JP2011075777A - 光学装置およびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶ライトバルブを効率良く冷却できる光学装置を提供する。
【解決手段】光学装置6は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の液晶ライトバルブ61と、複数の液晶ライトバルブ61をそれぞれ保持する複数のフレーム7と、隣接するフレーム7同士を連通させて接続する接続部8と、を備え、接続部8は、弾性部材を有して形成されている。
【選択図】図2
【解決手段】光学装置6は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の液晶ライトバルブ61と、複数の液晶ライトバルブ61をそれぞれ保持する複数のフレーム7と、隣接するフレーム7同士を連通させて接続する接続部8と、を備え、接続部8は、弾性部材を有して形成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、液晶ライトバルブを有する光学装置、およびこの光学装置を備えたプロジェクターに関する。
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶ライトバルブを備えたプロジェクターが知られている。液晶ライトバルブは、液晶パネルおよび偏光板を備え、フレーム等によって保持されている。
液晶ライトバルブは、光源からの光束が吸収されることによって発熱し、光学的性能が劣化する恐れがある。このため、空気を吹き付けて液晶ライトバルブを冷却する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
液晶ライトバルブは、光源からの光束が吸収されることによって発熱し、光学的性能が劣化する恐れがある。このため、空気を吹き付けて液晶ライトバルブを冷却する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のプロジェクターは、3枚の液晶パネル(赤色光用、緑色光用、青色光用)、各液晶パネルに対応して配置された偏光板、3枚の液晶パネルで変調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム、流路(仮に「流路壁」とする)、および冷却用ファンを備えている。
流路壁は、隣接する液晶パネルの間、および隣接する偏光板の間に設けられ、クロスダイクロイックプリズムと液晶パネルとの間、および液晶パネルと偏光板との間にそれぞれU字状の第1の流路、および第2の流路を形成している。冷却ファンは、この2つの流路の縁部である液晶パネルの側方に配置されている。そして、冷却ファンから吐出された空気は、この2つの流路に流れ、液晶パネル、偏光板が冷却されるようになっている。
流路壁は、隣接する液晶パネルの間、および隣接する偏光板の間に設けられ、クロスダイクロイックプリズムと液晶パネルとの間、および液晶パネルと偏光板との間にそれぞれU字状の第1の流路、および第2の流路を形成している。冷却ファンは、この2つの流路の縁部である液晶パネルの側方に配置されている。そして、冷却ファンから吐出された空気は、この2つの流路に流れ、液晶パネル、偏光板が冷却されるようになっている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、液晶パネルおよび偏光板の固定方法が記述されていないが、記載されている図面によると、流路壁と液晶パネルとの間、および流路壁と偏光板との間に隙間が生じている。この隙間によって、冷却ファンから吐出された空気は、流路の外部に流出したり、乱流が発生したりすることによって、液晶パネルおよび偏光板を効率よく冷却できない恐れがある。また、特許文献1に記載の技術は、各液晶パネルの位置調整について記載されていないが、各液晶パネルで変調された各色光がずれ、合成される画像光の品質が劣る恐れがある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る光学装置は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の液晶ライトバルブと、前記複数の液晶ライトバルブをそれぞれ保持する複数のフレームと、隣接する前記フレーム同士を連通させて接続する接続部と、を備え、前記接続部は、弾性部材を有して形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、接続部は、隣接するフレーム間を連通させるので、この接続部を介して複数のフレームに効率良く空気を流通させることが可能となる。つまり、フレームに保持されている液晶ライトバルブを効率的に冷却することが可能となる。よって、光学装置は、温度上昇が抑制され、入射した色光を安定して変調することが可能となる。また、接続部は、弾性部材を有して形成され、伸縮が可能なので、接続部が接続された状態で各フレームを個別に移動し、フレームを支持する部材に固定することができる。つまり、各液晶ライトバルブの位置をそれぞれ調整することが可能となる。よって、光学装置は、各液晶ライトバルブにて変調された各色光の位置ずれを抑制し、各色光を合成する色合成光学装置に射出することが可能となる。
[適用例2]上記適用例に係る光学装置において、前記接続部は、前記フレームの端部を被嵌する被嵌部を有していることが好ましい。
この構成によれば、フレームの端部は、被嵌部によって被嵌されるので、フレームと接続部との間の空気の漏出が抑制される。よって、接続部に流れる空気をより効率的に利用して液晶ライトバルブを冷却することが可能となる。また、接続部に被嵌部を設けるという簡単な構成で、隣接するフレーム同士間を容易に接続することができるので、光学装置の製造工程の簡素化や部品費の低コスト化が図れる。
[適用例3]上記適用例に係る光学装置において、前記接続部には、内部の空間を仕切る仕切り壁が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、接続部には、仕切り壁が設けられているので、接続部に流れる空気を分割し、液晶ライトバルブを構成する部材に分配して流通させることができる。よって、液晶ライトバルブをさらに効率良く冷却することが可能となる。
[適用例4]上記適用例に係る光学装置において、前記接続部の外壁には、伸縮自在な蛇腹部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、接続部は、蛇腹部を有しているので、部材の伸縮に加えて蛇腹部という形状による伸縮によってより柔軟性が増す。よって、接続部に接続されている各フレームを移動させることがさらに容易となるので、各液晶ライトバルブの位置調整作業が向上し、光学装置の製造工程の簡素化が図れる。また、光学装置を収納する際の省スペース化が可能となるので、在庫管理の効率化等が図れる。
[適用例5]上記適用例に係る光学装置において、前記接続部の外壁には、周囲の部分よりも肉厚の薄い薄肉部が、内部に流れる空気の方向と交差する方向に沿って設けられていることが好ましい。
この構成によれば、接続部は、薄肉部を有し、薄肉部は、接続部の内部に流れる空気の方向(以下、「流れ方向」という)と交差する方向に沿って形成されている。つまり、接続部は、部材の柔軟性に加え、流れ方向および流れ方向に対して交差する方向の柔軟性が増す。よって、各液晶ライトバルブの位置調整作業が向上し、光学装置の製造工程の簡素化が図れる。また、接続部の外壁の内面を滑らかに形成し、外面に凹部を形成することで薄肉部を形成できるので、内部に流れる空気の乱流等を抑制し、効率よく液晶ライトバルブを冷却することが可能となる。
[適用例6]本適用例に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光束を変調する請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の光学装置と、前記光学装置で変調された各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置と、前記画像光を投写する投写光学装置と、を備え、前記光学装置は、前記色合成光学装置を囲むようにU字状に配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、光学装置を赤色光、緑色光、および青色光の3つの色光に対応する液晶ライトバルブと、各液晶ライトバルブを保持するフレームと、隣接するフレーム同士を連通させて接続する接続部とを有して構成し、色合成光学装置を囲むようにU字状に配置させることができる。これによって、プロジェクターは、各液晶ライトバルブの効率的な冷却が可能となると共に、液晶ライトバルブにて変調された各色光のずれが抑制され、色合成光学装置にて品質の良好な画像光の形成が可能となる。よって、プロジェクターは、品質の良好な画像光の投射が可能となると共に、長寿命化が図れる。
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光をスクリーン等に拡大投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、光源211を有する光学ユニット2、冷却ファン31、排気ファン32、導入ダクト41、排気ダクト42、外装を構成する外装筐体5、図示しない制御部、および光源211や制御部等に電力を供給する電源装置等を備えている。なお、以下において、説明の便宜上、プロジェクター1が設置された姿勢において、鉛直方向における上方向を「上方向」として記載する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光をスクリーン等に拡大投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、光源211を有する光学ユニット2、冷却ファン31、排気ファン32、導入ダクト41、排気ダクト42、外装を構成する外装筐体5、図示しない制御部、および光源211や制御部等に電力を供給する電源装置等を備えている。なお、以下において、説明の便宜上、プロジェクター1が設置された姿勢において、鉛直方向における上方向を「上方向」として記載する。
制御部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。
光学ユニット2は、略L字状に形成され、制御部による制御の下、光源211から射出された光束を光学的に処理し、画像情報に応じた画像光を形成して投写する。
図1に示すように、光学ユニット2は、光源装置21、照明光学装置22、色分離光学装置23、リレー光学装置24、光学装置6、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25、投写光学装置としての投写レンズ26、支持部27、およびこれらの光学部品を所定位置に配置する光学部品用筐体30を備える。
図1に示すように、光学ユニット2は、光源装置21、照明光学装置22、色分離光学装置23、リレー光学装置24、光学装置6、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25、投写光学装置としての投写レンズ26、支持部27、およびこれらの光学部品を所定位置に配置する光学部品用筐体30を備える。
光源装置21は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源211およびリフレクター212等を備える。そして、光源装置21は、光源211から射出された光束をリフレクター212によって射出方向を揃え、照明光学装置22に向けて射出する。
照明光学装置22は、第1レンズアレイ221、第2レンズアレイ222、偏光変換素子223、および重畳レンズ224を備える。
第1レンズアレイ221は、光源211から射出された光束の光軸L方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリックス状に配列された構成を有しており、光源装置21から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第2レンズアレイ222は、第1レンズアレイ221と略同様の構成を有しており、重畳レンズ224とともに、部分光束を後述する液晶パネル612の表面に略重畳させる。偏光変換素子223は、第2レンズアレイ222から射出されたランダム偏光光を液晶パネル612で利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有する。
第1レンズアレイ221は、光源211から射出された光束の光軸L方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリックス状に配列された構成を有しており、光源装置21から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第2レンズアレイ222は、第1レンズアレイ221と略同様の構成を有しており、重畳レンズ224とともに、部分光束を後述する液晶パネル612の表面に略重畳させる。偏光変換素子223は、第2レンズアレイ222から射出されたランダム偏光光を液晶パネル612で利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有する。
色分離光学装置23は、2枚のダイクロイックミラー231,232、および反射ミラー233を備え、照明光学装置22から射出された光束を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学装置24は、入射側レンズ241、リレーレンズ243、および反射ミラー242,244を備え、色分離光学装置23で分離されたB光をB光用の液晶パネル612Bまで導く機能を有する。なお、光学ユニット2は、リレー光学装置24がB光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、R光を導く構成としてもよい。
光学装置6は、3色の色光毎に備えられた液晶ライトバルブ61(R光用の液晶ライトバルブを61R、G光用の液晶ライトバルブを61G、B光用の液晶ライトバルブを61Bとする)を備える。
液晶ライトバルブ61は、入射側偏光板611、光変調素子としての液晶パネル612(R光用の液晶パネルを612R、G光用の液晶パネルを612G、B光用の液晶パネルを612Bとする)、および射出側偏光板613を有している。そして、液晶ライトバルブ61は、色分離光学装置23で分離された各色光を画像情報に応じて変調する。
液晶ライトバルブ61は、入射側偏光板611、光変調素子としての液晶パネル612(R光用の液晶パネルを612R、G光用の液晶パネルを612G、B光用の液晶パネルを612Bとする)、および射出側偏光板613を有している。そして、液晶ライトバルブ61は、色分離光学装置23で分離された各色光を画像情報に応じて変調する。
入射側偏光板611は、色分離光学装置23で分離された色光のうち、偏光変換素子223で揃えられた偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収して液晶パネル612に射出する。
液晶パネル612は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、制御部からの駆動信号に応じて、液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板611から射出された色光を変調する。
射出側偏光板613は、入射側偏光板611と略同様の機能を有し、液晶パネル612から射出された光束のうち一定方向の偏光光を透過し、その他の光束を吸収する。光学装置6については、後で詳細に説明する。
液晶パネル612は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、制御部からの駆動信号に応じて、液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板611から射出された色光を変調する。
射出側偏光板613は、入射側偏光板611と略同様の機能を有し、液晶パネル612から射出された光束のうち一定方向の偏光光を透過し、その他の光束を吸収する。光学装置6については、後で詳細に説明する。
クロスダイクロイックプリズム25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。誘電体多層膜は、液晶ライトバルブ61R,61Bから射出された色光を反射し、液晶ライトバルブ61Gから射出された色光を透過する。このようにして、クロスダイクロイックプリズム25は、液晶ライトバルブ61R,61G,61Bにて変調された各色光を合成して画像光を形成する。
投写レンズ26は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム25にて形成された画像光をスクリーン上に拡大投写する。
支持部27は、図2に示すように、クロスダイクロイックプリズム25および光学装置6の下方に配置され、これらの光学部品を固定支持するように構成されている。そして、クロスダイクロイックプリズム25および光学装置6が固定された支持部27は、光学部品用筐体30に位置決めされてネジ等によって固定される。
冷却ファン31は、シロッコファンで構成されており、液晶ライトバルブ61Bの側方に配置される。そして、冷却ファン31は、吐出した空気を光学装置6に吹き付けて入射側偏光板611、液晶ライトバルブ61、および射出側偏光板613を冷却する。
排気ファン32は、軸流ファンで構成され、光学装置6を冷却して温まった空気や、電源装置の駆動に伴って温まった空気を外装筐体5の外部に排出する。
導入ダクト41は、冷却ファン31と光学装置6との間に配置され、冷却ファン31から吐出された空気を光学装置6に導く。
排気ダクト42は、冷却ファン31から吐出され、光学装置6を冷却した空気を排気ファン32に向かって導く。導入ダクト41および排気ダクト42については、後で詳細に説明する。
排気ダクト42は、冷却ファン31から吐出され、光学装置6を冷却した空気を排気ファン32に向かって導く。導入ダクト41および排気ダクト42については、後で詳細に説明する。
ここで、光学装置6、導入ダクト41および排気ダクト42について詳細に説明する。
先ず光学装置6について詳細に説明する。
図2は、光学装置6を模式的に示す図であり、上方から見た断面図である。
光学装置6は、図2に示すように、液晶ライトバルブ61に加え、フレーム7、および接続部8を備えている。
先ず光学装置6について詳細に説明する。
図2は、光学装置6を模式的に示す図であり、上方から見た断面図である。
光学装置6は、図2に示すように、液晶ライトバルブ61に加え、フレーム7、および接続部8を備えている。
フレーム7は、各液晶ライトバルブ61をそれぞれ保持するように形成されている(液晶ライトバルブ61R用のフレームを7R、液晶ライトバルブ61G用のフレームを7G、液晶ライトバルブ61B用のフレームを7Bとする)。
フレーム7は、外形が直方体状に形成され、図2に示すように、入射側偏光板611、液晶パネル612、および射出側偏光板613をそれぞれ離間して配置するための枠部71,72,73が形成されている。
フレーム7は、外形が直方体状に形成され、図2に示すように、入射側偏光板611、液晶パネル612、および射出側偏光板613をそれぞれ離間して配置するための枠部71,72,73が形成されている。
液晶パネル612は、周縁部が枠部72に接着剤を介して固定される。入射側偏光板611および射出側偏光板613は、それぞれがガラス板614に貼付されて枠部71,73に固定される。具体的に、入射側偏光板611および射出側偏光板613は、それぞれが液晶パネル612に対向して配置され、ガラス板614の周縁部が枠部71,73に接着剤を介して固定される。
また、枠部71,72,73は、液晶パネル612、入射側偏光板611および射出側偏光板613が固定された状態において、それぞれの光学部品の表面と沿うように形成されている。つまり、図2に示すように、入射側偏光板611と液晶パネル612との間、および液晶パネル612と射出側偏光板613との間には、空気が滑らかに流れる流路がそれぞれ形成されている。
具体的に、フレーム7Bには、入射側偏光板611と液晶パネル612Bとの間、および液晶パネル612Bと射出側偏光板613との間に流路P11,P21がそれぞれ形成されている。フレーム7Gには、入射側偏光板611と液晶パネル612Gとの間、および液晶パネル612Gと射出側偏光板613との間に流路P13,P23がそれぞれ形成されている。そして、フレーム7Rには、入射側偏光板611と液晶パネル612Rとの間、および液晶パネル612Rと射出側偏光板613との間に流路P15,P25がそれぞれ形成されている。
接続部8は、図2に示すように、フレーム7Bとフレーム7Gとの間に配置される接続部8BG、およびフレーム7Gとフレーム7Rとの間に配置される接続部8GRを備え、それぞれが隣接するフレーム同士を連通させて接続する。接続部8は、熱可塑性イラストマー等の弾性部材で形成され、伸縮可能に構成されている。なお、接続部8は、熱可塑性イラストマーに限らず他の弾性を有する部材であってもよい。
図3、図4は、接続部8BGを模式的に示す図であり、図3は、フレーム7B側からみた正面図、図4は、上方から見た断面図である。
接続部8BGは、図3、図4に示すように、断面視矩形で上方から見て略L字状に形成されており、両端に連通する連通孔81が設けられている。連通孔81は、内部の空間を仕切る仕切り壁82によって2つに分割されており、L字状の外側に位置する流路P12、およびL字状の内側に位置する流路P22が設けられている。
接続部8BGは、図3、図4に示すように、断面視矩形で上方から見て略L字状に形成されており、両端に連通する連通孔81が設けられている。連通孔81は、内部の空間を仕切る仕切り壁82によって2つに分割されており、L字状の外側に位置する流路P12、およびL字状の内側に位置する流路P22が設けられている。
連通孔81の両縁部には、外壁84の内面側が凹部となる薄肉部(被嵌部83)が形成されている。被嵌部83は、内径寸法がフレーム7Bおよびフレーム7Gの端部の外形寸法より僅かに小さく設定され、フレーム7Bおよびフレーム7Gの端部を被嵌するようになっている。接続部8BGは、引き伸ばされた被嵌部83にフレーム7Bおよびフレーム7Gの端部がそれぞれ挿入され、図2に示すように、フレーム7Bおよびフレーム7Gに接続される。また、被嵌部83近傍の肉厚は、図2に示すように、フレーム7Bおよびフレーム7Gの枠部71,73から飛び出さないように設定されている。
仕切り壁82は、図2に示すように、接続部8BGがフレーム7Bに接続された際に、流路P12,P22がフレーム7Bに設けられた流路P11,P21とそれぞれ連通するように形成されている。同様に、仕切り壁82は、接続部8BGがフレーム7Gに接続された際に、流路P12,P22がフレーム7Gに設けられた流路P13,P23とそれぞれ連通するように形成されている。
仕切り壁82の肉厚は、図2に示すように、枠部72から飛び出さないように設定されている。また、仕切り壁82は、縁端部の肉厚より中央部の肉厚が薄く形成され、流路P12,P22に流れる空気を滑らかに流通させると共に、接続部8BGの柔軟性が損なわれないようになっている。なお、仕切り壁82は、ステンレス板などのバネ製を有する部材を有して構成してもよい。これによって、仕切り壁82の歪み等を抑制し、流路P12,P22に安定して空気を流通させることが可能となる。
接続部8GRは、接続部8BGと略対称形状に形成され、L字状の外側に位置する流路P14、およびL字状の内側に位置する流路P24が設けられている。接続部8GRは、接続部8BGと同様に、被嵌部83がフレーム7Gおよびフレーム7Rの端部に被嵌される。そして、接続部8GRは、流路P14,P24がフレーム7Gに設けられた流路P13,P23、およびフレーム7Rに設けられた流路P15,P25にそれぞれ連通してフレーム7G、フレーム7Rに接続される。そして、光学装置6は、図2に示すように、クロスダイクロイックプリズム25を囲むようにU字状に配置された状態(以下、「U字状態」という)となる。
なお、光学装置6は、接続部8がフレーム7に接続される際に、各フレーム7間の位置、つまり各液晶ライトバルブ61の相互間の位置が粗調整される。そして、この粗調整は、3つのフレーム7が略直線上に位置する状態(以下、「I字状態」という)となるように接続部8が伸縮された状態で行われる。
図5は、I字状態における光学装置6を模式的に示す図である。
光学装置6は、図5に示すように、フレーム7Gに対してフレーム7Bおよびフレーム7Rが沿うように接続部8が伸縮されてI字状態となる。具体的に、光学装置6は、接続部8に外力が加えられて外壁84のL字状の外側が縮み、L字状の内側が伸びてI字状態となる。
光学装置6は、このI字状態において、U字状態における各フレームの位置が適切となるように、接続部8に各フレーム7が挿入される量が調整されることによって、各液晶ライトバルブ61の相互間の位置が粗調整される。そして、接続部8は、粗調整後に被嵌部83とフレーム7の縁部との間に接着剤が注入され、フレーム7に強固に接続される。
光学装置6は、図5に示すように、フレーム7Gに対してフレーム7Bおよびフレーム7Rが沿うように接続部8が伸縮されてI字状態となる。具体的に、光学装置6は、接続部8に外力が加えられて外壁84のL字状の外側が縮み、L字状の内側が伸びてI字状態となる。
光学装置6は、このI字状態において、U字状態における各フレームの位置が適切となるように、接続部8に各フレーム7が挿入される量が調整されることによって、各液晶ライトバルブ61の相互間の位置が粗調整される。そして、接続部8は、粗調整後に被嵌部83とフレーム7の縁部との間に接着剤が注入され、フレーム7に強固に接続される。
そして、光学装置6は、I字状態からU字状態に戻され、クロスダイクロイックプリズム25が固定された支持部27に位置決めされて固定される。具体的に、光学装置6は、各フレーム7の位置、つまり各液晶ライトバルブ61の位置がクロスダイクロイックプリズム25に対して調整されると共に、各液晶ライトバルブ61の相互間の位置が微調整され、各フレーム7が支持部27に固定される。そして、接続部8は、I字状態からU字状態に変更される際に、接続部8の弾性力により外壁84や仕切り壁82の歪みが取り除かれ、L字状の状態に戻る。そして、光学装置6には、図2に示すように、流路P11〜流路P15に連通する第1の流路P10、および流路P21〜流路P25に連通する第2の流路P20が形成される。
次に、導入ダクト41について、詳細に説明する。
導入ダクト41は、冷却ファン31とフレーム7Bとの間に配置され、冷却ファン31から吐出された空気を光学装置6に導く。導入ダクト41は、合成樹脂製であり、図2に示すように、両端に連通する連通孔設けられ、断面視矩形の筒状に形成されている。そして導入ダクト41は、連通孔の一方の開口部が冷却ファン31の空気を吐出する吐出口を覆い、他方の開口部がフレーム7Bの縁部を覆うように形成されている。
導入ダクト41は、冷却ファン31とフレーム7Bとの間に配置され、冷却ファン31から吐出された空気を光学装置6に導く。導入ダクト41は、合成樹脂製であり、図2に示すように、両端に連通する連通孔設けられ、断面視矩形の筒状に形成されている。そして導入ダクト41は、連通孔の一方の開口部が冷却ファン31の空気を吐出する吐出口を覆い、他方の開口部がフレーム7Bの縁部を覆うように形成されている。
また、連通孔には、図2に示すように、中央部からフレーム7Bの枠部72に向かって延出する壁部411が設けられている。壁部411は、フレーム7B側が枠部72の肉厚と同等の肉厚を有し、冷却ファン31側に向かって次第に細くなるように形成されている。そして、導入ダクト41には、壁部411によって仕切られたフレーム7Bの流路P11に連通する流路P1、およびフレーム7Bの流路P21に連通する流路P2が形成されている。
次に、排気ダクト42について、詳細に説明する。
排気ダクト42は、図2に示すように、フレーム7Rの端部に配置される。排気ダクト42は、合成樹脂製であり、外形形状が略L字状に形成され、両端に連通する連通孔が設けられ、断面視矩形の筒状に形成されている。そして、排気ダクト42は、連通孔の一方の開口部がフレーム7Bの端部を覆うように形成され、他方の開口部が投写レンズ26の反対側を向くように形成されている(図1参照)。
排気ダクト42は、図2に示すように、フレーム7Rの端部に配置される。排気ダクト42は、合成樹脂製であり、外形形状が略L字状に形成され、両端に連通する連通孔が設けられ、断面視矩形の筒状に形成されている。そして、排気ダクト42は、連通孔の一方の開口部がフレーム7Bの端部を覆うように形成され、他方の開口部が投写レンズ26の反対側を向くように形成されている(図1参照)。
ここで、冷却ファン31から吐出された空気の流れについて説明する。
図2に示すように、冷却ファン31から吐出された空気は、導入ダクト41内を流れ、壁部411によって分割されて流路P1,P2を流れる。流路P1,P2を流れた空気は、第1の流路P10、第2の流路P20をそれぞれ流れる。
そして、第1の流路P10を流れた空気は、3枚の入射側偏光板611および液晶パネル612B,612G、612Rの表面に沿って流れ、これらの光学部品を冷却する。第2の流路P20を流れた空気は、液晶パネル612B,612G、612Rおよび3枚の射出側偏光板613の表面に沿って流れ、これらの光学部品を冷却する。そして、第1の流路P10および第2の流路P20を流れた空気は、排気ダクト42から排気ファン32に向けて流れる。
このように、冷却ファン31から吐出された空気は、光学装置6の側方から滑らかに流通し、各液晶ライトバルブ61を順次冷却する。
図2に示すように、冷却ファン31から吐出された空気は、導入ダクト41内を流れ、壁部411によって分割されて流路P1,P2を流れる。流路P1,P2を流れた空気は、第1の流路P10、第2の流路P20をそれぞれ流れる。
そして、第1の流路P10を流れた空気は、3枚の入射側偏光板611および液晶パネル612B,612G、612Rの表面に沿って流れ、これらの光学部品を冷却する。第2の流路P20を流れた空気は、液晶パネル612B,612G、612Rおよび3枚の射出側偏光板613の表面に沿って流れ、これらの光学部品を冷却する。そして、第1の流路P10および第2の流路P20を流れた空気は、排気ダクト42から排気ファン32に向けて流れる。
このように、冷却ファン31から吐出された空気は、光学装置6の側方から滑らかに流通し、各液晶ライトバルブ61を順次冷却する。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)接続部8は、隣接するフレーム7間を連通させるので、フレーム7に保持されている液晶ライトバルブ61を効率的に冷却することが可能となる。よって、光学装置6は、温度上昇が抑制され、入射した色光を安定して変調することが可能となる。また、接続部8は、弾性部材を有して形成され、伸縮が可能なので、接続部8が接続された状態で各フレーム7を個別に移動し、各液晶ライトバルブ61の位置をそれぞれ調整することが可能となる。よって、光学装置6は、各液晶ライトバルブ61にて変調された各色光の位置ずれを抑制し、クロスダイクロイックプリズム25に射出することが可能となる。
(1)接続部8は、隣接するフレーム7間を連通させるので、フレーム7に保持されている液晶ライトバルブ61を効率的に冷却することが可能となる。よって、光学装置6は、温度上昇が抑制され、入射した色光を安定して変調することが可能となる。また、接続部8は、弾性部材を有して形成され、伸縮が可能なので、接続部8が接続された状態で各フレーム7を個別に移動し、各液晶ライトバルブ61の位置をそれぞれ調整することが可能となる。よって、光学装置6は、各液晶ライトバルブ61にて変調された各色光の位置ずれを抑制し、クロスダイクロイックプリズム25に射出することが可能となる。
(2)接続部8を伸長させたり、屈曲させたりすることが可能なので、光学装置6をU字状態、およびI字状態に形成することが可能となる。これによって、I字状態において、各液晶ライトバルブ61の位置を粗調整し、U字状態における光学装置6の微調整の簡素化を図ったり、光学装置6を収納する際の省スペース化を図ったりすることが可能となる。よって、光学装置6の製造工程の簡素化や、在庫管理の効率化等が図れる。
(3)接続部8は、弾性部材を有して形成されているので、I字状態からU字状態に変更される際に、弾性力によって外壁84や仕切り壁82の歪みが取り除かれ、安定して流路P12,P22を確保することが可能となる。
(4)フレーム7の端部は、被嵌部83によって被嵌されるので、フレーム7と接続部8との間の空気の漏出が抑制される。よって、接続部8に流れる空気をより効率的に利用して液晶ライトバルブを冷却することが可能となる。また、接続部8に被嵌部83を設けるという簡単な構成で、隣接するフレーム7同士間を容易に接続することができるので、光学装置6の製造工程の簡略化や部品費の低コスト化が図れる。
(5)接続部8には、仕切り壁82が設けられているので、接続部8に流れる空気を分割し、液晶ライトバルブ61を構成する入射側偏光板611、液晶パネル612、および射出側偏光板613に分配して流通させることができる。よって、液晶ライトバルブ61をさらに効率良く冷却することが可能となる。
(6)プロジェクター1は、上述した光学装置6を備えているので、液晶ライトバルブ61の効率的な冷却が可能となると共に、各色光のずれを抑制した品質の良好な画像光を投写することが可能となる。よって、プロジェクター1の長寿命化が図れる。
(7)冷却ファン31から吐出された空気は、効率良く液晶ライトバルブ61に導かれるので、冷却ファン31の回転数を下げることが可能となる。また、冷却ファン31から吐出された空気は、滑らかに第1の流路P10および第2の流路P20を流れるので、乱流による風切り音等の抑制が可能となる。よって、プロジェクター1の低騒音化が図れる。
(8)冷却ファン31は、光学装置6の側方に配置され、冷却ファン31から吐出された空気は、光学装置6の側方から滑らかに流通し、各液晶ライトバルブ61を順次冷却する。これによって、光学装置6の上方、および下方の省スペースが可能となるのでプロジェクター1の薄型化が図れる。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
(変形例1)
前記実施形態の接続部8の外壁84の一部を蛇腹状に形成してもよい。
図6は、変形例1の接続部18のうちフレーム7Bとフレーム7Gとの間に配置される接続部18BGを模式的に示す図である。
図6に示すように、接続部18BGは、蛇腹状に形成された伸縮自在の蛇腹部185を有しており、この蛇腹部185は、平面視L字状の外壁184の屈曲部周辺に形成されている。接続部18BGは、蛇腹部185が伸縮されることによって、図6に示すL字状の状態から略直線上に伸長される状態に容易に変更できるようになっている。
(変形例1)
前記実施形態の接続部8の外壁84の一部を蛇腹状に形成してもよい。
図6は、変形例1の接続部18のうちフレーム7Bとフレーム7Gとの間に配置される接続部18BGを模式的に示す図である。
図6に示すように、接続部18BGは、蛇腹状に形成された伸縮自在の蛇腹部185を有しており、この蛇腹部185は、平面視L字状の外壁184の屈曲部周辺に形成されている。接続部18BGは、蛇腹部185が伸縮されることによって、図6に示すL字状の状態から略直線上に伸長される状態に容易に変更できるようになっている。
また、接続部18BGには、接続部8BGと同様に、フレーム7Bに形成された流路P11、P21、およびフレーム7Gに形成された流路P13、P23にそれぞれ連通する流路P120,P220が設けられている。
図示は省略するが、フレーム7Gとフレーム7Rとの間に配置される接続部18GRは、接続部18BGと略対称形状に形成され、蛇腹部185を有している。そして、光学装置6は、接続部18が伸縮されることによって、U字状態とI字状態とが容易に可能になっている。
図示は省略するが、フレーム7Gとフレーム7Rとの間に配置される接続部18GRは、接続部18BGと略対称形状に形成され、蛇腹部185を有している。そして、光学装置6は、接続部18が伸縮されることによって、U字状態とI字状態とが容易に可能になっている。
このように、接続部18は、蛇腹部185を有しているので、部材の伸縮に加えて蛇腹部185という形状よる伸縮によってより柔軟性が増す。よって、接続部18に接続されている各フレーム7を移動させることがさらに容易となるので、各液晶ライトバルブ61の位置調整作業が向上し、光学装置6の製造工程の簡素化が図れる。
(変形例2)
前記実施形態の接続部8の外壁の一部に周囲の部分よりも肉厚の薄い薄肉部を形成してもよい。
図7は、変形例2の接続部28のうちフレーム7Bとフレーム7Gとの間に配置される接続部28BGを模式的に示す図である。
図7に示すように、接続部28BGには、L字状の屈曲部周辺の外壁284に周囲の部分よりも肉厚の薄い薄肉部285が形成されている。また、接続部28BGには、接続部8BGと同様に、フレーム7Bに形成された流路P11、P21、およびフレーム7Gに形成された流路P13、P23にそれぞれ連通する流路P1200,P2200が設けられている。
前記実施形態の接続部8の外壁の一部に周囲の部分よりも肉厚の薄い薄肉部を形成してもよい。
図7は、変形例2の接続部28のうちフレーム7Bとフレーム7Gとの間に配置される接続部28BGを模式的に示す図である。
図7に示すように、接続部28BGには、L字状の屈曲部周辺の外壁284に周囲の部分よりも肉厚の薄い薄肉部285が形成されている。また、接続部28BGには、接続部8BGと同様に、フレーム7Bに形成された流路P11、P21、およびフレーム7Gに形成された流路P13、P23にそれぞれ連通する流路P1200,P2200が設けられている。
具体的に、薄肉部285は、外壁284の内面が滑らかに形成され、外面に凹部が設けられることによって形成されている。そして、薄肉部285は、接続部28BGの内部に流れる空気の方向(流れ方向)、つまり流路P1200,P2200に流れる空気の方向と交差する方向に沿って設けられている。
図示は省略するが、フレーム7Gとフレーム7Rとの間に配置される接続部28GRは、接続部28BGと略対称形状に形成され、薄肉部285を有している。
図示は省略するが、フレーム7Gとフレーム7Rとの間に配置される接続部28GRは、接続部28BGと略対称形状に形成され、薄肉部285を有している。
このように、接続部28は、流れ方向と交差する方向に沿って形成された薄肉部285を有しているので、部材の柔軟性に加え、流れ方向および流れ方向に対して交差する方向の柔軟性が増す。よって、各液晶ライトバルブ61の位置調整作業が向上し、光学装置6の製造工程の簡素化が図れる。また、接続部28は、外壁284の内面が滑らかに形成されているので、内部に流れる空気の乱流等が抑制され、効率よく液晶ライトバルブ61を冷却することが可能となる。
(変形例3)
支持部を回動できるように構成してもよい。図8は、変形例3の支持部270および光学装置6を模式的に示す図である。図8に示すように、支持部270は、支持本体部271、B側支持部272、およびR側支持部273を備えている。
支持本体部271は、クロスダイクロイックプリズム25、およびフレーム7Gを固定するように構成されている。B側支持部272は、フレーム7Bを固定し、端部近傍が支持本体部271に軸支されて回動できるように構成されている。同様に、R側支持部273は、フレーム7Rを固定し、端部近傍が支持本体部271に軸支されて回動できるように構成されている。
支持部を回動できるように構成してもよい。図8は、変形例3の支持部270および光学装置6を模式的に示す図である。図8に示すように、支持部270は、支持本体部271、B側支持部272、およびR側支持部273を備えている。
支持本体部271は、クロスダイクロイックプリズム25、およびフレーム7Gを固定するように構成されている。B側支持部272は、フレーム7Bを固定し、端部近傍が支持本体部271に軸支されて回動できるように構成されている。同様に、R側支持部273は、フレーム7Rを固定し、端部近傍が支持本体部271に軸支されて回動できるように構成されている。
光学装置6は、図8(a)に示すように、B側支持部272およびR側支持部273が略直線上に沿うように回動された状態の支持部270に、I字状態で固定される。その後、光学装置6は、図8(b)に示すように、B側支持部272とR側支持部273とが対向するように回動されてU字状態で配置される。
このように、支持部270を回動できるように構成することで、光学装置6の製造および光学装置6をクロスダイクロイックプリズム25に配置する作業を一連の作業として構成できるので製造工程の簡略化が図れる。
このように、支持部270を回動できるように構成することで、光学装置6の製造および光学装置6をクロスダイクロイックプリズム25に配置する作業を一連の作業として構成できるので製造工程の簡略化が図れる。
(変形例4)
前記実施形態の支持部27は、フレーム7の下方に位置するように構成されているが、クロスダイクロイックプリズム25とフレーム7とが対向する部位に支持部を配置するように構成してもよい。
前記実施形態の支持部27は、フレーム7の下方に位置するように構成されているが、クロスダイクロイックプリズム25とフレーム7とが対向する部位に支持部を配置するように構成してもよい。
(変形例5)
液晶パネル612の光束が入射する入射側端面、および光束が射出される射出側端面に防塵ガラスをそれぞれ配置するよう構成してもよい。
また、前記実施形態の液晶ライトバルブ61は、透過型を用いているが、反射型の液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。
液晶パネル612の光束が入射する入射側端面、および光束が射出される射出側端面に防塵ガラスをそれぞれ配置するよう構成してもよい。
また、前記実施形態の液晶ライトバルブ61は、透過型を用いているが、反射型の液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。
(変形例6)
前記実施形態の光源装置21は、放電型の光源211を採用しているが、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。
前記実施形態の光源装置21は、放電型の光源211を採用しているが、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。
1…プロジェクター、2…光学ユニット、6…光学装置、7,7R,7G、7B…フレーム、8,8BG,8GR,18,18BG,18GR,28,28BG,28GR…接続部、25…クロスダイクロイックプリズム、26…投写レンズ、27,270…支持部、31…冷却ファン、32…排気ファン、41…導入ダクト、42…排気ダクト、61,61R,61G,61B…液晶ライトバルブ、81…連通孔、82…仕切り壁、83…被嵌部、84,184,284…外壁、185…蛇腹部、211…光源、271…支持本体部、272…B側支持部、273…R側支持部、285…薄肉部、611…入射側偏光板、612,612R,612G、612B…液晶パネル、613…射出側偏光板、P10…第1の流路、P20…第2の流路。
Claims (6)
- 複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の液晶ライトバルブと、
前記複数の液晶ライトバルブをそれぞれ保持する複数のフレームと、
隣接する前記フレーム同士を連通させて接続する接続部と、
を備え、
前記接続部は、弾性部材を有して形成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置であって、
前記接続部は、前記フレームの端部を被嵌する被嵌部を有していることを特徴とする光学装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光学装置であって、
前記接続部には、内部の空間を仕切る仕切り壁が設けられていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記接続部の外壁には、伸縮自在な蛇腹部が設けられていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記接続部の外壁には、周囲の部分よりも肉厚の薄い薄肉部が、内部に流れる空気の方向と交差する方向に沿って設けられていることを特徴とする光学装置。 - 光源と、
前記光源から射出された光束を変調する請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の光学装置と、
前記光学装置で変調された各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置と、
前記画像光を投写する投写光学装置と、
を備え、
前記光学装置は、前記色合成光学装置を囲むようにU字状に配置されていることを特徴とするプロジェクター。
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- 2009-09-30 JP JP2009226391A patent/JP2011075777A/ja not_active Withdrawn
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