JP3966296B2 - 光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents
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Description
このうち、光変調装置としては、例えば、1対の基板間に液晶等の電気光学材料が密閉封入されたアクティブマトリックス駆動方式の光変調素子が一般的に採用される。具体的に、この光変調素子を構成する1対の基板は、光束射出側に配置され、液晶に駆動電圧を印加するためのデータ線、走査線、スイッチング素子、画素電極等が形成された駆動基板と、光束入射側に配置され、共通電極、ブラックマスク等が形成された対向基板とで構成されている。
また、この光変調素子の光束入射側および光束射出側には所定の偏光軸を有する光束を透過させる入射側偏光板および射出側偏光板がそれぞれ配置される。
ここで、光源から射出された光束が光変調素子に照射された場合には、液晶層による光吸収とともに、駆動基板に形成されたデータ線および走査線や、対向基板に形成されたブラックマトリックス等による光吸収により、光変調素子の温度が上昇しやすい。また、光源から射出された光束、および光変調素子を透過した光束のうち、所定の偏光軸を有していない光束は、入射側偏光板および射出側偏光板によって吸収され、偏光板に熱が発生しやすい。
すなわち、特許文献1に記載の冷却装置は、対向する端面が開口された略直方体状の筐体から構成され、内部に冷却流体を充填する冷却室を備えている。そして、前記対向する端面のうち、一方の端面側に光変調素子を配置し、他方の端面側に入射側偏光板を配置し、これら光変調素子および入射側偏光板にて開口の対向する端面を閉塞し、冷却室を形成している。このような構成により、光源から照射される光束により光変調素子および入射側偏光板に生じる熱を直接、冷却流体に放熱させている。
しかしながら、特許文献1に記載の冷却装置では、冷却室内に冷却流体が密閉封入されるので、発熱した光変調素子および偏光板により冷却流体が温められやすく、温められた冷却流体が冷却室内に滞留してしまう。したがって、光変調素子と冷却流体との温度差が小さくなり、光変調素子を効率的に冷却することが困難である、という問題がある。
特許文献2に記載の液冷システムは、放熱板上にポンプ、ジャケット、およびリザーブタンクが実装され、これらポンプ、ジャケット、およびリザーブタンクをチューブおよびパイプにて冷却流体を循環可能に接続している。そして、特許文献1に記載のプロジェクタに、この液冷システムを組み込むことで、すなわち、液冷システムを構成するジャケットを上述した冷却装置に替えることで、ポンプにて冷却流体が強制的に送入および送出され、冷却室内の冷却流体が常時流通して温められた冷却流体が冷却室内に滞留することを回避でき、光変調素子を効率的に冷却することが可能となる。
また、光学装置を構成する流体循環部材連結部は、流体分岐部および冷却流体中継部と複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配設される他の部材との各部材間の2箇所に配設されるので、他の部材に対して光学装置本体を着脱自在とすることができる。このことにより、光学装置が搭載される例えばプロジェクタ等の光学機器内に光学装置を組み込む際には、前記他の部材に対して光学装置本体を取り外した状態で、光学機器内に組み込み、この後、流体循環部材連結部にて、前記他の部材に対して光学装置本体を取り付ければよい。したがって、光変調素子を複数で構成する場合であっても、光学装置の取り扱い性が良好となり、光源から射出される光束の光軸に対する適切な位置に光学装置本体を位置付けることが容易に実施でき、すなわち、光変調素子を所定位置に容易に位置決めできる。
さらに、流体循環部材連結部は、第1連結部および第2連結部の2体で構成される。そして、これら第1連結部および第2連結部は、互いに接続する際、各弁移動部にて互いの流通弁を移動させて互いの流通孔を開放する。また、係合部同士を係合させることで第1連結部および第2連結部が接続される。さらに、係合部同士の係合状態を解除することで、第1連結部に対して第2連結部を取り外すことができる。このため、各流体循環部材の連結作業を容易にでき、光学装置の取り扱い性をさらに向上できる。
また、第1連結部および第2連結部を互いに接続する前には、各流通孔が各流通弁にて閉塞された状態となる。このため、流体循環部材連結部にて各流体循環部材を接続する前に光学装置内の流路中に冷却流体を充填させた状態で、各流体循環部材の接続作業を実施できる。したがって、光学装置の取り扱い性をさらに一層向上できる。また、流体循環部材連結部にて各流体循環部材を接続する前に光学装置内の流路中に冷却流体を充填させた状態でも、冷却流体が外気に晒されることがなく、冷却流体に塵等が混入することを回避できる。
本発明によれば、複数の光変調素子保持体、色合成光学装置、流体分岐部、および冷却流体中継部の他、流体圧送部を一体化させて光学装置本体を構成することで、各部材のレイアウトと流体循環部材の引き回し等のスペース効率を向上させることができ、光学装置の小型化をさらに図れるとともに、光学装置の取り扱い性もさらに良好となる。
本発明では、冷却流体蓄積部は、流体分岐部に装着可能に構成され、該流体分岐部に装着された際、冷却流体送出部、および流体分岐部の冷却流体送入部を介して内部の冷却流体を流体分岐部内に注入可能とする。このことにより、複数の光変調素子保持体、色合成光学装置、流体分岐部、および冷却流体中継部の他、冷却流体蓄積部を一体化させて光学装置本体を構成することで、各部材のレイアウトと流体循環部材の引き回し等のスペース効率を向上させることができ、光学装置の小型化をさらに図れるとともに、光学装置の取り扱い性もさらに良好となる。
また、冷却流体蓄積部と流体分岐部とを流体循環部材にて接続する必要がないので、接続箇所の削減により、循環する冷却流体の液漏れを防止できる。
本発明によれば、複数の光変調素子保持体、色合成光学装置、流体分岐部、冷却流体中継部、および冷却流体蓄積部の他、流体圧送部を一体化させ、光学装置本体として光学装置の各部材を極力一体化させることで、各部材のレイアウトと流体循環部材の引き回し等のスペース効率をさらに向上させることができる。
本発明によれば、流体分岐部に対して冷却流体蓄積部を装着する前には、流体分岐部の冷却流体注入孔が注入弁により閉塞され、冷却流体蓄積部の冷却流体送出孔が送出弁により閉塞された状態となる。このため、流体分岐部に対して冷却流体蓄積部を装着する前に、流体分岐部内の冷却流体が冷却流体注入孔を介して外気に晒されることがなく、また、冷却流体蓄積部内の冷却流体が冷却流体送出孔を介して外気に晒されることがない。したがって、外気に晒されることにより冷却流体に塵等が混入することを回避でき、冷却室内を通過する光束が冷却流体に混入した塵等により遮られることがなく、光学装置にて形成される光学像の画質を良好に維持できる。
ここで、弁付勢手段としては、板ばね、コイルばね等の付勢部材、あるいはゴム等の弾性を有する弾性部材が例示できる。
本発明によれば、冷却流体注入部が弁付勢手段を有しているので、流体分岐部に冷却流体蓄積部を装着した際には冷却流体蓄積部の弁移動部により注入弁が移動されて冷却流体注入孔が開放し、流体分岐部から冷却流体蓄積部を取り外した際には流体分岐部の弁付勢手段により注入弁が付勢されて冷却流体注入孔が閉塞する。このため、冷却流体蓄積部の交換作業を実施している際でも、流体分岐部内の冷却流体が冷却流体注入孔を介して外部に漏れることがなく、光学装置が搭載される例えばプロジェクタ等の光学機器内部に冷却流体が漏れることを回避できる。また、流体分岐部内の冷却流体が冷却流体注入孔を介して外部に晒されることがなく、光学装置にて形成される光学像の画質をさらに良好に維持できる。
また、同様に、冷却流体送出部が弁付勢手段を有しているので、流体分岐部に冷却流体蓄積部を装着した際には流体分岐部の弁移動部により送出弁が移動されて冷却流体送出孔が開放し、流体分岐部から冷却流体蓄積部を取り外した際には冷却流体蓄積部の弁付勢手段により送出弁が付勢されて冷却流体送出孔が閉塞する。このため、冷却流体蓄積部を交換するために、流体分岐部から冷却流体蓄積部を取り外した際、冷却流体蓄積部内に残存する冷却流体が冷却流体送出孔を介して外部に漏れることを回避でき、光学装置が搭載される例えばプロジェクタ等の光学機器内部に冷却流体が漏れることを回避できる。
ここで、流通弁付勢手段としては、上述した弁付勢手段と同様に、板ばね、コイルばね等の付勢部材、あるいはゴム等の弾性を有する弾性部材が例示できる。
本発明によれば、第1連結部および第2連結部は流通弁付勢手段をそれぞれ備えているので、第1連結部から第2連結部を取り外した際には、各流通弁付勢手段により各流通弁がそれぞれ移動されて各流通孔が閉塞する。このため、光学装置内の流路中に冷却流体が充填された状態で第1連結部から第2連結部を取り外しても、冷却流体が外部に漏れることがない。したがって、光学装置内の流路中に冷却流体が充填された状態でも、光学装置本体を着脱することができ、光学装置の取り扱い性をさらに一層向上できる。また、第1連結部から第2連結部を取り外した際でも、冷却流体が外気に晒されることがなく、冷却流体に塵等が混入することを回避できる。
本発明によれば、プロジェクタは、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、プロジェクタは、光源から射出される光束の光軸に対する所定位置に光変調素子を位置決めできるので、不要な光がスクリーン上に投影されることがなく、観察者に良好な投影像を観賞させることができる。
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は、プロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、外装ケース2と、冷却ユニット3と、光学ユニット4と、投射光学装置としての投射レンズ5とを備える。
なお、図1において、図示は省略するが、外装ケース2内において、冷却ユニット3、光学ユニット4、および投射レンズ5以外の空間には、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されるものとする。
なお、外装ケース2は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
また、図示は省略するが、この外装ケース2には、冷却ユニット3によりプロジェクタ1外部から冷却空気を内部に導入するための吸気口(例えば、図2に示す吸気口22)、およびプロジェクタ1内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。
さらに、この外装ケース2には、図1に示すように、投射レンズ5の側方で外装ケース2の角部分に位置し、光学ユニット4の後述する光学装置のラジエータを他の部材と隔離する隔壁21が形成されている。
なお、この冷却ユニット3は、図示は省略するが、軸流ファン31の他、光学ユニット4の後述する光源装置、および図示しない電源ブロック、ランプ駆動回路等を冷却するための冷却ファンも有しているものとする。
投射レンズ5は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ5は、光学ユニット4にて形成された光学像(カラー画像)を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
光学ユニット4は、図1に示すように、インテグレータ照明光学系41、色分離光学系42、リレー光学系43、光学装置44の一部、および、これら光学部品41〜44を収納配置する光学部品用筐体45とを備える。
インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、図1に示すように、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置411から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を光学装置44の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置411からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子414を用いることで、光源装置411からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。
リレー光学系43は、図1に示すように、入射側レンズ431、リレーレンズ433、および反射ミラー432,434を備え、色分離光学系42で分離された赤色光を光学装置44の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
なお、光学装置44は、具体的な構成は後述するが、液晶パネル441、入射側偏光板442、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444以外に、メインタンク、流体圧送部、ラジエータ、流体循環部材、流体分岐部、光変調素子保持体、および中継タンクを備える。
入射側偏光板442は、偏光変換素子414で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子414で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板442は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
射出側偏光板443は、入射側偏光板442と略同様の構成であり、液晶パネル441から射出された光束のうち、入射側偏光板442における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
光学部品用筐体45は、例えば、金属製部材から構成され、図1に示すように、内部に所定の照明光軸Aが設定され、上述した光学部品41〜43、および光学装置44の後述する光学装置本体を照明光軸Aに対する所定位置に収納配置する。なお、光学部品用筐体45は、金属製部材に限らず、熱伝導性材料であればその他の材料にて構成してもよい。この光学部品用筐体45は、図2に示すように、光学部品41〜43、および光学装置44の後述する光学装置本体を収納する容器状の部品収納部材451と、部品収納部材451の開口部分を閉塞する図示しない蓋状部材とで構成される。
この部品収納部材451において、側面の内側面には、図2に示すように、上述した光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434を上方からスライド式に嵌め込むための溝部451Aが形成されている。
また、側面の正面部分には、図2に示すように、投射レンズ5を光学ユニット4に対して所定位置に設置するための投射レンズ設置部451Bが形成されている。この投射レンズ設置部451Bは、平面視略矩形状に形成され、平面視略中央部分には光学装置44からの光束射出位置に対応して円形状の図示しない孔が形成されており、光学ユニット4にて形成されたカラー画像が前記孔を通して投射レンズ5にて拡大投射される。
図3は、光学装置44を上方から見た平面図である。
図4は、光学装置44を後方側から見た斜視図である。
光学装置44は、図2ないし図4に示すように、液晶パネル441、入射側偏光板442、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444が一体化された光学装置本体440と、冷却流体蓄積部としてのメインタンク445と、放熱部としてのラジエータ447(図2、図3)と、複数の流体循環部材448と、2つの流体循環部材連結部446(図3)とを備える。
複数の流体循環部材448は、内部に冷却流体が対流可能にアルミニウム製の管状部材で構成され、冷却流体が循環可能に各部材440,445,447を接続する。そして、循環する冷却流体により光学装置本体440を構成する液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に生じる熱を冷却する。
なお、本実施形態では、冷却流体として、透明性の非揮発性液体であるエチレングリコールを採用する。冷却流体としては、エチレングリコールに限らず、その他の液体を採用してもよい。
以下では、各部材440,445,447を、循環する冷却流体の流路に沿って液晶パネル441に対する上流側から順に説明する。また、流体循環部材連結部446の構造については、最後に説明する。
図5は、メインタンク445の構造を示す図である。具体的に、図5(A)は、メインタンク445を上方から見た平面図である。また、図5(B)は、図5(A)におけるA-A線の断面図である。
メインタンク445は、略円柱形状を有し、アルミニウム製の2つの容器状部材から構成され、2つの容器状部材の開口部分を互いに接続することで内部に冷却流体を一時的に蓄積する。これら容器状部材は、例えば、シール溶接またはゴム等の弾性部材を介在させることで接続される。
これら冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、メインタンク445の内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部445Aの外側に突出した一端には、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して外部からの冷却流体がメインタンク445内部に流入する。また、冷却流体流出部445Bの外側に突出した一端にも、流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介してメインタンク445内部の冷却流体が外部へと流出する。
また、冷却流体流入部445Aおよび冷却流体流出部445Bの内側に突出した他端は、図5(A)に示すように、メインタンク445の円柱軸に向けて延出し、平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置されている。このような構成により、冷却流体流入部445Aを介してメインタンク445内部に流入した冷却流体が、冷却流体流出部445Bを介して直ぐに外部に流出することを回避でき、流入した冷却流体をメインタンク445内部の冷却流体と混合させ、冷却流体の温度の均一化を図っている。
そして、このメインタンク445は、図1または図2に示すように、光学部品用筐体45と外装ケース2の内側面とで形成される平面視三角形状の領域に配置される。この領域にメインタンク445を配置することで、外装ケース2内の収納効率の向上が図れ、プロジェクタ1が大型化することがない。
光学装置本体440は、3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、3つの射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444の他、図3または図4に示すように、流体圧送部4400と、流体分岐部4401(図4)と、3つの光変調素子保持体4402と、冷却流体中継部としての中継タンク4403とを備える。
流体圧送部4400は、メインタンク445内に蓄積された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を外部に強制的に送出する。このため、流体圧送部4400は、図3または図4に示すように、メインタンク445の冷却流体流出部445Bに接続した流体循環部材448の他端と連通接続するとともに、外部に冷却流体を送出するために他の流体循環部材448の一端と連通接続している。
この流体圧送部4400は、具体的な図示は省略するが、例えば、略直方体状のアルミニウム製の中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、図示しない制御装置による制御の下、前記羽根車が回転することで、メインタンク445内に蓄積された冷却流体を流体循環部材448を介して強制的に送入し、送入した冷却流体を流体循環部材448を介して外部に強制的に送出する。このような構成では、流体圧送部4400は、前記羽根車の回転軸方向の厚み寸法を小さくすることができ、プロジェクタ1内部の空きスペースに配置することが可能となる。本実施形態では、流体圧送部4400は、図2に示すように、投射レンズ5の下方に配置される。
図6は、流体分岐部4401の構造を示す図である。具体的に、図6は、流体分岐部4401をG色光入射側から見た図である。
流体分岐部4401は、略四角柱形状を有し、アルミニウム製の2つの容器状部材から構成され、2つの容器状部材の開口部分を互いに接続することで内部に冷却流体を封入可能とし、流体圧送部4400から強制的に送出された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を3つの光変調素子保持体4402毎に分岐して送出する。また、この流体分岐部4401は、クロスダイクロイックプリズム444の3つの光束入射側端面に交差する端面である下面に固定され、クロスダイクロイックプリズム444を支持するプリズム固定板としての機能も有する。
この流体分岐部4401において、下方側の容器状部材におけるB色光入射側の側面には、図4または図6に示すように、流体圧送部4400から圧送された冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部4401Aが形成されている。この冷却流体流入部4401Aは、メインタンク445の冷却流体流入部445Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部4401内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部4401Aの外側に突出した一端には、流体圧送部4400に連通接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して流体圧送部4400から圧送された冷却流体が流体分岐部4401内部に流入する。
また、この流体分岐部4401の外側面において、四角柱軸方向略中央部分には、図4または図6に示すように、外側面に直交して延出する固定部4401Bが形成されている。この固定部4401Bにねじ4401B1を挿通し、光学部品用筐体45の部品収納部材451に螺合することで、光学装置本体440が部品収納部材451に固定される。この際、流体分岐部4401および光学部品用筐体45は、熱伝達可能に接続される。このように、流体分岐部4401が光学部品用筐体45に熱伝達可能に接続されることで、循環する冷却流体〜流体分岐部4401〜光学部品用筐体45への熱伝達経路を確保し、冷却流体の冷却効率を向上させ、ひいては、冷却流体による液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却効率の向上を図れる。
これら冷却流体流出部4401Cは、冷却流体流入部4401Aと同様に、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部4401内外に突出するように配置されている。そして、各冷却流体流出部4401Cの外側に突出した一端には、それぞれ流体循環部材448の一端が接続され、該流体循環部材448を介して流体分岐部4401内部の冷却流体が分岐されて外部へと流出する。
さらに、この流体分岐部4401において、上面の略中央部分には、図6に示すように、球状の膨出部4401Dが形成されている。そして、この膨出部4401Dにクロスダイクロイックプリズム444の下面を当接させることで、流体分岐部4401に対するクロスダイクロイックプリズム444のあおり方向の位置調整が可能となる。
3つの光変調素子保持体4402は、3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、および3つの射出側偏光板443をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却流体が流入および流出し、該冷却流体により3つの液晶パネル441、3つの入射側偏光板442、および3つの射出側偏光板443をそれぞれ冷却する。なお、各光変調素子保持体4402は、同様の構成であり、以下では1つの光変調素子保持体4402のみを説明する。光変調素子保持体4402は、図3または図4に示すように、光変調素子保持体本体4404と、支持部材4405とを備える。
光変調素子保持体本体4404は、図7に示すように、1対の枠状部材4404A,4404Bと、4つの弾性部材4404Cと、1対の偏光板固定部材4404D,4404Eとを備える。
枠状部材4404Aは、略中央部分に液晶パネル441の画像形成領域に対応した矩形状の開口部4404A1を有する平面視略矩形状のアルミニウム製の枠体であり、枠状部材4404Bに対して光束入射側に配置され、液晶パネル441の光束入射側端面を支持するとともに、入射側偏光板442の光束射出側端面を支持する。
この枠状部材4404Aにおいて、光束入射側端面には、図8に示すように、弾性部材4404Cの形状に対応して矩形枠状の凹部4404A2が形成され、この凹部4404A2にて弾性部材4404Cを介して入射側偏光板442を支持する。そして、枠状部材4404Aが入射側偏光板442の光束射出側端面を支持することで、弾性部材4404C、および入射側偏光板442の光束射出側端面にて、開口部4404A1における光束入射側が閉塞される。また、この凹部4404A2の外周面には、複数の係止突起4404A3が形成され、これら係止突起4404A3に弾性部材4404Cの外側面が当接し、弾性部材4404Cが位置決めされて凹部4404A2に設置される。
以上のように液晶パネル441および入射側偏光板442により開口部4404A1の光束入射側および光束射出側が閉塞されると、枠状部材4404A内部に冷却流体を封入可能とする冷却室R1(図11参照)が形成される。
また、凹部の底面には、2つの整流部4404A6が立設されている。これら整流部4404A6は、断面略直角三角形状であり、所定の間隔を空けて配置されるとともに、直角三角形状の斜辺が互いに前記部位の離間方向に拡がるように配置されている。
さらに、この枠状部材4404Aにおいて、左側端部角隅部分および右側端部角隅部分には、図8に示すように、枠状部材4404Bと接続するための接続部4404A8が形成されている。
さらにまた、この枠状部材4404Aにおいて、左側端部略中央部分および右側端部略中央部分には、図8に示すように、偏光板固定部材4404Dが係合するフック4404A9が形成されている。
なお、流体分岐部4401の冷却流体流出部4401Cと枠状部材4404A,4404Bの各流入口4404A4,4404B4とを接続する流体循環部材448は、図4に示すように、他端が2つに分岐した形状を有している。すなわち、流体分岐部4401の冷却流体流出部4401Cから流出した冷却流体は、流体循環部材448を介して2つに分岐され、各枠状部材4404A,4404Bの各冷却室R1,R2(図11参照)に流入する。
また、枠状部材4404A,4404Bの各接続部4404A8,4404B8にねじ4404Fを螺合することで、液晶パネル441が弾性部材4404Cを介して枠状部材4404A,4404B間に挟持され、枠状部材4404A,4404Bの各開口部4404A1,4404B1の対向する面側が封止される。
なお、弾性部材4404Cは、水分透過量の少ないブチルゴムまたはフッ素ゴム等を使用してもよい。
この支持部材4405において、光束入射側端面には、光変調素子保持体本体4404の4つの挿通部4404A7に対応した位置に、板体から突出するピン状部材4405A(図11参照)が形成されている。
そして、この支持部材4405は、ピン状部材4405A(図11参照)を光変調素子保持体本体4404の4つの挿通部4404A7に挿通することで該光変調素子保持体本体4404を支持し、板体の光束射出側端面をクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面に接着固定することで、光変調素子保持体4402がクロスダイクロイックプリズム444と一体化される。
図9は、中継タンク4403の構造を示す図である。具体的に、図9(A)は、中継タンク4403を上方から見た平面図である。また、図9(B)は、図9(A)におけるB-B線の断面図である。
中継タンク4403は、略円柱状のアルミニウム製の中空部材で構成され、クロスダイクロイックプリズム444の3つの光束入射側端面に交差する端面である上面に固定される。そして、この中継タンク4403は、各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体を一括して送入し、送入した冷却流体を外部に送出する。
この中継タンク4403において、その上面には、図9に示すように、各光変調素子保持体4402の各枠状部材4404A,4404Bから送出された冷却流体を内部に流入させる6つの冷却流体流入部4403Aが形成されている。これら冷却流体流入部4403Aは、流体循環部材448の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、中継タンク4403内外に突出するように配置されている。そして、各冷却流体流入部4403Aの外側に突出した端部には、3つの光変調素子保持体4402の各枠状部材4404A,4404Bの流出口4404A5,4404B5と接続された流体循環部材448の他端が接続され、該流体循環部材448を介して各光変調素子保持体4402から送出された冷却流体が一括して中継タンク4403内部に流入する。
図10は、ラジエータ447の構造、およびラジエータ447と軸流ファン31との配置関係を示す図である。具体的に、図10(A)は、ラジエータ447および軸流ファン31を上方から見た斜視図である。また、図10(B)は、ラジエータ447および軸流ファン31をラジエータ447側から見た平面図である。
ラジエータ447は、図1または図2に示すように、外装ケース2に形成された隔壁21内に配置され、光学装置本体440において各液晶パネル441、各入射側偏光板442、および各射出側偏光板443にて温められた冷却流体の熱を放熱する。このラジエータ447は、図10に示すように、固定部4471と、管状部材4472と、複数のフィン4473とを備える。
固定部4471は、例えば、金属等の熱伝導性部材から構成され、図10(B)に示すように、平面視略コ字形状を有し、対向するコ字状端縁に管状部材4472が挿通可能に構成されている。また、この固定部4471は、コ字状内側面にて複数の放熱フィン4473を支持する。この固定部4471のコ字状先端部分には、外側に延出する延出部4471Aが形成され、該延出部4471Aの孔4471A1を介して図示しないねじを外装ケース2に螺合することでラジエータ447が外装ケース2に固定される。
次に、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造を説明する。
図11は、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造を説明するための断面図である。
光源装置411から射出された光束により、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に生じた熱は、光変調素子保持体4402の各枠状部材4404A,4404Bの各冷却室R1,R2内の冷却流体に伝達される。
各冷却室R1,R2内の冷却流体に伝達された熱は、冷却流体の流れにしたがって冷却室R1,R2〜中継タンク4403〜ラジエータ447へと移動する。温められた冷却流体がラジエータ447の管状部材4472を通過する際、該冷却流体の熱は、管状部材4472〜複数の放熱フィン4473に伝達される。そして、軸流ファン31から吐出される冷却空気により、複数の放熱フィン4473に伝達された熱が冷却される。
そして、ラジエータ447にて冷却された冷却流体は、ラジエータ447〜メインタンク445〜流体圧送部4400〜流体分岐部4401へと移動し、再度、冷却室R1,R2へと移動する。
ここで、図3に示すように、中継タンク4403の冷却流体流出部4403Bおよびラジエータ447における管状部材4472の上方側の一端を接続する流体循環部材448は、2つの流体循環部材448A,448Bで構成されている。また、流体圧送部4400およびメインタンク445の冷却流体流出部445Bを接続する流体循環部材448も同様に、2つの流体循環部材448C,448Dで構成されている。
そして、2つの流体循環部材連結部446は、図3に示すように、冷却流体を流通可能に、各流体循環部材448A,448B、および各流体循環部材448C,448Dをそれぞれ直列に連結する。
流体循環部材連結部446は、アルミニウムから構成され、図12に示すように、第1連結部4461と、第2連結部4462とを備え、これら第1連結部4461および第2連結部4462が互いに接続することで、冷却流体を流通可能に、各流体循環部材448A,448B、および各流体循環部材448C,448Dを連結する。
第1連結部4461は、図12に示すように、略円筒形状を有し、内部に冷却流体を流通可能とする。この第1連結部4461は、冷却流体流通孔4461Aと、第1流通弁4461Bと、流通弁付勢手段としてのコイルばね4461Cと、第1係合部4461Dと、流体循環部材取付部4461Eとで構成される。
冷却流体流通孔4461Aは、第1連結部4461の円筒軸方向に沿って貫通する孔であり、内部に冷却流体を流通可能とする。
この冷却流体流通孔4461Aにおいて、その内側面の先端側(図12中、右側)は、先端側に向かうにしたがって次第に縮径するテーパ面4461A1を有するとともに、テーパ面4461A1の先端から円筒軸方向に平行に延出する形状を有している。
また、この冷却流体流通孔4461Aにおいて、その内側面の基端側(図12中、左側)は、縮径して段付部4461A2を有している。
突出部4461B1は、第1流通弁4461Bの先端側(図12中、右側)に位置し、冷却流体流通孔4461Aの内径寸法よりも小さい径寸法を有する。この突出部4461B1の外周面は、冷却流体流通孔4461Aにおける内側面の先端側の形状に対応し、先端側(図12中、右側)に向かうにしたがって次第に縮径するテーパ面4461B3を有するとともに、テーパ面4461B3の先端から円柱軸方向に平行に延出する形状を有している。そして、この突出部4461B1のテーパ面4461B3が、冷却流体流通孔4461Aのテーパ面4461A1に当接することで冷却流体流通孔4461Aが閉塞され、冷却流体流通孔4461Aのテーパ面4461A1から離間することで冷却流体流通孔4461Aが開放される。
この突出部4461B1において、その先端側は、図12に示すように縮径して段差部4461B4を有している。そして、第1連結部4461と第2連結部4462とを接続する際、この段差部4461B4に第2連結部4462の後述する弁移動部が当接し、前記弁移動部により第1流通弁4461Bが移動される。また、この段差部4461B4の一部には、テーパ面4461B3の先端から所定距離離間した位置まで切り欠かれた複数の溝部4461B5が段差部4461B4の周方向に沿って複数形成されている(図12中では、1つの溝部4461B5のみを図示している)。そして、冷却流体流通孔4461Aが開放された際には、これら溝部4461B5を介して冷却流体が流通することとなる。
また、この突出部4461B1の先端部分は、第2連結部4462と接続する際、該第2連結部4462の後述する流通弁の先端部分と当接し、該流通弁を移動させる弁移動部として機能する。
この突出部4461B2において、その外周面には、図12に示すように、円筒軸に向けて貫通する複数の孔4461B6が形成され、これら複数の孔4461B6を介して冷却流体流通孔4461A内を冷却流体が流通する。
コイルばね4461Cは、第1流通弁4461Bにおける突出部4461B2の外周部分に位置し、一端が冷却流体流通孔4461Aにおける段付部4461A2に圧接され、他端が第1流通弁4461Bにおける突出部4461B1の基端部分に圧接され、冷却流体流通孔4461Aを閉塞する方向に第1流通弁4461Bを付勢する。すなわち、第1連結部4461と第2連結部4462とを接続していない状態では、コイルばね4461Cにより第1流通弁4461Bが付勢され、該第1流通弁4461Bにて冷却流体流通孔4461Aが閉塞された状態となる。
この第1係合部4461Dにおいて、その先端側(図12中、右側)には、基端側(図12中、左側)に対して厚み寸法が大きい膨出部4461D2が形成されている。そして、この膨出部4461D2における外側面には、第1連結部4461に対する第2連結部4462の接続方向に沿って切り欠かれた溝部4461D3が膨出部4461D2の軸方向に沿って複数形成されている(図12中では、2つの溝部4461D3が図示されている)。
また、この膨出部4461D2における内側面には、第1連結部4461と第2連結部4462とが接続した際に、これら各部材4461,4462間からの冷却流体の漏れを防止するOリング4463を設置するためのOリング設置部4461D4が形成されている。
なお、第1連結部4461が流体循環部材448A,448Cと接続する構成に限らず、流体循環部材448B,448Dと接続する構成としても構わない。
このうち、第2流通弁4462Bは、図12に示すように、第1連結部4461の突出部4461B1,4461B2、テーパ面4461B3、段差部4461B4、複数の溝部4461B5、および複数の孔4461B6と略同様の、突出部4462B1,4462B2、テーパ面4462B3、段差部4462B4、複数の溝部4462B5(図12中では、1つの溝部4462B5のみを図示している。)、および複数の孔4462B6を有している。
この第2係合部4462Dにおいて、その先端部分には、図12に示すように、円筒軸方向に向けて突出するフック4462D1が形成されている。そして、このフック4462D1の突出方向の寸法は、第1係合部4461Dにおける溝部4461D3の深さ寸法と略同一となるように設定されている。
先ず、第1連結部4461の流体循環部材取付部4461E、および第2連結部4462の流体循環部材取付部4462Eに、流体循環部材448A,448Bをそれぞれ接続しておく。
次に、第1連結部4461および第2連結部4462を対向させ、第1連結部4461における第1係合部4461Dの溝部4461D3の位置に、第2連結部4462における第2係合部4462Dのフック4462D1の位置を合わせた状態で、第1連結部4461および第2連結部4462を近接する方向に移動させる。
第1連結部4461および第2連結部4462を近接する方向にさらに移動させると、弁移動部4462Fが第1流通弁4461Bの段差部4461B4を押圧し、第1流通弁4461Bがコイルばね4461Cの付勢力に反して冷却流体流通孔4461Aを開放する方向に移動する。そして、弁移動部4462Fの先端部分が第1連結部4461における段差部4461D1に当接するまで、第1流通弁4461Bが移動し、冷却流体流通孔4461Aが開放される。
そして、この状態(図12に示す状態)で、第1連結部4461に対して第2連結部4462を、または第2連結部4462に対して第1連結部4461を、円筒軸を中心として回転させることで、フック4462D1と膨出部4461D2とが噛み合い、第1連結部4461と第2連結部4462とが接続する。すなわち、第1連結部4461および第2連結部4462の接続構造として、バヨネット式の接続構造が採用されている。
なお、第1連結部4461および第2連結部4462の取り外し方法は、上述と逆の方法を実施すればよい。また、第1連結部4461に対して第2連結部4462を取り外した状態では、コイルばね4461C,4462Cにより第1流通弁4461Bおよび第2流通弁4462Bが付勢され、該第1流通弁4461Bおよび第2流通弁4462Bにて冷却流体流通孔4461A,4462Aが閉塞された状態となる。さらに、第1流通弁4461Bおよび第2流通弁4462Bのテーパ面4461B3,4462B3の縮径端と、複数の溝部4461B5,4462B5の基点をずらして配置することで、冷却流体流通孔4461A,4462Aのテーパ面4461A1,4462A1とによる閉塞性をより高められる。
以上のような構成により、2つの流体循環部材連結部446における第1連結部4461および第2連結部4462を接続したり取り外したりすることで、光学装置44において、メインタンク445およびラジエータ447に対して光学装置本体440を着脱自在な構成となる。
したがって、投射レンズ5を介して画像を投影した際に、スクリーン上に不要な光が投影されることがなく、観察者に良好な画像を観賞させることができる。
また、第1連結部4461から第2連結部4462を取り外した際には、各コイルばね4461C,4462Cにより第1流通弁4461Bおよび第2流通弁4462Bがそれぞれ移動されて各冷却流体流通孔4461A,4462Aが閉塞するので、光学装置44内の流路中に冷却流体が充填された状態で第1連結部4461から第2連結部4462を取り外しても、冷却流体が外部に漏れることがない。したがって、光学装置44内の流路中に冷却流体が充填された状態でも、メインタンク445およびラジエータ447に対して光学装置本体440を着脱することができ、光学装置44の取り扱い性をさらに一層向上できる。また、冷却流体の漏れによりプロジェクタ1内部に汚れ、腐食や、電気的ショート等の危険性を回避でき、信頼性を向上できる。さらに、光学装置44内の流路中に冷却流体が充填された状態で、メインタンク445およびラジエータ447に対して光学装置本体440を着脱した際でも、冷却流体が外気に晒されることがなく、冷却流体に塵等が混入することを回避でき、冷却室R1,R2内を通過する光束が冷却流体に混入した塵等により遮られることがなく、光学装置本体440にて形成される光学像の画質を良好に維持できる。
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。
前記第1実施形態では、光学装置44において、2つの流体循環部材連結部446にてメインタンク445およびラジエータ447に対して光学装置本体440を着脱可能とする。
これに対して第2実施形態では、光学装置54において、メインタンク545は、流体分岐部5401に装着されて光学装置本体540として一体化される。そして、2つの流体循環部材連結部446にてラジエータ447に対して光学装置本体540を着脱可能とする。光学装置54以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
光学装置54は、図13に示すように、前記第1実施形態で説明したラジエータ447、複数の流体循環部材448、および2つの流体循環部材連結部446の他、光学装置本体540を備える。
ここで、本実施形態では、メインタンク545は、流体分岐部5401に装着されて光学装置本体540に含まれるため、前記第1実施形態で説明したラジエータ447〜流体圧送部4400の流路中に配置されない。そして、ラジエータ447と流体圧送部4400とが流体循環部材448にて直接接続される。この際、ラジエータ447と流体圧送部4400とを接続する流体循環部材448は、図13に示すように、2つの流体循環部材448E,448Fにて構成され、2つの流体循環部材連結部446のうちの一方の流体循環部材連結部446にて冷却流体を流通可能に連結される。
流体分岐部5401は、略直方体状のアルミニウム製の中空部材から構成され、前記第1実施形態で説明した流体分岐部4401と同様に、内部に冷却流体を封入可能とし、流体圧送部4400から強制的に送出された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を3つの光変調素子保持体4402毎に分岐して送出するとともに、クロスダイクロイックプリズム444を支持するプリズム固定板としての機能も有する。この流体分岐部5401は、前記第1実施形態で説明した流体分岐部4401とその形状が異なるのみである。
この流体分岐部5401において、クロスダイクロイックプリズム444の光束射出側端面に対応する側面には、図14に示すように、前記第1実施形態で説明した流体分岐部4401の冷却流体流入部4401Aと同様の冷却流体流入部5401Aが形成されている。
さらに、この流体分岐部5401において、冷却流体流入部5401Aおよび冷却流体流出部5401Cが形成された4つの側面には、図14に示すように、外側に向けて延出する固定部5401Bが形成されている。そして、この固定部5401Bは、メインタンク545の後述する固定部とねじ5401Dにより接続するとともに、ねじ5401Dを光学部品用筐体45の部品収納部材451に螺合することで部品収納部材451に固定される。
この冷却流体注入部5401Eは、図14に示すように、冷却流体注入孔5401Fと、注入弁5401Gと、弁移動部5401Hと、弁付勢手段としてのコイルばね5401Iと、コイルばね支持部5401Jとで構成される。
注入弁5401Gは、冷却流体注入孔5401Fの内側面の形状に対応したテーパ面を有し、該テーパ面が冷却流体注入孔5401Fの内側面に当接することで、冷却流体注入孔5401Fを閉塞する。また、メインタンク545の後述する弁移動部にて押圧されることで冷却流体注入孔5401Fの前記テーパ面から離間する方向に移動し、冷却流体注入孔5401Fが開放される。
コイルばね支持部5401Jは、流体分岐部5401の底面から内部側に突出し、冷却流体注入孔5401F内に配置される注入弁5401Gおよびコイルばね5401Iを囲むように立設され、その上端面にコイルばね5401Iの一端が圧接される。そして、このコイルばね支持部5401Jの上端面には、流体分岐部5401内と冷却流体注入孔5401Fとを連通させる連通口5401J1が形成されている。
コイルばね5401Iは、一端がコイルばね支持部5401Jに圧接され、他端が注入弁5401Gの上面に圧接され、冷却流体注入孔5401Fを閉塞する方向に注入弁5401Gを付勢する。すなわち、流体分岐部5401にメインタンク545が接続していない状態では、コイルばね5401Iにより注入弁5401Gが付勢され、該注入弁5401Gにて冷却流体注入孔5401Fが閉塞された状態となる。
このメインタンク545において、その上面の略中央部分には、図14に示すように、凹部5451が形成されている。この凹部5451は、流体分岐部5401の外形に応じて、略角筒状の凹部5451Aおよび略円筒状の凹部5451Bが軸を一致させた状態で段付状に形成されている。
凹部5451Aは、凹部5451Bに対して上方側に位置し、この凹部5451Aに流体分岐部5401の底部分が遊嵌状態で設置される。
凹部5451Bにおける内側面の上方側は、図14に示すように、流体分岐部5401の冷却流体注入部5401Eにおける先端部分が挿通可能とされ、冷却流体注入部5401Eにおける先端部分の外側面の形状に対応し、下方に向けて断面積が次第に縮径するようなテーパ面を有している。そして、凹部5451Bの底面側には、図14に示すように、内部の冷却流体を送出可能とする冷却流体送出部5452が形成されている。
冷却流体送出孔5452Aは、凹部5451Bの底面に位置し、メインタンク545内外を貫通する孔であり、内部の冷却流体を送出可能とする。この冷却流体送出孔5452Aは、送出弁5452Bの外形形状に対応して略円筒状に形成されている。そして、この冷却流体送出孔5452Aの上方側は下方に向かうにしたがって次第に拡径するテーパ面を有しているとともに、下方側は送出弁5452Bの底部分を遊嵌状態で配置可能な形状を有している。
円柱状部材5452B1は、円柱状部材5452B2に対して上方側に位置し径寸法が小さく設定されている。
この円柱状部材5452B1において、その外側面は、図14に示すように、冷却流体送出孔5452Aのテーパ面に対応して下方に向かうにしたがって拡径するテーパ形状を有し、この外側面が上述した冷却流体送出孔5452Aのテーパ面に当接する。
また、この円柱状部材5452B1において、その上面の一部には、図14に示すように、略中心部分から外周部分にかけて切り欠き5452B3が形成され、冷却流体送出孔5452Aに対して送出弁5452Bが離間し冷却流体送出孔5452Aが開放された際には、該切り欠き5452B3を介して内部の冷却流体が外部へと送出される。
円柱状部材5452B2は、円柱状部材5452B1が冷却流体送出孔5452Aのテーパ面に当接した際に、上方側端面が冷却流体送出孔5452Aを塞ぐように配置される。
このように、送出弁5452Bは、円柱状部材5452B1が冷却流体送出孔5452Aのテーパ面に当接しかつ、円柱状部材5452B2が冷却流体送出孔5452Aをふさぐように配置されることで、冷却流体送出孔5452Aを閉塞する。
コイルばね5452Dは、一端がメインタンク545における底面に固定され、他端が送出弁5452Bの底面に固定され、冷却流体送出孔5452Aを閉塞する方向に送出弁5452Bを付勢する。すなわち、流体分岐部5401に対してメインタンク545が装着されていない状態では、コイルばね5452Dにより送出弁5452Bが付勢され、該送出弁5452Bにて冷却流体送出孔5452Aが閉塞された状態となる。
さらに、このメインタンク545において、その上面部分には、図14に示すように、外側に向かって延出する固定部5453が形成されている。
先ず、弁移動部5452Cを流体分岐部5401の冷却流体注入孔5401Fに挿通し、弁移動部5452Cの先端を流体分岐部5401の注入弁5401Gの底面に当接させる。メインタンク545を流体分岐部5401に対してさらに押し付けることで、弁移動部5452Cにて注入弁5401Gが押圧され、コイルばね5401Iの付勢力に反して注入弁5401Gが図14中、上方向に移動し、流体分岐部5401の冷却流体注入孔5401Fが開放される。また、この際、流体分岐部5401の弁移動部5401Hがメインタンク545の送出弁5452Bの上面に当接しながら、該送出弁5452Bを下方に押し下げ、メインタンク545の冷却流体送出孔5452Aが開放される。冷却流体注入孔5401Fおよび冷却流体送出孔5452Aがそれぞれ開放されることで、冷却流体送出孔5452A、送出弁5452Bの切り欠き5452B3、および冷却流体注入孔5401Fを介してメインタンク545から流体分岐部5401内に冷却流体が送出される。そして、流体分岐部5401の固定部5401B、およびメインタンク545の固定部5453にねじ5401Dを挿通し、外装ケース2の底面に螺合することで、メインタンク545および流体分岐部5401が互いに密接して接続されるとともに、メインタンク545が外装ケース2に固定される。この際、メインタンク545の凹部5451Aの底面、および流体分岐部5401の底面部分には、Oリング5454が介在配置され、該Oリング5454によりメインタンク545および流体分岐部5401の間から冷却流体が漏れることを防止している。
なお、液晶パネル441、入射側偏光板442、および射出側偏光板443の冷却構造は、前記第1実施形態で説明した冷却構造と略同様であり、異なる点は、冷却流体が流体圧送部4400〜流体分岐部5401〜各光変調素子保持体4402〜中継タンク4403〜ラジエータ447〜流体圧送部4400という流路を循環する点のみであるので、説明を省略する。
また、メインタンク545と流体分岐部5401とを流体循環部材448にて接続する必要がないので、接続箇所の削減により、光学装置54内を循環する冷却流体の液漏れをさらに防止できる。
さらに、流体分岐部5401に対してメインタンク545を着脱可能に構成しているので、光学装置54内を循環する冷却流体の液量が減少した場合であっても、メインタンク545を交換するだけで、冷却流体を容易に補充できる。
さらにまた、流体分岐部5401に対するメインタンク545の交換は、ワンタッチ操作で実施でき、プロジェクタ1の使用者が独自に光学装置54内の冷却流体を補充する場合であっても、容易に実施でき、プロジェクタ1のメンテナンス性を向上できる。
前記各実施形態では、流体循環部材連結部446は、第1連結部4461および第2連結部4462の2体構成を説明したが、これに限らない。例えば、流体循環部材連結部446を流体循環部材448の管径寸法よりも大きいまたは小さい管径寸法を有する管状部材の1体で構成し、各流体循環部材448A,448B、各流体循環部材448C,448D、各流体循環部材448E,448Fを連結する構成としてもよい。
前記第1実施形態では、2つの流体循環部材連結部446は、メインタンク445と流体圧送部4400との間、およびラジエータ447と中継タンク4403との間にそれぞれ配設されていたが、これに限らない。メインタンク445、流体圧送部4400、およびラジエータ447のうち少なくともいずれかに対して光変調素子保持体4402を着脱自在とするように流体循環部材連結部446を配設すればよい。例えば、ラジエータ447と中継タンク4403との間、および流体圧送部4400と流体分岐部4401との間に2つの流体循環部材連結部446を配設し、メインタンク445、流体圧送部4400、およびラジエータ447に対して光変調素子保持体4402を着脱自在とする構成を採用してもよい。また、前記第2実施形態でも同様に、例えば、ラジエータ447と中継タンク4403との間、および流体圧送部4400と流体分岐部5401との間に2つの流体循環部材連結部446を配設し、メインタンク445、流体圧送部4400、およびラジエータ447に対して光変調素子保持体4402を着脱自在とする構成を採用してもよい。
前記第2実施形態において、以下の構成を採用してもよい。
すなわち、外装ケース2のロアーケースにおいて、流体分岐部5401に対応する位置に開口を形成する。そして、前記開口を閉塞する蓋状部材を前記開口に係合させる。このような構成では、前記蓋状部材を前記開口から取り外すだけで、前記開口を介してメインタンク545を流体分岐部5401に着脱可能となり、メインタンク545の交換作業をさらに容易にし、プロジェクタ1のメンテナンス性が飛躍的に向上する。
例えば、前記各実施形態では、光変調素子保持体4402には、液晶パネル441の光束入射側および光束射出側の双方に冷却室R1,R2がそれぞれ形成されていたが、これに限らず、光束入射側および光束射出側のいずれか一方にのみ冷却室が形成される構成を採用してもよい。
また、例えば、前記各実施形態では、光変調素子保持体4402を構成する1対の枠状部材4404A,4404Bの光束入射側および光束射出側に、入射側偏光板442および射出側偏光板443が配置されていたが、これに限らず、1対の枠状部材4404A,4404Bの光束入射側および光束射出側に、ガラス等の透光性基板を配置して、開口部4404A1,4404B1の一方の端面側をそれぞれ封止する構成を採用してもよい。
前記各実施形態において、流通弁付勢手段および弁付勢手段としてコイルばね4461C,4462C,5401I,5452Dを採用した構成を説明したが、これに限らず、流通弁付勢手段および弁付勢手段として、板ばね等のその他の付勢部材、あるいはゴム等の弾性を有する弾性部材を採用してもよい。
例えば、流体分岐部4401,5401から各光変調素子保持体4402に流通する流路中に弁を設け、該弁の位置を変更することで流路を狭めたり拡げたりする構成を採用してもよい。
また、例えば、流体分岐部4401,5401と各光変調素子保持体4402とを接続する各流体循環部材448を異なる管径寸法とする構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、3つの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、2つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調素子として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
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 (8)
- 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像をそれぞれ形成する複数の光変調素子と、複数の光束入射側端面を有し前記複数の光変調素子にて変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置とを含んで構成される光学装置であって、
内部に冷却流体が封入される冷却室が形成され、前記冷却室内の冷却流体に対して熱伝達可能に前記複数の光変調素子をそれぞれ保持する複数の光変調素子保持体と、
前記複数の光変調素子保持体の冷却室と連通接続され、前記冷却流体を前記冷却室外部に案内し、再度、前記冷却室内部に導く複数の流体循環部材と、
前記複数の流体循環部材を連結可能とする流体循環部材連結部と、
前記色合成光学装置の前記複数の光束入射側端面と交差する端面のうちいずれか一方の端面に取り付けられ内部の冷却流体を前記複数の流体循環部材を介して前記複数の光変調素子保持体毎に分岐して送出する流体分岐部と、
前記色合成光学装置の前記複数の光束入射側端面と交差する端面のうちいずれか他方の端面に取り付けられ各光変調素子保持体から前記複数の流体循環部材を介して前記冷却流体を一括して送入する冷却流体中継部とを備え、
前記複数の光変調素子保持体、前記色合成光学装置、前記流体分岐部、および前記冷却流体中継部が一体化することで光学装置本体を構成し、
前記流体循環部材連結部は、連結される各流体循環部材に応じて設けられ、互いに接続することで前記各流体循環部材を連結する第1連結部および第2連結部を備え、
前記第1連結部および前記第2連結部は、内部に前記冷却流体を流通可能とする流通孔と、前記流通孔を閉塞する流通弁と、互いに接続する際に前記流通孔を開放する方向に前記流通弁を移動させる弁移動部と、互いに係合可能とする係合部とをそれぞれ含んで構成され、
前記流体循環部材連結部は、前記流体分岐部および前記冷却流体中継部と前記複数の流体循環部材における前記冷却流体の流路中に配設される他の部材との各部材間の2箇所に配設され、前記他の部材に対して前記光学装置本体を着脱自在と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、
前記複数の流体循環部材における前記冷却流体の流路中に配設され、前記冷却流体を前記複数の流体循環部材を介して圧送し、前記冷却流体を強制的に循環させる流体圧送部を備え、
前記流体圧送部は、前記流体分岐部に対して前記冷却流体の上流側に配設され、前記流体循環部材にて前記流体分岐部と一体化され、
前記光学装置本体は、前記流体圧送部を含んで構成され、
前記流体循環部材連結部は、前記流体圧送部および前記冷却流体中継部と前記他の部材との各部材間の2箇所に配設され、前記他の部材に対して前記光学装置本体を着脱自在と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、
前記複数の流体循環部材における前記冷却流体の流路中に配設され、前記冷却流体を蓄積する冷却流体蓄積部を備え、
前記流体分岐部は、前記冷却流体を内部に注入可能とする冷却流体注入部を有し、
前記冷却流体蓄積部は、前記冷却流体を外部に送出可能とする冷却流体送出部を有し、前記流体分岐部に装着可能に構成され、前記流体分岐部に装着された際、前記冷却流体注入部および前記冷却流体送出部が接続して内部の前記冷却流体を前記流体分岐部内に注入し、
前記光学装置本体は、前記冷却流体蓄積部を含ん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、
前記複数の流体循環部材における前記冷却流体の流路中に配設され、前記冷却流体を前記複数の流体循環部材を介して圧送し、前記冷却流体を強制的に循環させる流体圧送部と、
前記複数の流体循環部材における前記冷却流体の流路中に配設され、前記冷却流体の熱を放熱する放熱部とを備え、
前記流体圧送部は、前記流体分岐部に対して前記冷却流体の上流側に配設され、前記流体循環部材にて前記流体分岐部と一体化され、
前記光学装置本体は、前記流体圧送部を含んで構成され、
前記流体循環部材連結部は、前記光学装置本体から前記放熱部に向かう前記冷却流体の流路間、および前記放熱部から前記光学装置本体に向かう前記冷却流体の流路間にそれぞれ配設され、前記放熱部に対して前記光学装置本体を着脱自在とすることを特徴とする光学装置。 - 請求項3または請求項4に記載の光学装置において、
前記冷却流体注入部は、前記冷却流体を内部に注入可能とする冷却流体注入孔と、前記冷却流体注入孔を閉塞する注入弁とを含んで構成され、
前記冷却流体送出部は、前記冷却流体を外部に送出可能とする冷却流体送出孔と、前記冷却流体送出孔を閉塞する送出弁とを含んで構成され、
前記流体分岐部および前記冷却流体蓄積部には、互いに接続する際、前記冷却流体送出孔および前記冷却流体注入孔を開放する方向に前記送出弁および前記注入弁を移動させる弁移動部がそれぞれ形成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項5に記載の光学装置において、
前記冷却流体注入部および前記冷却流体送出部は、前記冷却流体注入孔および前記冷却流体送出孔を閉塞する方向に前記注入弁および前記送出弁を付勢する弁付勢手段をそれぞれ有していることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光学装置において、
前記第1連結部および前記第2連結部は、前記流通孔を閉塞する方向に前記流通弁を付勢する流通弁付勢手段をそれぞれ備えていることを特徴とする光学装置。 - 光源装置と、請求項1から請求項7のいずれかに記載の光学装置と、前記光学装置にて形成された光学像を拡大投写する投写光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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