JP3828289B2

JP3828289B2 - Optical device

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Publication number: JP3828289B2
Application number: JP18936898A
Authority: JP
Inventors: 健二布施; 幹夫白石; 康男大塚; 信行賀来; 英博池田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: JP2000019646A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はライトバルブ手段を用いる液晶プロジェクタ等の光学装置に係わり、特に、ライトバルブ手段を冷却する冷却装置を有する光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のライトバルブ手段を用いた光学装置としては、例えば特開平８−１７９４２４号公報に開示されているものが知られている。この従来技術では液晶プロジェクタのライトバルブ手段である液晶パネルの冷却手段として軸流型送風手段を用いている。
しかしながら、上記従来技術では光学装置の高さは送風手段と整流器の高さにライトバルブ手段の高さを加算した高さ寸法になり装置の薄形化に不利である。また、別の従来技術としては、例えば特開平５−５３２００号公報に開示されているものが知られている。この従来技術では、軸流型送風手段よりも圧力損失に強い遠心型送風手段を気室を介してライトバルブ手段に繋ぐことによって、ライトバルブ手段、すなわち液晶パネルを冷却している。
しかしながら、実際には気室の断面形状の変化が大きいため圧力損失が大きく、十分な風量が得られず冷却効率が上がらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の軸流型送風手段を用いた光学装置においては、ライトバルブ手段の下方に送風手段を設け、ライトバルブ手段と送風手段の間に整流器を設けているが、この場合、装置全体の高さ寸法は、投射レンズまたはライトバルブ手段部分の高さ寸法に、送風手段と整流器の高さが加算された高さ寸法になり装置の薄形化は困難である。
また、この送風手段と整流器は投射レンズに対して下方に突出した位置に配置されているため、投射レンズの下方には装置の構成上有効活用しにくいスペース（デッドスペース）が生じてしまい、装置全体のサイズおよび高さ寸法の低減には不利である。
さらに、前記従来例のように送風手段として遠心型送風手段を用いた場合でも、送風手段からの冷却風を、流路の断面形状の変化が大きい気室（流路、導風路）を通した場合には圧力損失が大きく、十分な風量が得られないため、冷却効率が上げらない。
また、遠心型送風手段の位置や気室の形状を変えただけでは各ライトバルブ手段毎に温度上昇を平均化して冷却効率を上げるのが難しいという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は高さ寸法を低減し、装置の小型化に対応した高効率の冷却を行うことが出来る光学装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、光をライトバルブ手段に照射し、前記ライトバルブ手段から出射された光を投射する本発明の光学装置は、送風手段と、前記送風手段と前記ライトバルブ手段との間に設けられ、複数の流路からなる送風路とから構成され、前記送風手段による風によって前記ライトバルブ手段を冷却している。
また、前述の光学装置において、前記複数の流路は前記送風路に設けられた案内部材から構成されている。
光をライトバルブ手段に照射し、前記ライトバルブ手段から出射された光を投射する本発明の光学装置は、前記ライトバルブ手段の側面に配置された送風手段と、前記送風手段による風を前記ライトバルブ手段に供給するための送風路とを備え、前記ライトバルブ手段の入出射光で構成される面に対してほぼ垂直方向から前記ライトバルブ手段に送風する。
【０００６】
前述の光学装置において、前記送風路は前記入出射光で構成される面に対してほぼ平行な流路を経由して前記ライトバルブ手段に送風するように構成されている。
前述の光学装置において、前記送風路は複数の流路を形成するための案内部材を有する。
また、光をライトバルブ手段に照射し、前記ライトバルブ手段から出射された光を投射する本発明の光学装置は、送風手段と、前記送風手段から前記光学装置の水平方向に延び、前記ライトバルブ手段の下方にいたり、さらに前記ライトバルブ手段の下方から上方に送風する送風路と、前記送風手段の略近傍から前記ライトバルブ手段の略近傍までの送風路に設けられ、複数の流路を形成するための案内部材とから構成されている。
【０００７】
また、光をライトバルブ手段に照射し、前記ライトバルブ手段から出射した光を投射する本発明の光学装置は、前記ライトバルブ手段の側方に配置された送風手段と、前記送風手段から送られた風で前記ライトバルブ手段を冷却するための送風路と、前記送風手段の略近傍から前記ライトバルブ手段の略近傍までの送風路に設けられ、複数の流路を形成するための案内部材とから構成されている。
【０００８】
前述の光学装置において、前記送風手段は遠心ファンを用いている。
また、前述の光学装置において、前記複数の流路の風量のうちふたつ以上の流路の風量が各々異なるように前記案内部材によって流路を構成している。
前述の光学装置において、前記複数の流路の排出側の流速のうちふたつ以上の流路の流速が各々異なるように前記案内部材によって流路を構成している。
前述の光学装置において、前記案内部材によって、前記複数の流路の入力側の断面積のうちふたつ以上の流路の断面積が各々異なるように構成している。
前述の光学装置において、前記案内部材によって、前記複数の流路の排出側の断面積のうちふたつ以上の流路の断面積が各々異なるように構成している。
前述の光学装置において、前記案内部材によって、前記複数の流路の入力側の断面形状のうちふたつ以上の流路の断面形状が各々異なるように構成している。
【０００９】
前述の光学装置において、前記案内部材によって、前記複数の流路の排出側の断面形状のうち少なくともふたつ以上の流路の断面形状が各々異なるように構成している。
また、前述の光学装置において、前記流路の出口が前記ライトバルブ手段の位置に略合致するようにその断面形状を前記案内部材によって変化させている。
前述の光学装置において、前記流路を段差のない連続した形状としている。
前述の光学装置において、前記流路は吸入側の断面積が排出側の断面積に対して大きくなるように形成されている。
前述の光学装置において、前記案内部材は固定部および可動部から構成されている。
【００１０】
また、前記可動部は調整可能な構成としている。
前記流路はライトバルブ手段の光の入射側用の冷却用の流路と、他の冷却用の流路とに分割されている。
前述の光学装置において、前記ライトバルブ手段の光の入射側に入射側偏光板が設けられ、前記流路は、前記入射側偏光板の光の入射側および出射側用に分割されている。
更に、前記ライトバルブ手段は、第１のライトバルブ手段、第２のライトバルブ手段、第３のライトバルブ手段から構成され、前記流路は前記第１のライトバルブ手段を冷却する第１の流路と、前記第２のライトバルブ手段および前記第３のライトバルブ手段を冷却する第２の流路と、前記第３のライトバルブ手段を冷却する第３の流路とから構成されている。
【００１１】
また、前記第３のライトバルブ手段への風速が、前記第１のライトバルブ手段及び前記第２のライトバルブ手段への風速より小さくなるように前記複数に分割された流路を構成している。
また、前記第１の流路と前記第２の流路の風速を略同等にしている。
前記第３のライトバルブ手段への流量が前記第１のライトバルブ手段及び前記第２のライトバルブ手段への流量より小さくなるように前記複数に分割された流路を構成している。
前述の光学装置において、前記流路の一部を円弧状に構成し、前記ライトバルブ手段のうち一番発熱量の大きいライトバルブ手段を冷却する流路が、前記円弧状の流路の円周方向の外側になるように構成している。
また、前述の光学装置において、前記ライトバルブ手段は第１のライトバルブ手段、第２のライトバルブ手段、第３のライトバルブ手段を有し、前記複数の流路は前記第１のライトバルブ手段を冷却する第１の流路と、前記第２のライトバルブ手段と第３のライトバルブ手段を冷却する第２の流路とを有している。
前記第２の流路は前記第２のライトバルブ手段を冷却する第３の流路と、前記第３のライトバルブ手段を冷却する第４の流路とから構成されている。
【００１２】
前記第１の流路は前記第１のライトバルブ手段の光の入射側を冷却する第５の流路と、前記第１のライトバルブ手段の光の入射側とは反対の側を冷却する第６の流路とから構成されている。
前記第３の流路は前記第２のライトバルブ手段の光の入射側を冷却する第７の流路と、前記第２のライトバルブ手段の光の入射側とは反対の側を冷却する第８の流路とから構成されている。
前記第４の流路は、前記第３のライトバルブ手段の光束の入射側を冷却する第９の流路と、前記第３のライトバルブ手段の光束の入射側とは反対の側を冷却する第１０の流路とから構成されている。
また、前記第１の流路と第２の流路の流量をほぼ同等にしている。
前記光学装置は光学部品を固定する光学ケースを有し、前記送風路は前記光学ケースの一部を共有する構造としている。
前記光学装置は光学部品を固定する光学ケースを有し、前記送風路は前記光学ケースと一体に構成されている。
前記光学装置は投射レンズを有し、前記送風路は前投射レンズの投射方向からみて左右どちら側にも前記送風手段を配置可能な構成としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による光学装置の実施の形態を幾つかの実施例を用いて説明する。
【００１４】
最初に、本発明の第１の実施例を図を用いて説明する。
図１は本発明による光学装置の第１の実施例を示す平面図である。図において、光源として用いる放電ランプ１からの照明光２は、放物面鏡のランプリフレクタ３、レンズ４、レンズ５を介して偏光変換素子６に入射され、更に第１のレンズアレイ７、ミラー８、第２のレンズアレイ９を介してダイクロイックミラー１０に入射される。
ダイクロイックミラー１０では、赤色光１１が透過され、緑および青色光１２が反射される。赤色光１１は、第１のミラー１３で反射され、第１の入射側偏光板８１を透過して、第１のライトバルブ手段１４に入射される。緑および青色光１２は、緑色光１６を反射し、青色光１７を透過するダイクロイックミラー１５に入射され、ここで緑色光１６が反射され、青色光１７は透過される。緑色光１６は、第２の入射側偏光板８２を透過し、第２のライトバルブ手段１８に入射される。
【００１５】
青色光１７は、第２のミラー１９、第３のミラー２０を介して、第３の入射側偏光板８３を透過し、第３のライトバルブ手段２１に入射される。
第１のライトバルブ手段１４からの赤透過光、ライトバルブ手段１８からの緑透過光及びライトバルブ手段２１からの青透過光はクロスダイクロイックプリズム２５により合成されて、色合成された出射光２６となり、投射レンズ２７によりスクリーン（図示せず）上に投射される。
本実施例では、色分離光学系を第１のダイクロイックミラー１０、第２のダイクロイックミラー１５、第１のミラー１３、第２のミラー１９、第３のミラー２０から構成し、これをクロスダイクロイックプリズム２５の周囲に配置している。また、照明光学系は、光源からの照明光の利用効率を向上させ、かつ均一な照明光を得るためのものであり、光源である放電ランプ１、ランプリフレクタ３、レンズ４、レンズ５、偏光変換素子６、オプティカルインテグレータ手段である第１レンズアレイ７、ミラー８、第２レンズアレイ９から構成されている。さらに、光源用電源であるランプ電源３１を備えている。
【００１６】
本実施例において、図１の上方から下方に、投射レンズ２７、クロスダイクロイックプリズム２５、色分離光学系、照明光学系、ランプ電源３１がこの順に並べられている。また、色分離光学系及び照明光学系の光学部品は光学ケース２００によって内包保持されている。
さらに、図において、２９は筐体であり、筐体２９の側面には、第１の吸入口９１、第２の吸入口９２および排出口９３が設けられている。６１は第１、第２、第３のライトバルブ手段１４、１８、２１を冷却するための送風手段であり、本実施例では遠心ファンを用いている。６５は前記光学ケースの下方に冷風を導くための送風路であり、６７は送風手段６１の吸入用送風路である。９５は外気を送風手段に導くためのダクトである。
図１において、吸入口９１から吸入された外気は矢印Ｗ１〜Ｗ５で示すように、吸気ファン６３により筐体２９の中に送風される。吸入用送風路６７を通過した風は送風手段６１の側面から吸入される。送風手段６１から送風路６５を通り第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１を冷却した風は上方に抜け筐体２９内に排出される。
【００１７】
さらに本実施例においては、前述のように筐体２９に第２の吸気口９２が設けられており吸気ファン６２により外気が吸入され、外気は第１レンズアレイ７、偏光変換素子６、レンズ５、ランプ電源３１を矢印Ｗ６で示すように通過してこれらを冷却する。
さらに、高温となる光源から発生する熱が光源以外の構成部品に影響を及ぼさないようにするために、放電ランプ１、ランプリフレクタ３の近傍には、光源冷却用の排気ファン２８が配置されており、液晶プロジェクタの筐体２９の外に排気口９３を通して熱風３０を排気する。また、放電ランプ１の近傍にはランプ電源３１が配置される。さらに排気ファン２８は、吸入口９１から入り、第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１を冷却し、筐体２９内に排出される風も同時に排出する。
【００１８】
以下、図２、図３を用いて本発明の冷却装置の詳細について説明する。ここで、図２、図３は送風手段が図１の送風手段６１と投射レンズ２７を挟んで反対側、すなわち図１に向って投射レンズ２７の右側に配置された場合の冷却構造を示している。送風手段を図１に向って投射レンズ２７の右側に配置した場合も同様に構成することができる。
図２はライトバルブ手段及び投射レンズ周囲の送風路の第１の実施例であり、図１の送風手段の矢印Ｘ方向から見た斜視図である。図３は図２に示す送風手段を用いた冷却構造を示す斜視図である。
図２に示すように、送風路６５内には、第１の案内部材１２３、第２の案内部材１２４、第３の案内部材１２５、第４の案内部材１２６が配置されており、送風手段６１から出た風（空気、気体などを含む）、すなわち冷却風は、第１の案内部材１２３により第１の流路１０１と第２の流路１０２とに分割される。すなわち、第１の流路１０１を通り、第２のライトバルブ手段１８を冷却するための第１の風と、第２の流路１０２を通り第１のライトバルブ手段１４および第３のライトバルブ手段２１を冷却するための第２の風とに分割されて送風される。
【００１９】
次に、第２の流路１０２を通る第２の風は第２の案内部材１２４により第３の流路１０３および第４の流路１０４に分割される。すなわち、第３の流路１０３を通り第１のライトバルブ手段１４を冷却する第３の風と、第４の流路１０４を通り第３のライトバルブ手段２１を冷却する第４の風とに分割されて送風される。
さらに、第１の風は、第４の案内部材１２６により第５の流路１０５と第６の流路１０６とに分割される。すなわち、第５の流路１０５を通り第２のライトバルブ手段１８の光の入射側へ抜け、第２のライトバルブ手段１８の光の入射側を冷却する第５の風と、第６の流路１０６を通り、第２のライトバルブ手段１８の光の出射側へ抜け、第２のライトバルブ手段１８の光の出射側を冷却する第６の風とに分割されて送風される。
【００２０】
さらに、第３の風は第２の案内部材１２４により第７の流路１０７と第８の流路１０８に分割される。すなわち、第７の流路１０７を通り、第１のライトバルブ手段１４の光の入射側へ抜け、第１のライトバルブ手段１４の光の入射側を冷却する第７の風と、第８の流路１０８を通り、第１のライトバルブ手段１４の光の出射側へ抜け、第１のライトバルブ手段１４の光の出射側を冷却する第８の風とに分割されて送風される。
さらに、第４の風は、第３の案内部材１２５により第９の流路１０９と第１０の流路１１０に分割される。すなわち、第９の流路１０９を通り、第３のライトバルブ手段２１の光の入射側へ抜け、第３のライトバルブ手段２１の光の入射側を冷却する第９の風と、第１０の流路１１０を通り第３のライトバルブ手段２１の光の出射側へ抜け、第３のライトバルブ手段２１の光の出射側を冷却する第１０の風とに分割されて送風される。
【００２１】
次に第３図を用いてライトバルブ手段近傍の送風の構成を詳細に説明する。図３に示すように送風路６５から送風された各冷却用の風のうち、第５の風は第２のライトバルブ手段１８の光の入射側、すなわち第２の入射側偏光板８２側に送風されて、第２のライトバルブ手段１８の光の入射側および第２の入射側偏光板８２を冷却する。また、第６の風は、第２のライトバルブ手段１８の光の出射側に送風されて、第２のライトバルブ手段１８の光の出射側とクロスダイクロイックプリズム２５の入射側を冷却する。
送風路６５から送風された第７の風は、第１のライトバルブ手段１４の光の入射側、すなわち第１の入射側偏光板８１側に送風されて、第１のライトバルブ手段１４の光の入射側および第１の入射側偏光板８１を冷却する。
第８の風は、第１のライトバルブ手段１４の光の出射側に送風され、第１のライトバルブ手段１４の光の出射側とクロスダイクロイックプリズム２５の入射側を冷却する。
送風路６５から送風された第９の風は、第３のライトバルブ手段２１の光の入射側、すなわち第３の入射側偏光板８３側に送風されて、第３のライトバルブ手段２１の光の入射側および第３の入射側偏光板８３を冷却する。
【００２２】
さらに、送風路６５から送風された第１０の風は、第３のライトバルブ手段２１の光の出射側に送風されて、第３のライトバルブ手段２１の光の出射側とクロスダイクロイックプリズム２５の入射側を冷却する。
以上、第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１を冷却する構成について述べたが、この構成において、各案内部材１２３、１２４、１２５、１２６の位置および形状を適切に配置することで、各第１〜第１０の風の風量および流速を容易に調整することができる。仮に、第２のライトバルブ手段１８の光の出射側とと第１のライトバルブ手段１４の光の出射側の発熱量が大きい場合、第２のライトバルブ手段１８を冷却するための第６の風と第１のライトバルブ手段１４を冷却するための第８の風が最大の送風量または風速が得られるように配置すれば良い。また、仮に第３のライトバルブ手段２１の発熱量があまり高くない場合には、これを冷却するための第９、第１０の風を絞って送風する。このようにすると、各第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１の温度上昇値をほぼ均等化できる。さらに、入射側の各第１〜第３の入射側偏光板８１、８２、８３も第５、第７、第９の風の風量を案内部材１２４、１２５、１２６で調節することによって、容易に温度上昇値を制御できる。したがって、送風手段６１の風量を非常に効率的に使用できる。このように、本発明においては、各第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１の光の入出射側、第１〜第３の入射側偏光板８１、８２，８３の発熱量によって、案内部材１２３、１２４、１２５、１２６で形成される第１〜第１０の流路１０１〜１１０の断面形状、断面積等を変えて、各流路１０１〜１１０の風量、風速などを変えることができる。
【００２３】
以上図２、図３に示したように、本発明では、送風路を複数に分割された流路で構成しているので、各第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１に専用の流路１０１、１０２、１０３、１０４を設けることができる。従って、小型化、薄型化に有効であり、かつ高輝度化に対応した発熱量の大きいライトバルブ手段に対しても有効かつ高効率の冷却装置を有する光学装置を提供することができる。
さらに本発明では、送風手段６１を遠心ファンとし、各ライトバルブ手段の光の入出射側に圧力損失が極力少なくなるようになめらかに吹き分ける流路を設けているので十分な風量が得られる。従って、高効率な冷却を行なうことができ、かつ装置の高さ寸法の削減を図ることができる。
また、本発明では、送風手段６１から送風された風を、各第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１の温度上昇が平均化するように第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１に供給することができる。従って、各第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１の温度を低減することができる。また、自由に風量および風速を制御できるため効率的な冷却装置を備えた光学装置を得ることができる。
【００２４】
さらに、光の吸収率の大きく発熱量の大きい第２のライトバルブ手段１８および第３のライトバルブ手段２１への風量および風速が大きくになるようにし、第１のライトバルブ手段１４への風量および風速が小さくになるように、そこを通過する風を調節することができるので、効率的な冷却装置を備えた光学装置を提供することができる。
さらに、各第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１の入射側偏光板８１、８２、８３の温度をも許容値以内に下げることができるように、第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１の入射側と出射側の風量を制御できる構成としている。
【００２５】
以下、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）を用いて本発明による光学装置の冷却構造の第２の実施例について説明する。前述の第１実施例においては送風路６５を構成する案内部材１２３、１２４、１２５、１２６を板状の案内部材として示したが、図４の第２の実施例では、概略各流路の途中に風をブロックする形式の案内部材を設け、さらに送風路６５からの吹出し口の形状の違いにより各流路からの送風量および風速を制御しようとするものである。
図４（ａ）は送風路の第２の実施例を示す平面図である。また図４（ｂ）は図４（ａ）のＹ−Ｙ断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＹ２−Ｙ２断面図、図４（ｄ）は図４（ｂ）のＺ−Ｚ断面図である。
図４（ａ）、図４（ｄ）において、送風手段６１（図示せず）から送られた風は第１の案内部材１２３により第１の風（矢印１０１ａ）と第２の風（１０２ａ）に分割される。第１の風は第１の流路１０１を通った後、図４（ｃ）に示すように案内部材１２２ａにより第５、第６の風として上方、すなわち第２のライトバルブ手段１８側に吹き上げられる。ところが、第１の流路１０１を通る第１の風は慣性を持っているため案内部材１２２ａによって上方に曲げられても真っ直ぐ上方に上がるのではなく、図４（ｃ）に向かって左上方に吹き上げられる。これを回避するために吹出し出口２０１の開口部を第２のライトバルブ手段１８の左右方向の中心１８ｂより送風手段６１方向手前側、すなわち図４（ｃ）に向って右側にオフセットする。このようにすると、吹出し出口２０１から吹き出した風は図４（ｃ）の矢印１３０で示すように第２のライトバルブ手段１８の中心１８ａに向って流れる。このように構成することによって、一番温度上昇が大きい第２のライトバルブ手段１８の中心１８aに有効に冷却風をあてることができる。
【００２６】
さらに、第２の流路１０２を流れる第２の風は図４（ｂ）に示すように、第２の流路１０２を通った後、第２の流路１０２中に設けられた第２の案内部材１２４ａ、１２４ｂにより吹出し出口２０２から上方に吹き上げられる。この吹出し出口２０２の形状は長方形ではなくは図４（ａ）に示すように異型開口型となっている。吹出し出口２０２を異型開口型とすることによって、第１のライトバルブ手段１４の光の入射側及び出射側に第７、第８の風として適宜振り分けることができる。
すなわち、第２の案内部材１２４を案内部材１２４a、１２４ｂで構成して、二段階の吹き上げ構造とすることで、第１のライトバルブ手段１４の入射側及び出射側に風を適宜振り分けることができる。
【００２７】
さらに、図４（ｂ）に示すように、第１の案内部材１２３には第４の流路１０４が設られており、ここから第２の風の一部が第４の流路１０４を通って案内部材１２５ａ、１２５ｂにより第９、第１０の風として第３のライトバルブ手段２１側に吹き上げられる。この場合、案内部材１２５は１２５a、１２５bの二段階構造になっているため、第４の風は第３のライトバルブ手段２１の光の入射側の風（第９の風）、第３のライトバルブ手段２１の光の出射側の風（第１０の風）として適宜ふりわけられる。
前述の第１、第２の実施例においては、送風手段６１からの風を案内部材１２３、１２４（または１２４ａ、１２４ｂ）、１２５（または１２５ａ、１２５ｂ）、１２６によって分割しているが、これを複数の断面積の異なるパイプ等で構成する構造であっても同様の効果が得られる。
図５は本発明による光学装置の送風路の第３の実施例を示す分解斜視図、図６は図５の送風路を組み立てた場合の組立て斜視図である。図５、図６は光学装置の通常の使用状態において、この光学装置を下方（例えば、図１の光学装置を図の裏面方向）から見た図であり、送風手段６１の配置は図１の光学装置と同じである。
【００２８】
本発明の前述の実施例では、送風路６５を図１に示した光学ケース２００と別部材で構成しているが、図５に示した分解図および図６に示した組立図に示したように、送風路６５の一部あるいは全部を光学ケース２００と共有する構成にしても同様な効果が得られるものである。
図５は送風路６５の上面側部分６５aを光学ケース２００と一体に形成し、送風路６５の下方側部分６５bを別部品としている。送風路６５の下方側部分６５ｂは断面がＥ状に形成されており、図６に示すように断面Ｅ状の両側の端部が送風路６５の上方側部分６５ａと接合される。
図５、図６に示す実施例において、下方側部分６５ａを別部品としているため、光学ケース２００は送風手段６１が投射レンズ２７の左右どちらに配置されていても第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１を冷却することができる。
また、この実施例では、各案内部材１２３、１２４、１２５、１２６を送風路６５に固定しているが、固定式でなく可動式とすることもできる。このば場合も同様な効果が得られる。
【００２９】
図７は送風路６５の各案内部材１２３、１２４、１２５、１２６を可動調整式とした実施例である。
図７（ａ）は本発明による光学装置の送風路の第４の実施例を示す斜視図である。図７（ｂ）は本発明による光学装置の送風路の第５の実施例を示す斜視図である。
図７（ａ）において、送風路６５に設けられた第１の案内部材１２３は固定部１２３ａ、可動部１２３ｂ、可動軸１２３ｃ、調整部１２３ｄとから構成されている。
可動部１２３ｂは固定部１２３ａと可動軸１２３ｃを介して回動可能に連結されている。調整部１２３ｄは例えばねじであり、送風路６５の側面に設けられた穴を通してねじ１３１が可動部１３２ｂと螺合している。従って、ねじを回転させることによって、可動部１２３ｂは矢印Ａ１に示すように回動する。
【００３０】
すなわち、固定部１２３aに可動軸１２３cを介して可動部１２３ｂが取りつけられ、可動部１２３ｂは可動軸１２３cを中心に矢印Ａ１のように可動する。可動部１２３ｂは送風路６５に支持された調整部、例えば、ねじ１２３ｄを矢印Ｂ１で示したように回転させることにより可動する。このように可動部１２３ｂを回動させることによって、第１の流路１０１と第２の流路１０２の断面積を調整できるので、第１の送風と第２の風の風量および流速を圧力損出を極力抑えながら自由に調整が可能である。
また、第２の案内部材１２４も同様に、固定部（図示せず）、可動部１２４ｂ、可動軸１２４ｃ及び調整部（例えばねじ）１２４ｄから構成されている。可動部１２４ｂは可動軸１２４cを介して固定部に取り付けられ、調整部１２４ｄを矢印Ｂ２のように回転させることによって、可動部１２４ｂは可動軸１２４cを中心に矢印Ａ２のように可動する。
【００３１】
また、第３の案内部材１２５も同様に、固定部（図示せず）、可動部１２５ｂ、可動軸１２５ｃ及び調整部（例えばねじ）１２５ｄから構成されている。固定部に可動軸１２５cを介して可動部１２５ｂが可動、または回動可能に取り付けられ、可動部１２５ｂは調整部１２５ｄを矢印Ｂ３に示すように回転させることによって、可動軸１２５cを中心に矢印Ａ３のように可動または回動する。
第４の案内部材１２６は、固定部１２６ａ、可動部１２６ｂ、可動軸１２６ｃ及び調整部（例えばねじ）１２６ｄから構成されている。固定部１２６aに可動軸１２６cを介して可動部１２６ｂを可動、または回動可能に取りつけている。従って、調整部１２６ｄを矢印Ｂ４のように回転させるととによって、可動部１２６ｂは可動軸１２６cを中心に矢印Ａ４のように可動、または回動されることができる。
【００３２】
以上のように、案内部材１２３、１２４、１２５、１２６の位置を調整できるので、送風手段６１の風量を効率的に第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１および第１〜第３の入射側偏光板８１、８２、８３に供給することができる。温度上昇を適宜調整して平均化できるので無駄に大きな送風手段６１を使用することなく冷却装置全体の小型軽量化が可能である。また、光学系の設計変更および仕様変更等により第１〜第３のライトバルブ手段１４、１８、２１および第１〜第３の入射側偏光板８１、８２、８３の発熱量が変更になる場合にも送風路６５自体の型変更を必要としないので型変更コストの削減および製品への即時適応が可能である。よって、開発効率も向上する。
【００３３】
また、図７（ａ）に示す案内部材１２３、１２４、１２５、１２６は可動軸を中心に可動部が回動する構成になっているが、これは回動でなく平行移動による可動でも効果は同じである。
さらに、案内部材１２３、１２４、１２５、１２６は固定部と可動部を別構成部材としているが、これは例えば図７（ｂ）に示すように固定部と可動部を一体型とし可動軸部分のみ薄肉化することで可動式とすることができる。すなわち、図７（ｂ）においては、可動軸を用いる代わりに薄肉部１２３ｅ、１２４ｅ、１２６ｅ等を用いている。このように薄肉部１２３ｅを設けることによって、可動部１２３ｂ、１２４ｂ、１２５ｂ、１２６ｂを回動可能にして、各流路１０１〜１１０の風量及び風速を変えることができる。
さらに前記案内部材１２３、１２４、１２５、１２６には特に調整機構を設けて調整式としなくても、例えばバイメタル等を用い、温度により自動的に流路１０１〜１１０を変更できるようにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高さ寸法を低減し、装置の小型化に対応した冷却装置を有する光学装置を得ることができる。また、高輝度化にに対応した発熱量の大きいライトバルブ手段の冷却装置に好適な光学装置を得ることができる。また、複数のライトバルブ手段を非常に高効率に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学装置の第１の実施例を示す平面図である。
【図２】本発明による光学装置の送風路の第１の実施例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す送風路を用いた冷却構造を示す斜視図である。
【図４】本発明による光学装置の送風路の第２の実施例を示す平面図、及び断面図である。
【図５】本発明による光学装置の送風路の第３の実施例を示す分解斜視図である。
【図６】図５の送風路を組み立てた場合の組立て斜視図である。
【図７】本発明による光学装置の送風路の第４、第５の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…放電ランプ、２…照明光、３…ランプリフレクタ、４…レンズ、５…レンズ、６…偏光変換素子、７…第１レンズアレイ、８…ミラー、９…第２レンズアレイ、１０…ダイクロイックミラー、１１…赤色光、１２…緑および青色光、１３…ミラー、１４…第１のライトバルブ手段、１５…ダイクロイックミラー、１６…緑色光、１７…青色光、１８…第２のライトバルブ手段、１９…ミラー、２０…ミラー、２１…第３のライトバルブ手段、２５…クロスダイクロイックプリズム、２６…出射光、２７…投射レンズ、２８…排気ファン、２９…筐体、３１…ランプ電源、４０…ダイクロイックミラー、４３…排気ファン、６１…送風手段、６５…送風路、８１…第１の入射側偏光板、８２…第２の入射側偏光板、８３…第３の入射側偏光板、９１…第１の吸気口、９２…第２の吸気口、９３…排気口、１０１…第１の流路、１０２…第２の流路、１０３…第３の流路、１０４…第４の流路、１０５…第５の流路、１０６…第６の流路、１０７…第７の流路、１０８…第８の流路、１０９…第９の流路、１１０…第１０の流路、１２３…第１の案内部材、１２４…第２の案内部材、１２５…第３の案内部材、１２６…第４の案内部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical apparatus such as a liquid crystal projector using a light valve means, and more particularly to an optical apparatus having a cooling device for cooling the light valve means.
[0002]
[Prior art]
As an optical device using a conventional light valve means, for example, an optical device disclosed in JP-A-8-179424 is known. In this prior art, an axial flow type air blowing means is used as a cooling means for a liquid crystal panel which is a light valve means of a liquid crystal projector.
However, in the above prior art, the height of the optical device is a height dimension obtained by adding the height of the light valve means to the height of the air blowing means and the rectifier, which is disadvantageous for making the apparatus thin. As another conventional technique, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-53200 is known. In this prior art, the light valve means, that is, the liquid crystal panel is cooled by connecting the centrifugal air blowing means, which is more resistant to pressure loss than the axial flow air blowing means, to the light valve means through the air chamber.
However, in practice, since the change in the cross-sectional shape of the air chamber is large, the pressure loss is large, and a sufficient air volume cannot be obtained, so that the cooling efficiency does not increase.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional optical device using the axial flow type air blowing means, the air blowing means is provided below the light valve means, and the rectifier is provided between the light valve means and the air blowing means. The dimension is a height dimension obtained by adding the height of the blower means and the rectifier to the height dimension of the projection lens or the light valve means, and it is difficult to reduce the thickness of the apparatus.
In addition, since the air blowing means and the rectifier are disposed at a position protruding downward with respect to the projection lens, a space (dead space) that is difficult to effectively use due to the configuration of the apparatus is generated below the projection lens. It is disadvantageous for reducing the overall size and height dimension.
Further, even when the centrifugal air blowing means is used as the air blowing means as in the conventional example, the cooling air from the air blowing means is passed through an air chamber (flow path, air guide path) having a large change in the cross-sectional shape of the flow path. In this case, the pressure loss is large, and a sufficient air volume cannot be obtained, so that the cooling efficiency cannot be increased.
Further, there is a problem that it is difficult to increase the cooling efficiency by averaging the temperature rise for each light valve means only by changing the position of the centrifugal air blowing means and the shape of the air chamber.
[0004]
An object of the present invention is to provide an optical device capable of reducing the height dimension and performing highly efficient cooling corresponding to downsizing of the device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object of the present invention, an optical device of the present invention for irradiating light valve means with light and projecting light emitted from the light valve means comprises: air blowing means; air blowing means; and light valve means. The light valve means is cooled by the wind from the air blowing means.
Further, in the above-described optical device, the plurality of flow paths are constituted by guide members provided in the air blowing path.
An optical device according to the present invention for irradiating light valve means with light and projecting light emitted from the light valve means comprises: air blowing means disposed on a side surface of the light valve means; and wind generated by the air blowing means. An air passage for supplying the light to the valve means, and blows air to the light valve means from a direction substantially perpendicular to the surface formed by the light incident / exited light of the light valve means.
[0006]
In the optical device described above, the air blowing path is configured to blow air to the light valve means via a flow path substantially parallel to the surface formed by the incident / exit light.
In the above-described optical device, the air blowing path has a guide member for forming a plurality of flow paths.
Further, the optical device of the present invention for irradiating the light valve means with light and projecting the light emitted from the light valve means extends in the horizontal direction of the optical device from the air blowing means, and the light valve A plurality of flow paths are formed by being provided in an air passage that is below the means or further from the lower side of the light valve means to the upper side, and an air passage that is substantially from the vicinity of the air means to the vicinity of the light valve means. It is comprised from the guide member for doing.
[0007]
Further, the optical device of the present invention for irradiating the light valve means with light and projecting the light emitted from the light valve means is sent from the air blowing means and the air blowing means arranged on the side of the light valve means. And a guide member for forming a plurality of flow paths, provided in a blower path for cooling the light valve means by the wind, and a blower path from substantially the vicinity of the blower means to substantially the vicinity of the light valve means; It is composed of
[0008]
In the above-described optical device, the air blowing means uses a centrifugal fan.
Further, in the above-described optical device, the flow path is configured by the guide member so that the air volumes of two or more flow paths among the air volumes of the plurality of flow paths are different from each other.
In the above-described optical device, the flow path is constituted by the guide member so that the flow speeds of two or more flow paths among the flow speeds on the discharge side of the plurality of flow paths are different from each other.
In the above-described optical device, the guide member is configured such that the cross-sectional areas of two or more flow paths out of the cross-sectional areas on the input side of the plurality of flow paths are different.
In the above-described optical device, the guide member is configured so that the cross-sectional areas of two or more flow paths out of the cross-sectional areas on the discharge side of the plurality of flow paths are different.
In the above-described optical device, the guide member is configured such that the cross-sectional shapes of two or more flow paths out of the cross-sectional shapes on the input side of the plurality of flow paths are different.
[0009]
In the above-described optical device, the guide member is configured such that at least two of the plurality of flow paths on the discharge side have different cross-sectional shapes.
In the above-described optical device, the cross-sectional shape is changed by the guide member so that the outlet of the flow path substantially matches the position of the light valve means.
In the optical device described above, the flow path has a continuous shape without a step.
In the optical device described above, the flow path is formed so that the cross-sectional area on the suction side is larger than the cross-sectional area on the discharge side.
In the optical device described above, the guide member includes a fixed portion and a movable portion.
[0010]
Further, the movable part is configured to be adjustable.
The flow path is divided into a cooling flow path for the light incident side of the light valve means and another cooling flow path.
In the optical device described above, an incident side polarizing plate is provided on the light incident side of the light valve means, and the flow path is divided for the light incident side and the outgoing side of the incident side polarizing plate.
Further, the light valve means comprises a first light valve means, a second light valve means, and a third light valve means, and the flow path is a first flow for cooling the first light valve means. A second flow path for cooling the second light valve means and the third light valve means, and a third flow path for cooling the third light valve means.
[0011]
Further, the flow path divided into the plurality of channels is configured so that the wind speed to the third light valve means is smaller than the wind speed to the first light valve means and the second light valve means. .
Further, the wind speeds of the first flow path and the second flow path are made substantially equal.
The flow path divided into the plurality is configured such that the flow rate to the third light valve means is smaller than the flow rates to the first light valve means and the second light valve means.
In the above-described optical device, a part of the flow path is configured in an arc shape, and the flow path for cooling the light valve means having the largest heating value among the light valve means is a circumference of the arc-shaped flow path. It is configured to be outside the direction.
In the above-described optical apparatus, the light valve means includes first light valve means, second light valve means, and third light valve means, and the plurality of flow paths are the first light valve means. And a second flow path for cooling the second light valve means and the third light valve means.
The second flow path is composed of a third flow path for cooling the second light valve means and a fourth flow path for cooling the third light valve means.
[0012]
The first flow path is a fifth flow path for cooling the light incident side of the first light valve means, and a first flow path for cooling the side opposite to the light incident side of the first light valve means. 6 flow paths.
The third channel is a seventh channel that cools the light incident side of the second light valve means, and a third channel that cools the side opposite to the light incident side of the second light valve unit. 8 channels.
The fourth flow path cools the ninth flow path for cooling the light incident side of the third light valve means and the side opposite to the light incident side of the third light valve means. It is comprised from the 10th flow path.
Further, the flow rates of the first channel and the second channel are made substantially equal.
The optical device has an optical case for fixing an optical component, and the air passage has a structure sharing a part of the optical case.
The optical device has an optical case for fixing an optical component, and the air passage is formed integrally with the optical case.
The optical device includes a projection lens, and the air blowing path is configured such that the air blowing means can be arranged on either the left or right side when viewed from the projection direction of the front projection lens.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an optical device according to the present invention will be described with reference to some examples.
[0014]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of an optical apparatus according to the present invention. In the figure, illumination light 2 from a discharge lamp 1 used as a light source is incident on a polarization conversion element 6 through a lamp reflector 3, a lens 4 and a lens 5 of a parabolic mirror, and further, a first lens array 7 and a mirror. 8. The light enters the dichroic mirror 10 through the second lens array 9.
The dichroic mirror 10 transmits red light 11 and reflects green and blue light 12. The red light 11 is reflected by the first mirror 13, passes through the first incident-side polarizing plate 81, and enters the first light valve means 14. The green and blue light 12 reflects the green light 16 and enters the dichroic mirror 15 that transmits the blue light 17, where the green light 16 is reflected and the blue light 17 is transmitted. The green light 16 passes through the second incident-side polarizing plate 82 and enters the second light valve means 18.
[0015]
The blue light 17 passes through the third incident side polarizing plate 83 through the second mirror 19 and the third mirror 20 and is incident on the third light valve means 21.
The red transmitted light from the first light valve means 14, the green transmitted light from the light valve means 18, and the blue transmitted light from the light valve means 21 are combined by the cross dichroic prism 25 to become a color-combined outgoing light 26. The projection lens 27 projects the light onto a screen (not shown).
In this embodiment, the color separation optical system includes a first dichroic mirror 10, a second dichroic mirror 15, a first mirror 13, a second mirror 19, and a third mirror 20, and this is a cross dichroic prism. It is arranged around 25. The illumination optical system is for improving the utilization efficiency of the illumination light from the light source and obtaining uniform illumination light. The discharge lamp 1, the lamp reflector 3, the lens 4, the lens 5, and the polarization as the light source. It comprises a conversion element 6, a first lens array 7, which is an optical integrator means, a mirror 8, and a second lens array 9. Further, a lamp power source 31 that is a light source power source is provided.
[0016]
In this embodiment, the projection lens 27, the cross dichroic prism 25, the color separation optical system, the illumination optical system, and the lamp power supply 31 are arranged in this order from the top to the bottom of FIG. In addition, the optical components of the color separation optical system and the illumination optical system are held by the optical case 200.
Further, in the figure, reference numeral 29 denotes a housing, and a first suction port 91, a second suction port 92, and a discharge port 93 are provided on the side surface of the housing 29. Reference numeral 61 denotes air blowing means for cooling the first, second, and third light valve means 14, 18, and 21, and a centrifugal fan is used in this embodiment. Reference numeral 65 denotes an air blowing path for guiding cool air below the optical case, and 67 denotes an air blowing path for the air blowing means 61. A duct 95 guides outside air to the air blowing means.
In FIG. 1, the outside air sucked from the suction port 91 is blown into the housing 29 by the intake fan 63 as indicated by arrows W1 to W5. The wind that has passed through the suction air passage 67 is sucked from the side surface of the air blowing means 61. The air that has cooled the first to third light valve means 14, 18, 21 passes through the air passage 65 from the air blowing means 61 and is discharged upward into the housing 29.
[0017]
Further, in the present embodiment, the second air inlet 92 is provided in the casing 29 as described above, and the outside air is sucked in by the intake fan 62, and the outside air is the first lens array 7, the polarization conversion element 6, and the lens 5 in the outside air. The lamp power supply 31 is passed as indicated by the arrow W6 to cool them.
Further, an exhaust fan 28 for cooling the light source is disposed in the vicinity of the discharge lamp 1 and the lamp reflector 3 in order to prevent the heat generated from the high temperature light source from affecting the components other than the light source. The hot air 30 is exhausted through the exhaust port 93 outside the casing 29 of the liquid crystal projector. A lamp power supply 31 is disposed in the vicinity of the discharge lamp 1. Further, the exhaust fan 28 enters from the suction port 91, cools the first to third light valve means 14, 18, and 21, and simultaneously discharges the air discharged into the housing 29.
[0018]
The details of the cooling device of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIGS. 2 and 3 show a cooling structure when the air blowing means is disposed on the opposite side across the air blowing means 61 and the projection lens 27 of FIG. 1, that is, on the right side of the projection lens 27 toward FIG. Yes. The same configuration can be made when the air blowing means is arranged on the right side of the projection lens 27 toward FIG.
FIG. 2 is a first embodiment of the air passage around the light valve means and the projection lens, and is a perspective view of the air blowing means in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a cooling structure using the air blowing means shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a first guide member 123, a second guide member 124, a third guide member 125, and a fourth guide member 126 are arranged in the air passage 65. The wind (including air, gas, etc.) emitted from the air, that is, the cooling air is divided into the first flow path 101 and the second flow path 102 by the first guide member 123. That is, the first air for cooling the second light valve means 18 through the first flow path 101, and the first light valve means 14 and the third light valve through the second flow path 102. It is divided into a second wind for cooling the means 21 and blown.
[0019]
Next, the second wind passing through the second flow path 102 is divided into the third flow path 103 and the fourth flow path 104 by the second guide member 124. That is, a third wind that cools the first light valve means 14 through the third flow path 103 and a fourth wind that cools the third light valve means 21 through the fourth flow path 104. Divided and blown.
Further, the first wind is divided into the fifth flow path 105 and the sixth flow path 106 by the fourth guide member 126. That is, the fifth air passing through the fifth flow path 105 to the light incident side of the second light valve means 18 and cooling the light incident side of the second light valve means 18, and the sixth flow The light passes through the path 106 to the light emission side of the second light valve means 18 and is divided into a sixth wind that cools the light emission side of the second light valve means 18 and blown.
[0020]
Further, the third wind is divided into the seventh flow path 107 and the eighth flow path 108 by the second guide member 124. That is, the seventh air passing through the seventh flow path 107 to the light incident side of the first light valve means 14 and cooling the light incident side of the first light valve means 14, and the eighth The light passes through the flow path 108 to the light emission side of the first light valve means 14, and is divided into the eighth wind that cools the light emission side of the first light valve means 14 and blown.
Further, the fourth wind is divided into the ninth channel 109 and the tenth channel 110 by the third guide member 125. That is, it passes through the ninth flow path 109, passes to the light incident side of the third light valve means 21, and cools the light incident side of the third light valve means 21, The light passes through the flow path 110 to the light emission side of the third light valve means 21 and is divided into tenth air that cools the light emission side of the third light valve means 21 and is blown.
[0021]
Next, the structure of the air blowing in the vicinity of the light valve means will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 3, among the cooling winds blown from the air passage 65, the fifth wind is on the light incident side of the second light valve means 18, that is, on the second incident side polarizing plate 82 side. The air is blown to cool the light incident side of the second light valve means 18 and the second incident side polarizing plate 82. The sixth wind is blown to the light emission side of the second light valve means 18 to cool the light emission side of the second light valve means 18 and the incident side of the cross dichroic prism 25.
The seventh wind blown from the air passage 65 is blown to the light incident side of the first light valve means 14, that is, the first incident side polarizing plate 81 side, and the light of the first light valve means 14 is sent. The incident side and first incident side polarizing plate 81 are cooled.
The eighth wind is blown to the light emission side of the first light valve means 14 to cool the light emission side of the first light valve means 14 and the incident side of the cross dichroic prism 25.
The ninth wind blown from the air passage 65 is blown to the light incident side of the third light valve means 21, that is, the third incident side polarizing plate 83 side, and the light of the third light valve means 21 is sent. The incident side and third incident side polarizing plates 83 are cooled.
[0022]
Further, the tenth wind blown from the blower passage 65 is blown to the light emission side of the third light valve means 21, and the light emission side of the third light valve means 21 and the cross dichroic prism 25. Cool the incident side.
The configuration for cooling the first to third light valve means 14, 18, 21 has been described above. In this configuration, the positions and shapes of the guide members 123, 124, 125, 126 are appropriately arranged. The air volume and flow velocity of each of the first to tenth winds can be easily adjusted. If the amount of heat generated on the light emission side of the second light valve means 18 and the light emission side of the first light valve means 14 are large, a sixth light valve for cooling the second light valve means 18 is used. What is necessary is just to arrange | position so that the 8th wind for cooling a wind and the 1st light valve means 14 may obtain the largest ventilation volume or wind speed. In addition, if the amount of heat generated by the third light valve means 21 is not so high, the ninth and tenth winds for cooling the third light valve means 21 are blown. If it does in this way, the temperature rise value of each 1st-3rd light valve means 14, 18, 21 can be substantially equalized. Further, the first to third incident-side polarizing plates 81, 82, and 83 on the incident side can be easily adjusted by adjusting the air volumes of the fifth, seventh, and ninth winds with the guide members 124, 125, and 126, respectively. The temperature rise value can be controlled. Therefore, the air volume of the blowing means 61 can be used very efficiently. As described above, in the present invention, the first to third light valve means 14, 18, 21 emit light on the light incident / exit side, and the first to third incident side polarizing plates 81, 82, 83 generate heat. By changing the cross-sectional shape, cross-sectional area, etc. of the first to tenth flow paths 101-110 formed by the guide members 123, 124, 125, 126, the air volume, wind speed, etc. of the respective flow paths 101-110 are changed. Can do.
[0023]
As described above with reference to FIGS. 2 and 3, in the present invention, since the air passage is constituted by a plurality of divided flow paths, each of the first to third light valve means 14, 18, 21 is dedicated. The flow paths 101, 102, 103, and 104 can be provided. Therefore, it is possible to provide an optical device having a cooling device that is effective for downsizing and thinning and is effective for a light valve means having a large calorific value corresponding to high luminance.
Further, in the present invention, since the air blowing means 61 is a centrifugal fan and a flow path for smoothly blowing is provided on the light incident / exit side of each light valve means so as to minimize pressure loss, a sufficient air volume can be obtained. Therefore, highly efficient cooling can be performed, and the height dimension of the apparatus can be reduced.
Further, in the present invention, the first to third light valve means 14 so that the temperature rise of each of the first to third light valve means 14, 18, 21 is averaged for the air blown from the blowing means 61. , 18, 21 can be supplied. Therefore, the temperature of each of the first to third light valve means 14, 18, 21 can be reduced. Further, since the air volume and the wind speed can be freely controlled, an optical device equipped with an efficient cooling device can be obtained.
[0024]
Further, the air volume and the wind speed to the second light valve means 18 and the third light valve means 21 having a large light absorption rate and a large calorific value are increased, and the air volume to the first light valve means 14 and Since the wind passing therethrough can be adjusted so that the wind speed becomes small, an optical device equipped with an efficient cooling device can be provided.
Further, the first to third light valves are arranged so that the temperatures of the incident-side polarizing plates 81, 82, 83 of the first to third light valve means 14, 18, 21 can be lowered within an allowable value. The air volume on the incident side and the emission side of the means 14, 18, and 21 can be controlled.
[0025]
Hereinafter, a second embodiment of the cooling structure of the optical device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 (a), (b), (c), and (d). In the first embodiment described above, the guide members 123, 124, 125, and 126 constituting the air passage 65 are shown as plate-like guide members. However, in the second embodiment shown in FIG. In addition, a guide member of a type for blocking wind is provided, and further, the amount of air blown from each flow path and the wind speed are controlled by the difference in the shape of the outlet from the blower passage 65.
Fig.4 (a) is a top view which shows the 2nd Example of a ventilation path. 4B is a sectional view taken along the line YY in FIG. 4A, FIG. 4C is a sectional view taken along the line Y2-Y2 in FIG. 4A, and FIG. 4D is a sectional view taken along the line Z in FIG. It is -Z sectional drawing.
4 (a) and 4 (d), the wind sent from the air blowing means 61 (not shown) is sent by the first guide member 123 to the first wind (arrow 101a) and the second wind (102a). It is divided into. After the first wind passes through the first flow path 101, it is blown upward as the fifth and sixth winds, that is, toward the second light valve means 18 side by the guide member 122a as shown in FIG. 4 (c). It is done. However, since the first wind passing through the first flow path 101 has inertia, it does not rise straight even if it is bent upward by the guide member 122a, but to the upper left in FIG. 4C. Blown up. In order to avoid this, the opening of the outlet 201 is offset from the center 18b in the left-right direction of the second light valve means 18 toward the front side of the blower means 61, that is, to the right side in FIG. 4C. In this way, the wind blown from the blowout outlet 201 flows toward the center 18a of the second light valve means 18 as indicated by the arrow 130 in FIG. With this configuration, the cooling air can be effectively applied to the center 18a of the second light valve means 18 having the largest temperature rise.
[0026]
Furthermore, as shown in FIG. 4B, the second wind flowing through the second flow path 102 passes through the second flow path 102 and then the second wind provided in the second flow path 102. The air is blown upward from the blowout outlet 202 by the guide members 124a and 124b. The shape of the blowout outlet 202 is not a rectangle, but is an irregular opening type as shown in FIG. By making the blowout outlet 202 an atypical opening type, it is possible to appropriately distribute the seventh and eighth winds to the light incident side and the light emitting side of the first light valve means 14.
That is, by configuring the second guide member 124 with the guide members 124a and 124b to have a two-stage blowing structure, the wind can be appropriately distributed to the incident side and the emission side of the first light valve means 14. .
[0027]
Further, as shown in FIG. 4B, the first guide member 123 is provided with a fourth flow path 104 from which a part of the second wind passes through the fourth flow path 104. Then, the air is blown up to the third light valve means 21 side as the ninth and tenth winds by the guide members 125a and 125b. In this case, since the guide member 125 has a two-stage structure of 125a and 125b, the fourth wind is the light incident side wind (the ninth wind) of the third light valve means 21, and the third light. As the wind on the light emission side of the valve means 21 (tenth wind), it is appropriately distributed.
In the first and second embodiments described above, the wind from the air blowing means 61 is divided by the guide members 123, 124 (or 124a, 124b), 125 (or 125a, 125b), 126. The same effect can be obtained even in a structure constituted by a plurality of pipes having different cross-sectional areas.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the air passage of the optical device according to the present invention, and FIG. 6 is an assembled perspective view when the air passage of FIG. 5 is assembled. FIGS. 5 and 6 are views of the optical device as viewed from below (for example, the optical device of FIG. 1 in the direction of the back of the drawing) in the normal use state of the optical device. Same as optical device.
[0028]
In the above-described embodiment of the present invention, the air passage 65 is constituted by a separate member from the optical case 200 shown in FIG. 1, but as shown in the exploded view shown in FIG. 5 and the assembly drawing shown in FIG. In addition, even if a part or all of the air passage 65 is shared with the optical case 200, the same effect can be obtained.
In FIG. 5, the upper surface side portion 65a of the air passage 65 is formed integrally with the optical case 200, and the lower portion 65b of the air passage 65 is a separate part. The lower portion 65b of the air passage 65 has an E-shaped cross section, and both end portions of both sides of the E shape are joined to the upper portion 65a of the air passage 65 as shown in FIG.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, since the lower portion 65a is a separate part, the optical case 200 has the first to third light valves regardless of whether the blowing means 61 is arranged on the left or right of the projection lens 27. The means 14, 18, 21 can be cooled.
Further, in this embodiment, each guide member 123, 124, 125, 126 is fixed to the air passage 65, but it may be a movable type instead of a fixed type. In this case, the same effect can be obtained.
[0029]
FIG. 7 shows an embodiment in which the guide members 123, 124, 125, 126 of the air passage 65 are movable and adjustable.
FIG. 7A is a perspective view showing a fourth embodiment of the air passage of the optical device according to the present invention. FIG. 7B is a perspective view showing a fifth embodiment of the air passage of the optical device according to the present invention.
In FIG. 7A, the first guide member 123 provided in the air passage 65 is composed of a fixed portion 123a, a movable portion 123b, a movable shaft 123c, and an adjusting portion 123d.
The movable part 123b is rotatably connected via a fixed part 123a and a movable shaft 123c. The adjusting portion 123d is, for example, a screw, and the screw 131 is screwed with the movable portion 132b through a hole provided in the side surface of the air passage 65. Therefore, by rotating the screw, the movable portion 123b rotates as indicated by the arrow A1.
[0030]
That is, the movable portion 123b is attached to the fixed portion 123a via the movable shaft 123c, and the movable portion 123b is moved as indicated by the arrow A1 about the movable shaft 123c. The movable portion 123b is movable by rotating an adjusting portion supported by the air passage 65, for example, a screw 123d as indicated by an arrow B1. By rotating the movable portion 123b in this way, the cross-sectional areas of the first flow path 101 and the second flow path 102 can be adjusted, so that the air volume and flow velocity of the first air flow and the second air flow are reduced by pressure loss. It is possible to adjust freely while suppressing the output as much as possible.
Similarly, the second guide member 124 includes a fixed portion (not shown), a movable portion 124b, a movable shaft 124c, and an adjustment portion (for example, a screw) 124d. The movable portion 124b is attached to the fixed portion via the movable shaft 124c, and the movable portion 124b moves about the movable shaft 124c as indicated by an arrow A2 by rotating the adjusting portion 124d as indicated by the arrow B2.
[0031]
Similarly, the third guide member 125 includes a fixed portion (not shown), a movable portion 125b, a movable shaft 125c, and an adjustment portion (for example, a screw) 125d. The movable portion 125b is attached to the fixed portion via the movable shaft 125c so that the movable portion 125b is movable or pivotable. The movable portion 125b rotates the adjusting portion 125d as indicated by the arrow B3, thereby moving the arrow A3 around the movable shaft 125c. It moves or turns like this.
The fourth guide member 126 includes a fixed portion 126a, a movable portion 126b, a movable shaft 126c, and an adjustment portion (for example, a screw) 126d. A movable portion 126b is attached to the fixed portion 126a via a movable shaft 126c so as to be movable or rotatable. Therefore, by rotating the adjusting portion 126d as indicated by the arrow B4, the movable portion 126b can be moved or rotated as indicated by the arrow A4 about the movable shaft 126c.
[0032]
As described above, since the positions of the guide members 123, 124, 125, 126 can be adjusted, the air volume of the blowing means 61 can be efficiently adjusted to the first to third light valve means 14, 18, 21, and the first to third. Can be supplied to the incident-side polarizing plates 81, 82, and 83. Since the temperature rise can be appropriately adjusted and averaged, the entire cooling device can be reduced in size and weight without using a large blower 61 unnecessarily. In addition, the amount of heat generated by the first to third light valve means 14, 18, 21 and the first to third incident-side polarizing plates 81, 82, 83 is changed due to changes in the design and specifications of the optical system. In addition, since it is not necessary to change the mold of the air passage 65 itself, it is possible to reduce the mold change cost and to immediately adapt to the product. Therefore, development efficiency is also improved.
[0033]
In addition, the guide members 123, 124, 125, and 126 shown in FIG. 7A are configured so that the movable portion rotates around the movable shaft. The same.
Further, the guide members 123, 124, 125, and 126 have a fixed portion and a movable portion as separate constituent members. For example, as shown in FIG. 7B, the fixed portion and the movable portion are integrated, and only the movable shaft portion is provided. It can be made movable by thinning. That is, in FIG.7 (b), the thin parts 123e, 124e, 126e, etc. are used instead of using a movable shaft. By providing the thin portion 123e in this manner, the movable portions 123b, 124b, 125b, and 126b can be rotated, and the air volume and wind speed of each of the flow paths 101 to 110 can be changed.
Further, the guide members 123, 124, 125, and 126 may not be provided with an adjustment mechanism in particular, and may be configured to be able to automatically change the flow paths 101 to 110 by using, for example, a bimetal or the like. .
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an optical device having a cooling device that can reduce the height dimension and cope with downsizing of the device. Further, an optical device suitable for a cooling device for a light valve means having a large calorific value corresponding to high luminance can be obtained. Also, the plurality of light valve means can be cooled very efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of an optical apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a first embodiment of the air passage of the optical device according to the present invention.
3 is a perspective view showing a cooling structure using the air passage shown in FIG. 2. FIG.
FIGS. 4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view showing a second embodiment of the air passage of the optical device according to the present invention. FIGS.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the air passage of the optical device according to the present invention.
6 is an assembly perspective view when the air passage of FIG. 5 is assembled. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing fourth and fifth embodiments of the air passage of the optical device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Discharge lamp, 2 ... Illumination light, 3 ... Lamp reflector, 4 ... Lens, 5 ... Lens, 6 ... Polarization conversion element, 7 ... 1st lens array, 8 ... Mirror, 9 ... 2nd lens array, 10 ... Dichroic Mirror, 11 ... red light, 12 ... green and blue light, 13 ... mirror, 14 ... first light valve means, 15 ... dichroic mirror, 16 ... green light, 17 ... blue light, 18 ... second light valve means , 19 ... mirror, 20 ... mirror, 21 ... third light valve means, 25 ... cross dichroic prism, 26 ... emitted light, 27 ... projection lens, 28 ... exhaust fan, 29 ... housing, 31 ... lamp power supply, 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Dichroic mirror, 43 ... Exhaust fan, 61 ... Air blower, 65 ... Air flow path, 81 ... 1st incident side polarizing plate, 82 ... 2nd incident side polarizing plate, 83 ... 3rd incident side polarized light , 91... First intake port, 92... Second intake port, 93... Exhaust port, 101... First channel, 102. , 105 ... fifth channel, 106 ... sixth channel, 107 ... seventh channel, 108 ... eighth channel, 109 ... ninth channel, 110 ... tenth channel Road, 123 ... first guide member, 124 ... second guide member, 125 ... third guide member, 126 ... fourth guide member.

Claims

In an optical apparatus for irradiating light valve means with light and projecting light emitted from the light valve means,
Air blowing means;
An air passage that extends in the horizontal direction of the optical device from the blowing means, reaches the lower side of the light valve means, and further blows upward from the lower side of the light valve means;
A guide member for forming a plurality of flow paths, provided in the air blowing path from substantially the vicinity of the air blowing means to substantially the light valve means;
The optical device is characterized in that the opening of each flow path is an irregular opening type and is arranged eccentrically from the approximate center of the light valve means to the inflow side.

The optical device according to claim 1,
The optical device according to claim 1, wherein the blowing means is a centrifugal fan.