をさらに含む、請求項1に記載の光学系。
- 前記第1および第2の熱輸送手段は、前記パッケージ空間光変調器によって互いに熱的に分離される、請求項2に記載の光学系。
- 前記第1の熱輸送手段および前記第2の熱輸送手段のうちの少なくとも1つの熱流を制御するための制御手段をさらに含む、請求項1から3のいずれかに記載の光学系。
- 制御手段は、前記第1の熱輸送手段の熱流から独立して、前記第2の熱輸送手段の熱流を制御するためのものである、請求項4に記載の光学系。
- 制御手段は、前記第2の熱輸送手段の熱流から独立して、前記第1の熱輸送手段の熱流を制御するのに好適である、請求項4または5に記載の光学系。
- 前記第1の熱輸送手段は、熱伝導性フレームに熱結合される少なくとも1つの熱パイプをさらに含む、請求項1から6のいずれかに記載の光学系。
- 前記第1の熱輸送手段は能動冷却装置をさらに含み、前記熱パイプは能動冷却装置に結合される、請求項7に記載の光学系。
- 前記熱伝導性フレームは、金属などの高熱伝導性材料から設けられる、請求項1から8のいずれかに記載の光学系。
- 前記熱伝導性フレームは、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、および熱伝導性セラミックからなる群からの材料から設けられる、請求項1から9のいずれかに記載の光学系。
- 第2の熱輸送手段は能動冷却装置をさらに含む、請求項2から10のいずれかに記載の光学系。
- 少なくとも2つのパッケージ空間光変調器を含み、前記第1の熱輸送手段および前記第2の熱輸送手段のうちの少なくとも1つの熱流を制御するための制御手段は、前記第1または第2の熱輸送手段のうちの1つを、前記第1または第2の熱輸送手段のうちの他方から独立して制御するように適合される、請求項4から11のいずれかに記載の光学系。
- 請求項1から12のいずれかに記載の光学系を含む投射装置。
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