JP5369512B2 - 光変調装置およびプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、光変調装置およびプロジェクタに関する。

従来、光源装置と、光源装置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する液晶パネルを有する光変調装置と、画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタにおいて、液晶パネルを冷却液体により冷却する構成が知られている（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では、光変調装置は、第１基板および第２基板間に液晶が密閉封入された液晶パネルと、液晶パネルを保持するパネル保持体とを備える。第１基板の外面には第１透光性基板が設けられ、第２基板の外面には第２透光性基板が設けられている。パネル保持体は、液晶パネルが内部に設置される収納凹部を有する保持枠（枠状部材）と、保持枠に接続され冷却液体を流通させる流通管（液晶パネル冷却管）と、保持枠との間で液晶パネルを挟持する挟持部材（液晶パネル固定板）とを備えている。第１透光性基板は収納凹部の底部分に当接し、第２透光性基板は挟持部材に当接している。
この特許文献１に記載のプロジェクタでは、液晶パネルに生じる熱は、収納凹部の底部分に当接する第１透光性基板を介して保持枠に伝達されるとともに、挟持部材に当接する第２透光性基板を介して挟持部材に伝達され、当該挟持部材から保持枠に伝達される。そして、保持枠に伝達された液晶パネルからの熱は、冷却液体を介して放熱される。

特開２００６−２４３１２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、液晶パネルに生じる熱が、熱抵抗の高いガラス等の透光性基板を介して保持枠に伝達されるので、液晶パネルを効果的に冷却することが難しいという問題があった。

本発明の目的は、液晶パネルを効果的に冷却できる光変調装置およびプロジェクタを提供することにある。

本発明の光変調装置は、第１基板および第２基板間に液晶が密閉封入された液晶パネルと、前記液晶パネルを保持するパネル保持体と、前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの外面に設けられ、前記第１基板および前記第２基板よりも平面視で小さい外形形状を有する第１透光性基板および第２透光性基板と、を備え、前記パネル保持体は、前記第１透光性基板が挿入される第１開口を有する第１保持枠と、前記液晶パネルが設置される収納凹部を有する第２保持枠と、前記収納凹部を囲む形状を有し、内部に冷却液体を流通させる流通管と、前記第２透光性基板が挿入される第２開口を有し、前記第１保持枠との間で前記液晶パネルを挟持する挟持部材と、を備え、前記収納凹部は、前記第１基板より大きく、前記第２基板より小さく形成され、前記第１基板が収納される第１凹部と、前記第２基板より大きく形成され、前記第２基板が収納される第２凹部と、前記第１凹部および前記第２凹部を接続する接続部と、を有し、前記第１基板における前記第２基板とは反対側の面は、前記第１保持枠に接触し、前記第２基板における前記第１基板とは反対側の面は、前記挟持部材に接触し、前記第２基板における前記第１基板側の面は、前記接続部に接触し、前記流通管は、前記第１保持枠と、前記第２保持枠における前記第１凹部側の部位とに挟持される位置に配置されることを特徴とする。

本発明では、第１基板を覆う第１透光性基板が第１基板よりも小さく形成され、液晶パネルが第１保持枠および挟持部材により狭持された際に、第１透光性基板が第１開口に挿入されるので、第１基板における第２基板と反対側の面が、第１保持枠に接触することとなる。また、第２基板を覆う第２透光性基板も、第２基板よりも小さく形成されて挟持部材の第２開口に挿入されるので、第２基板における第１基板側とは反対側の面は、挟持部材に接触することとなる。更に、第２基板における第１基板側の面は、第１凹部と第２凹部とを接続する接続部に接触する。
従って、第１基板に生じる熱を、当該第１基板から直接接触する第１保持枠に効果的に伝達できるとともに、第２基板に生じる熱を、第２保持枠に直接、及び、挟持部材を介して効果的に伝達できる。そして、これらの熱を、第１保持枠及び第２保持枠に挟持される位置に配置される流通管内の冷却液体を介して放熱できる。これにより、本発明では、各透光性基板によって各基板の防塵性能を良好に維持しつつ、各基板を十分に冷却でき、各基板の熱劣化を抑制できる。

本発明の光変調装置では、前記第１透光性基板および前記第２透光性基板のうち少なくとも一方は、前記パネル保持体の外面から突出していることが好ましい。
本発明では、各透光性基板のうち少なくとも一方は、対応する第１開口または第２開口を介してパネル保持体の外面から突出しているので、光変調装置に冷却風を送る構成とした場合、冷却風が、当該透光性基板の外面に沿って流通することとなる。このため、基板に生じる熱を当該透光性基板を介しても良好に放熱でき、一層効果的に液晶パネルを冷却できる。

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置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する光変調装置と、前記画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光変調装置は、前述の光変調装置であることを特徴とする。
本発明では、前述と同様の光変調装置を備えるので、前述と同様の効果を奏することができる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタ１の内部構造を示す斜視図である。なお、以下で記載する上下前後左右は、図１の図面視における上下前後左右とする。
プロジェクタ１は、図１に示すように、右側面２１に吸気口２１１および排気口２１２が形成された外装筐体２と、外装筐体２内部に配設される装置本体３とを備える。
装置本体３は、光学ユニット４と、空冷装置５と、液冷装置６と、熱電変換ユニット７と、プロジェクタ１の各構成部材の動作を制御する図示しない制御装置等を備える。

〔光学ユニットの構成〕
図２は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す平面図である。なお、光学ユニット４を構成する各装置４１〜４７の構成は、種々の一般的なプロジェクタの光学系として利用される構成と同様であるので、以下では簡略に説明する。
光学ユニット４は、図２に示すように、光源装置４１と、照明光学装置４２と、色分離光学装置４３と、リレー光学装置４４と、光学装置４５と、光学部品用筐体４６と、投射レンズ４７とを備える。

光源装置４１は、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を備える。
照明光学装置４２は、レンズアレイ４２１，４２２、反射ミラー４２３、偏光変換素子４２４、および重畳レンズ４２５を備える。
色分離光学装置４３は、ダイクロイックミラー４３１，４３２、および反射ミラー４３３を備える。
光学装置４５は、３つの光変調装置４５１（赤色光側の光変調装置を４５１Ｒ、緑色光側の光変調装置を４５１Ｇ、青色光側の光変調装置を４５１Ｂとする）、３つの入射側偏光板４５２、３つの射出側偏光板４５３、および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４５４を有する。光変調装置４５１は、液晶パネル８（図３参照。なお、赤色光側の液晶パネルを８Ｒ、緑色光側の液晶パネルを８Ｇ、青色光側の液晶パネルを８Ｂとする）と、液晶パネル８を保持するパネル保持体９（図３参照）とを備える。この光変調装置４５１については、詳しくは後述する。
光学部品用筐体４６は、各光学部品４１〜４５を内部に設定された照明光軸Ａに対して所定位置に配置する。

このような光学ユニット４において、光源装置４１から射出され照明光学装置４２を介した光束は、色分離光学装置４３にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離され、分離された各色光は、光変調装置４５１により画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像光が形成される。色光毎の画像光は、クロスダイクロイックプリズム４５４にて合成され、投射レンズ４７にてスクリーン（図示略）に拡大投射される。

〔空冷装置の構成〕
図３は、空冷装置５を上方側から見た斜視図、図４は、空冷装置５を下方側から見た斜視図である。
空冷装置５は、図３および図４に示すように、吸気ダクト５１と、冷却ファンとしての一対のシロッコファン５２，５３（図４）と、送風ダクト５４と、軸流ファン５５とを備える。
吸気ダクト５１は、直方体状に形成され、右側面には、外装筐体２の吸気口２１１に接続される開口部５１１が形成され、下方側端面には、シロッコファン５２，５３と当該吸気ダクト５１内部とを連通させる図示略の一対の開口部が形成されている。

シロッコファン５２，５３は、それぞれ、吸気ダクト５１の下方側端面に取り付けられ、外装筐体２外部の空気を吸気ダクト５１を介して吸入し、送風ダクト５４に吐出する。
送風ダクト５４は、一端が各シロッコファン５２，５３に接続されるとともに、他端が、光学部品用筐体４６の各光変調装置４５１下方に形成された図示しない開口に接続され、シロッコファン５２，５３から送られてくる空気を、前記開口から光学装置４５に向けて吐出する。吐出された空気は、光学装置４５の各部材４５１〜４５３間を下方から上方に向けて流通し、各部材４５１〜４５３を冷却する。
軸流ファン５５は、ラジエータ６２を挟んで外装筐体２に形成された排気口２１２に対向配置され、吸入した空気をラジエータ６２に向けて吐出し、ラジエータ６２を冷却する。ラジエータ６２を冷却した空気は、排気口２１２を介して外装筐体２外部に排出される。

〔液冷装置の構成〕
液冷装置６は、環状の流路に沿って水やエチレングリコール等の冷却液体を循環させ、該冷却液体により光変調装置４５１を冷却する。この液冷装置６は、図３に示すように、光変調装置４５１の構成要素でもある３つのパネル保持体９と、液体圧送部６１と、ラジエータ６２と、第１受熱ジャケット６３および第２受熱ジャケット６４と、各部材９，６１〜６４を接続して環状の流路を形成する液体循環部材６５とを備える。

パネル保持体９は、液晶パネル８を保持するとともに内部に冷却液体が流入出し、当該冷却液体により液晶パネル８を冷却する。
液体圧送部６１は、冷却液体を吸入および圧送するポンプであり、環状の流路に沿って冷却液体を循環させる。
ラジエータ６２は、軸流ファン５５から吐出される空気により、当該ラジエータ６２内部を流通する冷却液体を冷却する。
受熱ジャケット６３，６４は、冷却液体の流通方向に沿って複数の板体が併設されたマイクロチャンネルである。この受熱ジャケット６３，６４は、内部を流通する冷却液体から熱を受熱し、当該受熱した熱を後述する熱電変換ユニット７を介して放熱することにより、冷却液体を冷却する。
なお、各部材９，６１〜６４を接続する流路の構成については後述する。

〔熱電変換ユニットの構成〕
熱電変換ユニット７は、図３に示すように、支持部材７１と、熱電変換素子としての図示しないペルチェ素子と、ヒートシンク７２と、導風部材７３と、シロッコファン７４とを備える。
支持部材７１の上面には受熱ジャケット６３，６４が設置されるとともに、支持部材７１の各受熱ジャケット６３，６４に対応する位置には、図示しない開口が形成されている。この支持部材７１の下面において、各受熱ジャケット６３，６４に対応する位置には、それぞれペルチェ素子が設置され、各受熱ジャケット６３，６４と各ペルチェ素子とが前記開口を介して熱伝達可能に接続されている。また、支持部材７１の下面には、ヒートシンク７２と導風部材７３とが取り付けられている。

ペルチェ素子の上面は、前述したように、受熱ジャケット６３，６４に熱伝達可能に接続され、下面は、ヒートシンク７２に熱伝達可能に接続されている。このようなペルチェ素子は、電力が供給されると、受熱ジャケット６３，６４に対向する上面が熱吸熱面となり、下面が放熱面となる。すなわち、ペルチェ素子は、電力が供給されることにより、受熱ジャケット６３，６４から熱を吸熱してヒートシンク７２に伝達する。
導風部材７３は、断面Ｕ字状かつ前後方向に沿って形成され、Ｕ字状内側部分にヒートシンク７２を収納する。
シロッコファン７４は、導風部材７３の前面側に配設され、吸入した空気をヒートシンク７２に向けて吐出し、ヒートシンク７２に伝達された熱を放熱する。

〔液冷装置の流路の構成〕
液冷装置６における流路は、図３に示すように、パネル保持体９〜液体圧送部６１〜ラジエータ６２〜受熱ジャケット６３，６４を経て、再び液冷装置６に戻る環状に構成されている。受熱ジャケット６３，６４からパネル保持体９に向かう流路は分岐しており、一方は、緑色光用の液晶パネル８Ｇを保持するパネル保持体９を経由し、他方は、青色光用の液晶パネル８Ｂを保持するパネル保持体９、および赤色光用の液晶パネル８Ｒを保持するパネル保持体９を経由しており、これらの流路は、各パネル保持体９を経由した後、再び合流し、液体圧送部６１に向かう。

すなわち、本実施形態では、液晶パネル８にて生じ、パネル保持体９を介して冷却液体に伝達された熱は、まず、ラジエータ６２により放熱され、その後、受熱ジャケット６３，６４〜ペルチェ素子〜ヒートシンク７２の熱伝達経路を経て、シロッコファン７４から送られてくる空気により放熱される。そして、ラジエータ６２および受熱ジャケット６３，６４により熱が段階的に放熱され、環境温度よりも低い温度まで冷却された冷却液体は、再びパネル保持体９に送られる。

〔光変調装置の構成〕
図５は、光変調装置４５１を光束入射側から見た斜視図、図６は、光変調装置４５１を光束射出側から見た斜視図である。
以下、本実施形態の最も特徴的な部分である光変調装置４５１について説明する。なお、各光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂは、同様の構成であるので、以下では、１つの光変調装置４５１についてのみ説明する。
光変調装置４５１は、図５および図６に示すように、液晶パネル８と、パネル保持体９とを備える。

図７は、光変調装置４５１を示す分解斜視図である。
光変調装置４５１の液晶パネル８は、図７に示すように、データ線、走査線、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子、および画素電極等が形成された第２基板としての駆動基板８１と、共通電極およびブラックマスク等が形成された第１基板としての対向基板８２と、これら基板８１，８２間に密封封入される電気光学材料としての液晶８３（図８参照）と、駆動基板８１よりも平面視で小さい外形形状を有し、駆動基板８１上に設けられる第２透光性基板としての第１防塵ガラス８４と、対向基板８２よりも平面視で小さい外形形状を有し、対向基板８２上に設けられる第１透光性基板としての第２防塵ガラス８５とを備える。

パネル保持体９は、液晶パネル８を保持するとともに、内部に冷却液体が流入出し、当該冷却液体により液晶パネル８を冷却する。このパネル保持体９は、図７に示すように、保持枠９０と、流通管９１と、挟持部材９４とを備える。
流通管９１は、液晶パネル８の画像形成領域Ｒ（光透過領域）を囲む平面視矩形状に形成され、内部に冷却液体を流通させる。この流通管９１は、後述する保持枠９０に熱伝達可能に接続される。

保持枠９０は、取付部材９２と、支持枠９３とを備える。
取付部材９２は、板体であり、第１開口としての取付部材開口９２１を有する。取付部材開口９２１は、矩形状に形成され、液晶パネル８の画像形成領域Ｒを露出する。取付部材９２の光束射出側の面９２２には、流通管９１の形状に対応した溝９２３が形成されている。当該溝９２３には、流通管９１が嵌め込まれる。

支持枠９３の光束入射側の面９３１には、流通管９１の形状に対応した溝９３２が形成されている。この支持枠９３の光束入射側の面９３１には、取付部材９２が取り付けられる。その際、流通管９１は、前記溝９３２に嵌め込まれ、支持枠９３と取付部材９２とに挟持されて支持枠９３と取付部材９２とに熱伝達可能に接続される。

支持枠９３の光束射出側の面９３３の各隅部には、図７に示すように、係止部９３４が膨出している。係止部９３４は、支持枠９３の光束入射側の面９３３に取り付けられる挟持部材９４の四隅を押さえ、挟持部材９４を位置決めする。この係止部９３４には、当該支持枠９３を貫通する貫通孔９３４１が形成されている。貫通孔９３４１には、当該光変調装置４５１をクロスダイクロイックプリズム４５４に対して固定するための図示しないボルトが挿通する。

図８は、光変調装置４５１を示す横断面図である。
このような支持枠９３には、入射側開口９３５１と射出側開口９３５２とからなる支持枠開口９３５が形成されている。
入射側開口９３５１は、支持枠９３の光束入射側の面９３１に開口し、取付部材開口９２１および液晶パネル８の対向基板８２よりも平面視で僅かに大きく形成されている。
射出側開口９３５２は、支持枠９３の光束射出側の面９３３に開口し、入射側開口９３５１および液晶パネル８の駆動基板８１よりも平面視で僅かに大きく形成されている。
このような支持枠開口９３５と、取付部材９２の光束射出側の面９２２とから、液晶パネル８が収納される収納凹部９３６が形成される。

収納凹部９３６は、取付部材９２の光束射出側の面９２２および入射側開口９３５１からなり対向基板８２の厚みに対応した深さを有する第１収納凹部９３６１と、第１収納凹部９３６１の周縁部に形成されて駆動基板８１に対応した深さを有する第２収納凹部９３６２とを備えている。
このような収納凹部９３６に対し、液晶パネル８は、対向基板８２の第２防塵ガラス８５外側の周縁部が、保持枠９０の第１収納凹部９３６１の底に面接触するようにして収納される。この際、対向基板８２と保持枠９０とは、対向基板８２の第２防塵ガラス８５外側の周縁部を介して熱伝達可能に接続される。

ここで、従来、対向基板は、熱抵抗の高いガラス等の透光性基板を介して保持枠に熱を伝達していたため、例えぺルチェ素子を用いて冷却液体の温度を下げ、保持枠を冷却したり、液体圧送部によって冷却液体の流量を増加させて保持枠を冷却しても、十分には当該基板を冷却することができなかった。しかしながら、本実施形態では、対向基板８２の第２防塵ガラス８５外側の周縁部が保持枠９０に面接触しているので、基板８１，８２に生じる熱を効果的に保持枠９０に伝達することができ、ひいては、保持枠９０内を流通する冷却液体に効果的に伝達できる。これにより、本実施形態では、十分に基板８１，８２を冷却することができ、液晶パネル８の熱劣化を抑制できるので、液晶パネル８の長寿命化を図ることができる。また、必要最小限の回転数でシロッコファン７４を駆動して冷却液体を冷却すればよいので、低騒音化を図ることができる。さらに、必要最小限の流速で冷却液体を循環させればよいので、液体圧送部６１の駆動を抑えることができ、より低騒音化を図ることができる。

また、液晶パネル８が収納凹部９３６に収納される際には、図８に示すように、第２防塵ガラス８５が取付部材開口９２１に挿入されて、パネル保持体９の外面から突出することとなる。これにより、空冷装置５によって光変調装置４５１の下方から送られてくる冷却風が、第２防塵ガラス８５の外面に沿って流通することとなるので、基板８１，８２に生じる熱が第２防塵ガラス８５を介しても良好に放熱されることとなる。このため、本実施形態では、基板８１，８２に生じる熱をより効果的に放熱でき、十分に基板８１，８２を冷却できる。

また、液晶パネル８が収納凹部９３６に収納される際には、対向基板８２が第１収納凹部９３６１に、駆動基板８１が第２収納凹部９３６２に収納されることとなる。そして、第１収納凹部９３６１は、対向基板８２よりも平面視で僅かに大きく形成されているとともに、第２収納凹部９３６２は、駆動基板８１よりも平面視で僅かに大きく形成されているので、液晶パネル８は、収納凹部９３６との間で隙間を持たせた状態で当該収納凹部９３６に収納されることとなる。ここで、液晶パネル８と収納凹部９３６との間に隙間がない場合には、保持枠９０の熱膨張係数と、基板８１，８２の熱膨張係数との差により、基板８１，８２が割れてしまうおそれがあるが、本実施形態では、液晶パネル８が収納凹部９３６との間で隙間を持たせた状態で当該収納凹部９３６に収納されるので、基板８１，８２が割れてしまうおそれがない。

挟持部材９４は、グラファイトシートや金属部材などの折り曲げ可能かつ熱伝導性を有する材料により形成されたシート状部材であり、矩形状に形成されている。この挟持部材９４には、液晶パネル８の画像形成領域Ｒを露出する矩形状の第２開口としての挟持部材開口９４１が形成されている。この挟持部材９４は、係止部９３４に位置決めされて支持枠９３の光束射出側の面９３３に取り付けられ、液晶パネル８を支持枠９３と挟持する。この際、挟持部材９４は、駆動基板８１の第１防塵ガラス８４外側の周縁部と面接触し、駆動基板８１と保持枠９０とを熱伝達可能に接続する。また、第１防塵ガラス８４が、挟持部材開口９４１に挿入されてパネル保持体９の外面から突出する。

このように、本実施形態では、駆動基板８１の第１防塵ガラス８４外側の周縁部が挟持部材９４に面接触しているので、駆動基板８１側からも基板８１，８２に生じる熱を挟持部材９４を介して効果的に保持枠９０に伝達することができ、ひいては、冷却液体に効果的に伝達できる。これにより、確実に効果的に基板８１，８２を冷却でき、液晶パネル８の長寿命化を一層図ることができる。
また、第１防塵ガラス８４が、挟持部材９４のパネル保持体９の外面から突出するので、空冷装置５によって光変調装置４５１の下方から送られてくる冷却風が、第１防塵ガラス８４の外面にも沿って流通することとなる。このため、基板８１，８２に生じる熱を第１防塵ガラス８４側からも放熱でき、さらに効果的に基板８１，８２を冷却できる。

〔本実施形態の効果〕
以上のような本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
対向基板８２を覆う第２防塵ガラス８５が対向基板８２よりも小さく形成され、保持枠９０の底部分に形成された取付部材開口９２１に挿入されるので、対向基板８２における第２防塵ガラス８５外側の周縁部が、保持枠９０の底における取付部材開口９２１周りに面接触することとなる。また、駆動基板８１を覆う第１防塵ガラス８４も、駆動基板８１よりも小さく形成されて挟持部材開口９４１に挿入されるので、駆動基板８１が挟持部材９４に面接触することとなる。
従って、基板８１，８２に生じる熱を、対向基板８２から直接面接触により効果的に保持枠９０に伝達できるとともに、駆動基板８１側からも面接触により効果的に挟持部材９４を介して保持枠９０に伝達でき、保持枠９０から冷却液体を介して放熱できる。これにより、各防塵ガラス８４，８５によって各基板８１，８２の防塵性能を良好に維持しつつ、各基板８１，８２を十分に冷却でき、各基板８１，８２の熱劣化を抑制できる。
また、基板８１，８２の冷却効率を向上できるので、シロッコファン７４の回転数や、液体圧送部６１の駆動を抑えることができ、低騒音化を図ることができる。
加えて、液晶パネル８は、収納凹部９３６との間で隙間を持たせた状態で当該収納凹部９３６に収納されるので、保持枠９０の熱膨張係数と、基板８１，８２の熱膨張係数とに差があっても、割れるおそれがない。

第１防塵ガラス８４が、挟持部材９４の挟持部材開口９４１を介してパネル保持対９の外面から突出しているので、空冷装置５によって光変調装置４５１の下方から送られてくる冷却風が、第１防塵ガラス８４の外面に沿って流通することとなる。このため、基板８１，８２に生じる熱を第１防塵ガラス８４を介して良好に放熱でき、より効果的に基板８１，８２を冷却できる。

第２防塵ガラス８５が、取付部材開口９２１を介してパネル保持対９の外面から突出しているので、空冷装置５によって光変調装置４５１の下方から送られてくる冷却風が、第２防塵ガラス８５の外面にも沿って流通することとなる。このため、基板８１，８２に生じる熱を第２防塵ガラス８５側からも放熱でき、一層効果的に基板８１，８２を冷却できる。

〔第２実施形態〕
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、既に説明した部分と同一機能部位については同一の符号を付してその説明を省略もしくは簡略化する。
図９は、第２実施形態に係る光変調装置４５１Ａを示す分解斜視図である。
本実施形態の光変調装置４５１Ａは、図９および図１０に示すように、前記第１実施形態と同様の構成を備えるが、前記第１実施形態では、保持枠９０の光束射出側の面から液晶パネル８が収納凹部９３６に収納される構成となっていたが、本実施形態では、保持枠９０の光束入射側の面から液晶パネル８が収納凹部９３６に収納される構成となっている点が前記第１実施形態と異なる点である。

光変調装置４５１Ａは、前述と同様、液晶パネル８と、流通管９１と、取付部材９２および支持枠９３を有する保持枠９０と、挟持部材９４とを備える。
このうち、流通管９１は、液晶パネル８の画像形成領域Ｒを囲む平面視Ｕ字状に形成されている。
支持枠９３には、駆動基板８１の厚みに対応した深さを有し、駆動基板８１よりも平面視で僅かに大きく形成された凹部９３６１が形成されている。凹部９３６１の底部分には、第１開口としての開口９３７が形成されている。また、支持枠９３の光束入射側の面９３１には、流通管９１の形状に対応した溝９２３が形成されている。
取付部材９２は、液晶パネル８の画像形成領域Ｒを囲む平面視Ｕ字状、かつＵ字状の内周面９２５が平面視で対向基板８２よりも僅かに大きく形成されている。

図１０は、光変調装置４５１Ａを示す横断面図である。
この取付部材９２は、支持枠９３の光束入射側の面９３１に取り付けられて流通管９１を支持枠９３と挟持する。この際、図１０に示すように、取付部材９２のＵ字状の内周面９２５が対向基板８２を収納する。本実施形態では、この取付部材９２の内周面９２５と、支持枠９３の凹部９３６１とから、液晶パネル８を収納する収納凹部９３６が形成されている。
挟持部材９４は、挟持部材開口９４１を有し、取付部材９２の光入射側の面９２４に取り付けられて、保持枠９０と液晶パネル８を挟持する。

このような本実施形態でも、対向基板８２が挟持部材９４に面接触するとともに、駆動基板８１が、保持枠９０に形成された収納凹部９３６の底に面接触し、また、液晶パネル８が収納凹部９３６との間で隙間を持たせた状態で当該収納凹部９３６に収納されるので、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、駆動基板８１が光束射出側に配置され、対向基板８２が光束入射側に配置されていたが、駆動基板８１が光束入射側に配置され、対向基板８２が光束射出側に配置されてもよい。
前記各実施形態では、各防塵ガラス８４，８５は、共にパネル保持体９の外面から突出していたが、共に突出していなくてもよく、一方のみだけがパネル保持体９の外面から突出していてもよい。
光源装置４１は、前記各実施形態で説明した構成に限らず、レーザダイオード、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子で構成しても構わない。

前記各実施形態では、プロジェクタ１は、液晶パネル８を３つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを１つ備える単板式のプロジェクタで構成しても構わない。また、液晶パネルを２つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを４つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

本発明は、液晶パネルを効果的に冷却できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタの光変調装置に利用できる。

第１実施形態に係るプロジェクタの内部構造を示す斜視図。 前記実施形態における光学ユニットの光学系を模式的に示す平面図。 前記実施形態における空冷装置を上方側から見た斜視図。 前記実施形態における空冷装置を下方側から見た斜視図。 前記実施形態における光変調装置を光束入射側から見た斜視図。 前記実施形態における光変調装置を光束射出側から見た斜視図。 前記実施形態における光変調装置を示す分解斜視図。 前記実施形態における光変調装置を示す横断面図。 第２実施形態に係る光変調装置を示す分解斜視図。 前記実施形態における光変調装置を示す横断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、８…液晶パネル、４１…光源装置、４７…投射レンズ（投射光学装置）、８１…駆動基板（第２基板）、８２…対向基板（第１基板）、８３…液晶、８４…第１防塵ガラス（第２透光性基板）、８５…第２防塵ガラス（第１透光性基板）、９０…保持枠、９１…流通管、９４…挟持部材、４５１，４５１Ａ…光変調装置、９２１…取付部材開口（第１開口）、９３６…収納凹部、９３７…開口（第１開口）、９４１…挟持部材開口（第２開口）。

Claims (3)

1. 第１基板および第２基板間に液晶が密閉封入された液晶パネルと、
   前記液晶パネルを保持するパネル保持体と、
   前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの外面に設けられ、前記第１基板および前記第２基板よりも平面視で小さい外形形状を有する第１透光性基板および第２透光性基板と、を備え、
   前記パネル保持体は、
   前記第１透光性基板が挿入される第１開口を有する第１保持枠と、
   前記液晶パネルが設置される収納凹部を有する第２保持枠と、
   前記収納凹部を囲む形状を有し、内部に冷却液体を流通させる流通管と、
   前記第２透光性基板が挿入される第２開口を有し、前記第１保持枠との間で前記液晶パネルを挟持する挟持部材と、を備え、
   前記収納凹部は、
   前記第１基板より大きく、前記第２基板より小さく形成され、前記第１基板が収納される第１凹部と、
   前記第２基板より大きく形成され、前記第２基板が収納される第２凹部と、
   前記第１凹部および前記第２凹部を接続する接続部と、を有し、
   前記第１基板における前記第２基板とは反対側の面は、前記第１保持枠に接触し、
   前記第２基板における前記第１基板とは反対側の面は、前記挟持部材に接触し、
   前記第２基板における前記第１基板側の面は、前記接続部に接触し、
   前記流通管は、前記第１保持枠と、前記第２保持枠における前記第１凹部側の部位とに挟持される位置に配置される
   ことを特徴とする光変調装置。
2. 請求項１に記載の光変調装置において、
   前記第１透光性基板および前記第２透光性基板のうち少なくとも一方は、前記パネル保持体の外面から突出している
   ことを特徴とする光変調装置。
3. 光源装置と、前記光源装置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する光変調装置と、前記画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
   前記光変調装置は、請求項１または請求項２に記載の光変調装置である
   ことを特徴とするプロジェクタ。

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