KR100691056B1 - 광학장치 및 리어 프로젝터 - Google Patents

광학장치 및 리어 프로젝터 Download PDF

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KR100691056B1
KR100691056B1 KR1020040079473A KR20040079473A KR100691056B1 KR 100691056 B1 KR100691056 B1 KR 100691056B1 KR 1020040079473 A KR1020040079473 A KR 1020040079473A KR 20040079473 A KR20040079473 A KR 20040079473A KR 100691056 B1 KR100691056 B1 KR 100691056B1
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오츠카노부토시
고사카젠타
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

광학장치(44)의 유지 프레임(446)과 고정부재(447)에 걸쳐서, 열전도성의 프레임(448)을 설치한다. 또한, 액정 패널(440)의 사출측의 방진 유리와, 고정 부재(447)에 접촉하는 열전도성 부재(450)를 설치한다. 그리고, 유지 프레임(446)과, 고정 부재(447)를 열전도성의 접합제로 고정한다. 또한, 사출측 편광판(443)의 투명 부재(443A)의 광속 사출측 단면과, 고정 부재(447)에 걸쳐서 열전도성 부재(452)가 부착된다. 고정 부재(447)의 상부 판 형상체(447C)에는, 복수의 핀 부재(449B)를 구비한 방열 핀(449)이 부착되어 있다.

Description

광학장치 및 리어 프로젝터{OPTICAL DEVICE AND REAR PROJECTOR}
도 1은 본 실시 형태에 따른 리어 프로젝터로서의 프로젝션 티비의 정면측 사시도,
도 2는 상기 실시 형태에 있어서의 프로젝션 티비의 배면측 사시도,
도 3은 상기 실시 형태에 있어서의 프로젝션 티비의 내부구조를 도시한 도면,
도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 미러 케이스를 정면측에서 본 사시도,
도 5는 상기 실시 형태에 있어서의 하부 캐비닛의 정면측 사시도,
도 6은 도 4에 도시하는 상부 캐비닛과 도 5에 도시하는 하부 캐비닛(31)을 조합시킨 도면,
도 7은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛을 모식적으로 도시한 도면,
도 8은 상기 실시 형태에 있어서의 광학장치의 구조를 도시하는 사시도,
도 9는 상기 실시 형태에 있어서의 광학장치의 구조를 도시하는 분해 사시도,
도 10은 상기 광학장치의 변형예를 도시하는 사시도,
도 11은 고정 부재 및 사출측 편광판을 도시하는 분해 사시도,
도 12는 고정 부재 및 사출측 편광판을 도시하는 사시도.
도 13은 입사측 편광판 및 라이트 가이드에 형성되는 보스부를 도시하는 사시도,
도 14a 및 도 14b는, 각각 상기 실시 형태에 있어서의 제1의 냉각 유로를 도시한 도면,
도 15a 및 도 15b는, 각각 상기 실시 형태에 있어서의 제2의 냉각 유로를 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 광학장치를 도시하는 사시도,
도 17은 상기 광학장치의 분해 사시도,
도 18은 상기 광학장치의 요부를 도시하는 분해 사시도,
도 19는 상기 광학장치의 요부를 도시하는 사시도,
도 20은 본 발명의 변형예를 도시하는 사시도,
도 21은 본 발명의 변형예를 도시하는 사시도,
도 22는 본 발명의 다른 변형 예를 도시하는 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 프로젝션 티비(프로젝터) 44 : 광학 장치
47 : 라이트 가이드 440 : 액정 패널
442 : 입사측 편광판 442A : 투명부재
443 : 사출측 편광판 444 : 크로스다이크로익 프리즘
446 : 유지 프레임 447 : 고정부재
453 : 고정부재 448 : 프레임(열전도성 부재)
448E : 방열 핀 449 : 방열 핀
450 : 열전도성 부재 452, 454 : 열전도성 부재
본 발명은 광학장치 및 리어 프로젝터에 관한 것이다.
종래부터, 광원으로부터 사출된 광속을 다이크로익미러에 의해 삼원색의 적색, 녹색, 파란 색광으로 분리하는 동시에, 세 장의 액정 패널(광변조 장치)에 의해 각 색광마다 화상정보에 따라서 변조하고, 화상 변조후의 각 색광을 색 합성광학장치에서 합성하고, 투사 렌즈를 거쳐서 칼라 화상을 스크린의 전면에 확대 투사하는, 이른바 3판식의 프론트 투사식 프로젝터가 알려져 있다.
또한, 광원으로부터의 광속을 액정 패널(광변조 장치)에 조사하고, 이 액정 패널에 의해 화상정보에 따라서 변조된 광속을 색 합성광학 장치로 합성하고, 투사 렌즈에 의해 확대하여, 반사 미러에 의해 광로를 변환시켜, 스크린의 배면에 인도하는 구조의 리어 프로젝터도 알려져 있다.
이상과 같은 프로젝터에서는, 광변조 장치와 색 합성 광학장치는 일체화된 광학장치로서 구성되어 있어, 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면에 액정 패널을 쐐기 형상의 스페이서나 핀 스페이서를 거쳐서 접합 고정한 것이 알려져 있다.
광변조 장치 등의 광학소자는, 광속의 투과, 흡수에 의해 발열하고, 온도가 상승한다. 그 때문에, 종래부터, 공기 등의 냉각 매체를 팬에 의해 이송하고, 광학소자 자체를 직접 냉각하는 냉각 구조가 채용되고 있다(문헌 1 : 일본 특허 공개2000-298311 호 공보, 제 5 페이지, 도 5 참조).
최근, 프로젝터의 고 휘도화가 진행되고 있어, 광변조 장치 등의 광학소자를 더욱 효율적으로 냉각하는 방법이 요구되고 있다.
여기에서, 공기 등의 냉각 매체를 이송하는 팬의 회전수를 높이고, 냉각 효율을 향상시키는 방법도 고려되지만, 이러한 방법에서는, 팬의 회전에 의한 소음이 발생하여, 저 소음화를 도모할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 주된 목적은, 저 소음화를 도모할 수 있고, 냉각 효율을 높일 수 있는 광학장치 및 리어 프로젝터를 제공하는 것이다.
본 발명의 광학장치는, 광원으로부터 사출된 광속을 화상정보에 따라서 변조하는 광변조 장치와, 이 광변조 장치로 형성된 광학상을 합성하는 색 합성광학장치를 구비하는 광학장치에 있어서, 상기 광변조 장치는, 그 화상형성 영역에 따른 개구부가 형성된 유지 프레임에 수용 유지되고 있고, 상기 광변조 장치를 수용한 유지 프레임은, 상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면에 따라 부착되는 열전도성의 고정 부재에 고정되고, 상기 고정 부재에는, 복수의 판 형상의 핀 부재를 구 비한 방열 핀이 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 열전도성의 고정 부재의 재료로서는, 알루미늄이나, 동, 마그네슘 등의 금속이 예시될 수 있다.
또한, 본 발명의 광학장치는, 프론트 투사식 프로젝터에 탑재되어도 무방하고, 또한, 리어 프로젝터에 탑재되어도 무방하다.
이러한 본 발명에 의하면, 광변조 장치를 수용하는 유지 프레임은, 색 합성광학장치에 부착되는 고정 부재에 고정되어 있다. 따라서, 광변조 장치에서 발생한 열은, 유지 프레임을 거쳐서 고정 부재에 전달된다. 이 고정 부재에는 방열 핀이 설치되어 있어, 방열 면적이 크게 확보되어 있으므로, 고정 부재에 전달된 열은 효율적으로 방열되는 것으로 된다.
이로써, 광변조 장치의 방열 효율(냉각 효율)을 높일 수 있으므로, 광변조 장치를 냉각하기 위한 팬의 회전수를 높일 필요가 없고, 저 소음화를 도모할 수 있다.
또한, 광변조 장치를 냉각하기 위한 팬의 냉각 능력을 낮추는 것이 가능해지므로, 저렴한 팬을 사용하는 것이 가능해져, 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 광변조 장치의 냉각 효율이 향상되기 때문에, 광변조 장치의 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다.
이 때, 상기 방열 핀과, 상기 고정 부재는 일체로 성형되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에 의하면, 방열 핀과 고정 부재를 일체 성형하는 것으로, 부 재 수의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 방열 핀은, 상기 고정 부재에 대하여 착탈 가능하게 되어도 무방하다.
이러한 본 발명에서는, 방열 핀이 고정 부재에 대하여 착탈 가능하게 되어 있으므로, 예컨대, 광속의 색광에 따라서 광변조 장치가 복수 설치될 경우, 광변조 장치의 발열량에 따라서, 방열 핀을 붙이거나, 떼거나 할 수 있다. 예를 들면, 가장 발열량이 낮은 적색광을 변조하는 광변조 장치가 고정되는 고정 부재에는, 방열 핀을 붙이지 않아도 무방하다. 이렇게 함으로써, 부재 갯수의 삭감을 도모할 수 있어, 광학장치의 저 비용화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 방열 핀의 핀 부재에는, 광의 반사를 방지하기 위한 반사 방지 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 반사 방지 처리로서는, 예컨대, 방열 핀의 핀 부재에 흑색 도금 처리를 실시하거나, 흑 알루마이트 처리를 실시하거나 하는 것을 제안할 수 있다.
이러한 본 발명에서는, 방열 핀의 핀 부재에 반사 방지 처리를 실시하고 있으므로, 광의 난 반사를 방지할 수 있다.
또한, 반사 방지 처리로서 흑색 도금 처리나 흑 알루마이트 처리를 실시하는 것으로, 방열 핀의 방열성(방사성)의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 광변조 장치에는 냉각 유체가 내뿜어지고 있어, 상기 방열 핀의 핀 부재의 배열 방향은, 냉각 유체의 유로에 대하여, 약 45°경사져있는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에 의하면, 방열 핀의 핀 부재의 배열이 냉각 유체의 유로에 대하여 약 45°에 경사져 있으므로, 방열 핀의 핀 부재의 표면에 냉각 유체가 접촉하기 쉬워지기 때문에, 방열 핀의 냉각 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 유지 프레임 및 상기 고정 부재간에 걸쳐서, 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에 의하면, 유지 프레임 및 고정 부재간에 걸쳐서, 열전도성 부재가 설치되어서 있으므로, 광변조 장치로부터 유지 프레임에 전달된 열을 열전도성 부재를 거쳐서 효율적으로 고정 부재에 전달시킬 수 있다. 이로써, 광변조 장치의 방열 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 광학장치는, 광원으로부터 사출된 광속을 화상정보에 따라서 변조하는 광변조 장치와, 이 광변조 장치에서 형성된 광학상을 합성하는 색 합성광학장치를 구비하는 광학장치에 있어서, 상기 광변조 장치는, 그 화상형성 영역에 따른 개구부가 형성된 유지 프레임에 수용 유지되고 있어, 상기 광변조 장치를 수용한 유지 프레임은, 상기 색 합성광학장치의 광속 입사측 단면에 따라 부착되는 열전도성의 고정 부재에 고정되어, 상기 유지 프레임 및 상기 고정 부재간에 걸쳐서, 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 광변조 장치를 수용하는 유지 프레임은, 색 합성광학장치에 부착되는 고정 부재에 고정되어 있다. 이것에 부가하여, 유지 프레임 및 고정 부재간에 걸쳐서 열전도성 부재가 설치되어서 있으므로, 광변조 장치에서 발생한 열은, 유지 프레임, 열전도성 부재를 거쳐서 고정 부재에 전달된다. 이로 써, 광변조 장치의 방열 효율(냉각 효율)을 높일 수 있으므로, 광변조 장치를 냉각하기 위한 팬의 회전수를 높일 필요가 없고, 저 소음화를 도모할 수 있다.
또한, 광변조 장치를 냉각하기 위한 팬의 냉각 능력을 낮추는 것이 가능해지므로, 저렴한 팬을 사용하는 것이 가능해지고, 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 광변조 장치의 냉각 효율이 향상하기 때문에, 광변조 장치의 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다.
이 때, 상기 열전도성 부재에는, 방열 핀이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명에서는, 유지 프레임 및 고정 부재간에 걸쳐서 배치되는 열전도성 부재에 방열 핀이 형성되어 있으므로, 열전도성 부재의 표면적을 크게 확보할 수 있고, 열전도성 부재로부터 효율적으로 방열시킬 수 있다. 그 때문에, 고정 부재에 열이 축적되어버리는 것이 방지되어, 광변조 장치의 방열 효율을 보다 높일 수 있다.
본 발명에서는, 상기 광변조 장치를 수용하는 유지 프레임과 상기 고정 부재는 열전도성의 접합제에 의해 고착되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서, 열전도성의 접합제로서는, 열전도성의 접착제나, 땜납 등이 예시될 수 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 유지 프레임과 고정 부재가 열전도성의 접합제에 의해 고착되어 있으므로, 광변조 장치에서 발생한 열이 유지 프레임에 전달되고, 유지 프레임에 전달된 열은 열전도성의 접합제를 거쳐서 고정 부재에 전달된다. 이로써, 유지 프레임 및 고정 부재 사이에서의 열전도를 효율적으로 실행할 수 있 고, 광변조 장치의 방열 효율(냉각 효율)을 높일 수 있다.
본 발명에서는, 상기 광변조 장치의 광속 사출측 단면과, 상기 고정 부재의 사이에는, 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 광변조 장치의 광속 사출측 단면의 열을 열전도성 부재를 거쳐서 고정 부재에 효율적으로 전달할 수 있어, 광변조 장치의 방열 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 색합성 광학장치의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면의 사이에 배치되는 광학 변환판을 구비하고, 상기 광학 변환판은, 열전도성 재료로 이루어지는 투명부재, 및 이 투명부재에 부착되어, 상기 광변조 장치로부터 사출되는 광속의 광학특성을 변환하는 광학변환 막을 갖고, 상기 투명부재의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면은, 열전도성 부재를 거쳐서 고정되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서, 열 전도성 부재로서는, 예컨대, 열전도성 양면 테이프, 열전도성 시트, 실리콘 그리스 등을 예시할 수 있다.
일반적으로, 광학 변환판의 광학변환 막에서는, 광속의 투과에 따라 열이 발생한다. 이러한 본 발명에서는, 광학 변환판의 투명부재의 광속 입사측 단면과 고정 부재는 열전도성 부재를 거쳐서 고정되어 있으므로, 광학 변환 막에서 발생한 열을 투명부재로부터, 고정 부재에 효율적으로 전달시킬 수 있다. 이로써, 광학 변환판의 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.
이와 같이, 광학 변환판의 방열 효율을 높일 수 있으므로, 광학 변환판의 투 명부재를 열전도성이 비교적 낮은 것으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 투명부재를 사파이어제로 한 것을 수정제로 하는 것이 가능해져, 광학 변환판의 비용 저감을 도모할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 색 합성광학장치의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면의 사이에 배치되는 광학 변환판을 구비하고, 상기 광학 변환판은, 열전도성 재료로 이루어지는 투명부재, 및 이 투명부재에 부착되어, 상기 광변조 장치로부터 사출되는 광속의 광학특성을 변환하는 광학 변환 막을 갖고, 상기 투명부재의 광속 사출측 단면 및 상기 고정 부재에 걸쳐서, 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
광학 변환판의 투명부재의 광속 사출측 단면과 고정 부재의 사이에 걸쳐서, 열전도성 부재를 설치하는 것으로, 투명 부재의 광속 사출측 단면에 전달된 열을 효율적으로 고정 부재에 전달 할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 고정 부재에 방열 핀이 형성되어 있으므로, 고정 부재에 전달된 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는, 광변조 장치에서 발생한 열 뿐만아니라, 광학 변환판에서 발생한 열도 고정 부재로부터 방열될 수 있어, 광학 변환판의 방열 효율도 높일 수 있다.
본 발명의 리어 프로젝터는, 광원으로부터 사출된 광속을 변조하고, 화상 정보에 따라서 광학상을 형성하는 광학장치, 및 해당 광학상을 확대 투사하는 투사 광학계를 포함하는 화상 형성부와, 상기 화상 형성부를 수납하는 상자형의 박스와, 이 박스에 노출해서 설치되고, 상기 화상 형성부에서 형성된 광학상을 투영하는 스크린을 구비한 리어 프로젝터에 있어서, 상기 광학장치는, 상술한 어느 하나의 광학장치인 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 리어 프로젝터에서는, 상술한 어느 하나에 기재한 광학장치를 구비하고 있기 때문에, 광학장치와 같은 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 리어 프로젝터에서는, 상기 광학장치의 광변조 장치에 입사하는 광속의 광학특성을 변환하는 광학 변환 막 및 이 광학 변환 막이 부착되는 투명부재를 구비한 광학 변환판과, 광학장치 및 광학 변환판을 수용하는 광학 부품용 박스를 구비하고, 상기 광학 변환판을 광학부 품용 박스에 고정하기 위한 열전도성의 고정 부재에는, 복수의 판 형상의 핀 부재를 구비한 방열 핀이 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에서는, 광학 변환판은 열전도성의 고정 부재에 고정되어 있으므로, 광변조 장치에 입사하는 광속의 광학특성을 변환하는 광학 변환판의 열은 고정 부재에 전달된다.
그리고, 고정 부재에는, 방열 핀이 설치되어 있어, 방열 면적이 크게 확보되어서 있으므로, 고정 부재에 전달된 열을 효율적으로 방열할 수 있다. 이로써, 광변조 장치에 입사하는 광속의 광학특성을 변환하는 광학 변환판의 방열 효율을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
[제 1 실시 형태]
[1. 프로젝션 티비의 구성]
도 1은 리어 프로젝터로서의 프로젝션 티비(10)의 정면측 사시도이다.
도 2는 프로젝션 티비(10)의 배면측 사시도다.
도 3은 프로젝션 티비(10)의 내부구조를 도시한 도면이다.
프로젝션 티비(10)는, 광원으로부터 사출된 광속을 화상정보에 따라서 변조하여 광학상을 형성하고, 이 광학상을 스크린에 확대 투사하는 것이다. 이 프로젝션 티비(10)는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 상자형의 박스로서의 상부 캐비닛(11) 및 하부 캐비닛(31)(도 1 및 도 2)과, 상부 캐비닛(11)의 전면에 노출해서 설치되는 스크린(14)(도 1)과, 상부 캐비닛(11) 내에 배치되는 미러(15)(도 3)와, 하부 캐비닛(31)내에 배치되는 화상 형성부로서의 광학 유닛(40)(도 3)으로 대략 구성되어 있다. 또, 프로젝션 티비(10)는, 상술한 구성 외의 구체적인 설명을 생략하지만, 광학 유닛(40) 등에 외부로부터의 전력을 공급하는 전원장치, 외부로부터 입력된 화상정보에 따라서 광학 유닛(40)의 구동 제어 등을 실시하는 제어 기판 등도 구비하고 있다.
[1-1 캐비닛의 구성]
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 상부 캐비닛(11) 및 하부 캐비닛(31)에서, 프로젝션 티비(10)의 외관이 형성되어, 이들의 상부 캐비닛(11) 및 하부 캐비닛(31)은 분리할 수 있도록 형성되어 있다.
상부 캐비닛(11)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 미러(15)(도 3)을를 수납하는 종단면 삼각형상의 박스이고, 미러(15)(도 3)가 부착되는 미러 케이스(12)와, 이 미러 케이스(12)의 정면측의 개구부 주변에 형성되어, 스크린(14)을 부착하는 프레임(13)을 구비하고 있다.
도 4는, 미러 케이스(12)를 정면측에서 본 사시도이다.
미러 케이스(12)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 배면벽(21), 한쌍의 측벽(22, 23) 및 저면벽(24)으로 구성되어 있다.
배면벽(21)은, 긴 변이 윗쪽에 위치하는 평면에서 보아 사다리꼴 형상의 형상을 갖고, 후방의 아래쪽을 향해서 경사지도록 형성되어, 내측 단면에서 미러(15)(도 3)를 소정각도로 지지한다.
한쌍의 측벽(22, 23)은, 평면에서 보아 삼각형상의 형상을 갖고, 배면벽(21)의 양단 가장자리로부터 전방을 향해서 돌출하고, 후방을 따라서 내측으로 경사지도록 형성되어 있다.
저면벽(24)은, 한쌍의 측벽(22, 23)에 걸쳐서 형성되어, 긴 변이 전방측에 위치하는 평면에서 보아 대략 사다리꼴 형상의 형상을 갖고, 후방의 위쪽을 향해서 경사지도록 형성되어 있다. 이 저면벽(24)에는, 전방측 대략 중앙부분에 절결부( 24A)와, 전방으로부터 보아서 좌측에 개구부(24B)가 형성되어 있다.
프레임(13)은, 직사각형 프레임형상으로 형성되어, 내측 단면에서 스크린(14)을 소정위치에서 유지하는 것이고, 미러 케이스(12)의 전방측 단부 가장자리에 나사 등에 의해 고정된다.
도 5는, 하부 캐비닛(31)의 정면측 사시도이다.
하부 캐비닛(31)은, 광학 유닛(40), 도시하지 않는 전원장치, 및 도시하지 않는 제어 기판 등을 수납하는 박스이며, 프론트 패널(l32)(도 1)과, 측부 패널(33, 34)(도 2)과, 리어 패널(35)(도 2)과, 저면부(36)와, 저면부(36)위에 장착되고, 광학 유닛(40), 상기 전원장치 및 상기 제어장치 등을 하부 캐비닛(31)의 소정 위치에 설치하는 설치부(37)로 구성되어 있다.
프론트 패널(32)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 직사각형 형상을 갖고, 좌우측에는 대략 동일 치수의 직사각형 형상의 개구부(38)가 형성되어 있다. 그리고, 이 개구부(38)의 내부에는, 각각 도시하지 않는 스피커가 배치되어 있다.
측부 패널(33, 34)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 사다리꼴 형상을 갖고, 미러 케이스(12)의 한쌍의 측벽(22, 23)와 같이, 후방을 따라서 내측으로 경사지도록 형성되어 있다. 이 측부 패널(33, 34)에는, 각각 슬릿 형상의 개구부가 형성되어 있다. 그리고, 측부 패널(33)에 형성된 개구부는, 내부에 냉각 공기를 도입하는 흡기구(331)(도 2)이고, 측부 패널(34)에 형성된 개구부는, 내부에 도입되어 내부를 냉각한 후의 공기를 배출하는 배기구(341)(도 2)이다.
리어 패널(35)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 직사각형 형상을 갖고, 컴퓨터 접속용의 접속부나, 비디오 입력 단자, 오디오 기기 접속단자 등의 각종의 기기 접속용 단자가 설치되어 있다.
저면부(36)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 사다리꼴 형 상의 형상을 갖고, 프로젝션 티비(10)전체를 지지한다.
설치부(37)는, 하부 캐비닛(31)에 설치되는 각 장치를 둘러싸도록 형성되어, 각 장치를 적당히 구획하고 있다.
이 설치부(37)에 있어서, 그 상면(371)은, 상부 캐비닛(11)의 저면벽(24)에 대응해서 후방의 위쪽을 향해서 경사지도록 형성되어 있다. 또한, 이 상면(371)은, 정면측에서 보아서 대략 중앙부분으로부터 좌측 부분 및 정면측에서 보아서 오른쪽 부분에는, 단 붙임 형상의 단차부(371A, 371B)가 형성되어 있다.
단차부(371A)에 있어서, 오른쪽부분에는, 노치(371A1)가 형성되고, 이 노치(371A1)는, 설치부(37)에 설치되는 광학 유닛(40)(도 3)의 후술하는 광학장치의 상부위치에 대응하는 동시에, 설치부(37)에 설치되는 광학 유닛(40)(도 3)의 후술하는 투사 렌즈가 임하도록 형성되어 있다.
단차부(371B)에 있어서, 저면부분에는 노치(371B1)가 형성되고, 이 노치(371B1)는, 설치부(37)에 설치되는 광학 유닛(40)(도 3)의 후술하는 광원장치 상에 부착되는 배기 팬(54)의 토출구에 대향한다.
또한, 단차부(371B)에 있어서, 정면으로부터 보아 오른쪽 부분에는, 측부 패널(34)에 형성된 배기구(341)(도 2)와 접속하는 덕트(55)의 흡기측이 접속한다.
또한, 이 설치부(37)에 있어서, 정면으로부터 보아서 좌측의 단면에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 설치부(37) 내부에 공기를 유통시키기 위한 구멍(372)이 형성되어 있다. 이 구멍(372)은, 광학 유닛(40)(도 3)의 후술하는 광원장치와 연통하여, 상기 광원장치에 공기를 유통 가능하게 한다.
도 6은, 도 4에 도시하는 상부 캐비닛(11)과 도 5에 도시하는 하부 캐비닛(31)을 조합한 도면이다.
상부 캐비닛(11)과 하부 캐비닛(31)을 조합하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 미러 케이스(12)의 저면벽(24) 및 하부 캐비닛(31)의 설치부(37)에 있어서의 상면(371)에 형성된 단차부(371A)에 의해 덕트(25)가 형성되고, 저면벽(24) 및 단차부(371B)에 의해 덕트(26)가 형성된다. 그리고, 덕트(25)의 흡기측은, 상면(371)에 있어서의 노치(371A1)를 거쳐서, 하부 캐비닛(31)에 설치되는 광학 유닛(40)(도 3)의 후술하는 광학장치의 상부측에 대향한다. 또한, 덕트(26)의 흡기측은, 상면(371)에 있어서의 노치(371Bl)(도 5)를 거쳐서, 배기 팬(54)의 토출구에 대향한다.
또한, 상부 캐비닛(11)과 하부 캐비닛(31)을 조합하면, 상부 캐비닛(11)의 노치(24A)와 하부 캐비닛(31)의 노치(371A1)가 대향하고, 하부 캐비닛(31)에 설치되는 광학 유닛(40)(도 3)의 후술하는 투사 렌즈로부터 미러(15)를 향해서 투사되는 영상의 광로가 형성된다.
[1-2 스크린의 구성]
스크린(14)은, 광학 유닛(40)의 후술하는 투사렌즈에서 확대되어, 미러(15)에서 반사된 광학상을 이면에서 투영하는 투과형 스크린이며, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상부 캐비닛(11)의 프레임(13)에 의해 미러 케이스(12)의 정면측에 부착된다.
이 스크린(14)은, 예컨대, 확산판, 프레넬시트, 렌티큘러 시트, 보호판 등 으로 구성할 수 있고, 상기 투사렌즈로부터 사출되고 미러(15)에서 반사된 광속은, 확산판에서 확산된 후에 프레넬시트에서 평행화되어, 렌티큘러 시트를 구성하는 광학 비즈에 의해 확산되어, 표시 화상이 얻어진다.
[1-3 미러의 구성]
미러(15)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 사다리꼴 형상으로 형성된 일반적인 미러이며, 상부 캐비닛(11)의 배면벽(21)의 내측에, 사다리꼴 형상의 긴 변이 상방이 되도록 경사져 부착된다. 이 미러(15)의 경사각은, 전면측의 스크린(14)과 광학 유닛(40)의 후술하는 투사렌즈에 의한 영상의 반사의 설정된 위치 관계에 기초하여 설정되어 있다.
[1-4 광학 유닛의 구성]
도 7은 광학 유닛(40)을 모식적으로 도시한 도면이다.
광학 유닛(40)은, 광원장치를 구성하는 광원 램프로부터 사출된 광속을 광학적으로 처리해서 화상정보에 대응한 광학상을 형성하고, 이 광학상을 확대 투사하는 유닛이다.
이 광학 유닛(40)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 인테그레이터 조명 광학계(41)과, 색분리 광학계(42)와, 릴레이 광학계(43)와, 광학장치(44)와, 프리즘(48)과, 투사 광학장치로서의 투사렌즈(46)와, 라이트 가이드(47)를 구비한다.
인테그레이터 조명 광학계(41)는, 광학장치(44)를 구성하는 후술하는 3개의 광변조 장치(액정 패널)의 화상형성 영역을 거의 균일하게 조명하기 위한 광학계이다. 이 인테그레이터 조명 광학계(41)는, 광원장치(411)와, 제 1 렌즈 어레이 (412)와, 제 2 렌즈 어레이(413)와, 편광 변환 소자(414)와, 중첩렌즈(415)를 구비한다.
광원장치(411)는, 방사 광원으로서의 광원 램프(416)와, 리플렉터(417)를 구비하고, 광원 램프(416)로부터 사출된 방사상의 광선을 리플렉터(417)에서 반사해서 평행 광선으로 하여, 이 평행 광선을 외부로 사출한다.
광원 램프(416)로서는, 고압수은 램프를 채용하고 있다. 또, 고압수은 램프이외에, 메탈 라이트램프나 할로겐 램프 등도 채용할 수 있다.
리플렉터(417)로서는, 포물면 거울을 채용하고 있다. 또, 포물면 거울의 대신에, 평행화 오목렌즈 및 타원면 거울을 조합한 것을 채용해도 좋다.
제 1 렌즈 어레이(412)는, 광축방향으로부터 보아서 거의 직사각형 형상의 윤곽을 갖는 소 렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 구성을 갖고, 각 소 렌즈는, 광원 램프(416)로부터 사출된 광속을 복수의 부분광속으로 분할하고 있다.
제 2 렌즈 어레이(413)는, 제 1 렌즈 어레이(412)와 대략 같은 구성을 갖고 있어, 소 렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 구성을 갖고 있다. 이 제 2 렌즈 어레이(413)는, 중첩 렌즈(415)와 함께, 제 1 렌즈 어레이(412)의 각 소 렌즈의 상을 후술하는 액정 패널상에 결상시키는 기능을 갖는다.
편광변환 소자(414)는, 제 2 렌즈 어레이(413)와 중첩 렌즈(415)의 사이에 배치된다(일체는 아니다). 이러한 편광변환 소자(414)는, 제 2 렌즈 어레이(413)로부터의 광을 대략 1종류의 편광 광으로 변환하는 것이고, 이로써, 광학장치(44)에서의 광의 이용 효율이 높여져 있다.
구체적으로, 편광변환 소자(414)에 의해 대략 1종류의 편광 광으로 변환된 각 부분광은, 중첩렌즈(415)에 의해 최종적으로 광학장치(44)의 후술하는 액정 패널 위에 거의 중첩된다. 편광광을 변조하는 타입의 액정 패널을 사용한 프로젝션 티비(10)에서는, 1종류의 편광광 밖에 이용할 수 없기 때문에, 다른 종류의 랜덤한 편광 광을 발생하는 광원 램프(416)로부터의 광의 거의 반이 이용되지 않는다. 이 때문에, 편광변환 소자(414)를 사용하는 것에 의해, 광원 램프(416)로부터 사출된 광속을 대략 1종류의 편광 광으로 변환하고, 광학장치(44)에서의 광의 이용 효율을 높이고 있다.
또, 이러한 편광변환 소자(414)는, 예를 들면 일본국 특허공개 평성 제8-304739 호 공보에 소개되어 있다.
색분리 광학계(42)는, 2장의 다이크로익미러(421, 422)와, 반사 미러(423)를 구비하고, 다이크로익미러(421, 422)에 의해 인테그레이터 조명 광학계(41)로부터 사출된 복수의 부분광속을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 색광으로 분리하는 기능을 갖고 있다.
릴레이 광학계(43)는, 입사측 렌즈(431)와, 릴레이 렌즈(433)와, 반사 미러(432, 434)를 구비하고, 색분리 광학계(42)에서 분리된 색광인 적색광을 광학장치(44)의 후술하는 적색광용의 액정 패널까지 인도하는 기능을 갖고 있다.
이 때, 색분리 광학계(42)의 다이크로익미러(421)에서는, 인테그레이터 조명 광학계(41)로부터 사출된 광속의 적색 광성분과 녹색 광성분이 투과하는 동시에, 청색 광성분이 반사한다. 다이크로익미러(421)에 의해 반사한 청색광은, 반사 미 러(423)에서 반사하고, 필터 렌즈(418)를 통과하여, 광학장치(44)의 후술하는 청색광용의 액정패널에 도달한다. 이 필터 렌즈(418)는, 제 2 렌즈 어레이(413)로부터 사출된 각 부분 광속을 그 중심축(주 광선)에 대하여 평행한 광속으로 변환한다. 다른 녹색광용, 적색광용의 액정 패널의 광 입사측에 설정된 필터 렌즈(418)도 동일하다.
또한, 다이크로익미러(421)를 투과한 적색광과 녹색광 중에서, 녹색광은 다이크로익미러(422)에 의해 반사하고, 필터 렌즈(418)를 통과하여, 녹색광용의 액정 패널에 도달한다. 한편, 적색광은, 다이크로익미러(422)를 투과해서 릴레이 광학계(43)를 통과하고, 또한 필터 렌즈(418)를 통과하여, 적색광용의 액정패널에 도달한다.
또, 적색광에 릴레이 광학계(43)가 사용되고 있는 것은, 적색광의 광로의 길이가 다른 색광의 광로길이보다도 길기 때문에, 광의 발산 등에 의한 광의 이용 효율의 저하를 방지하기 위해서이다. 즉, 입사측 렌즈(431)에 입사한 부분광속을 그대로, 필터 렌즈(418)에 전하기 위해서이다. 또, 릴레이 광학계(43)에는, 3개의 색광 중 적색광을 통과시키는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 청색광을 통과시키는 구성으로서도 무방하다.
광학장치(44)는, 입사된 광속을 화상정보에 따라서 변조하여 칼라 화상을 형성하는 것이며, 색분리 광학계(42)에서 분리된 각 색광이 입사되는 3개의 입사측 편광판(442)과, 각 입사측 편광판(442)의 후단에 배치되는 3개의 광변조 장치(액정패널)(440)(440R, 440G, 440B)과, 각 액정 패널(440)의 후단에 배치되는 3개의 사 출측 편광판(443)과, 색 합성 광학장치로서의 크로스다이크로익 프리즘(444)을 구비한다. 그리고, 이들 입사측 편광판(442), 액정 패널(440), 사출측 편광판(443)및 크로스다이크로익 프리즘(444)은 일체적으로 유닛화되어 있다.
액정 패널(440)은, 예컨대, 폴리 실리콘 TFT를 스위칭 소자로서 사용한 것이고, 색분리 광학계(42)에서 분리된 각 색광은, 이들 3장의 액정 패널(440)과 이들의 광속 입사측에 있는 입사측 편광판(442) 및 사출측에 있는 사출측 편광판(443)에 의해, 화상정보에 따라서 변조되어서 광학상을 형성한다.
광학 변환판으로서의 입사측 편광판(442)은, 색분리 광학계(42)에서 분리된 각 색광 중, 일정 방향의 편광 광만 투과시켜, 그 밖의 광속을 흡수하는 것으로, 수정 등의 투명부재(기판)(442A)(도 13 참조)에 편광막(광학 변환막)이 첨부된 것이다.
광학 변환판으로서의 사출측 편광판(443)도, 입사측 편광판(442)과 대략 동일하게 구성되어, 투명부재(443A)상에 도시하지 않는 편광막(광학 변환막)(443B)이 부착된 것으로(도 9 참조), 액정 패널(440)로부터 사출된 광속 중, 소정방향의 편광 광만 투과시키고, 그 밖의 광속을 흡수하는 것이다.
이들 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)은, 상호의 편광축의 방향이 직교하도록 설정되어 있다.
크로스다이크로익 프리즘(444)은, 사출측 편광판(443)으로부터 사출되고, 색광 마다 변조된 광학상을 합성해서 칼라 화상을 형성하는 것이다.
크로스다이크로익 프리즘(444)에는, 적색광을 반사하는 유전체 다층막과 청 색광을 반사하는 유전체 다층막이, 4개의 직각프리즘의 계면에 따라 대략 X자 형상으로 설정되고, 이들의 유전체 다층막에 의해 3개의 색광이 합성된다.
또, 광학장치(44)의 상세한 구성에 대해서는, 후술한다.
프리즘(48)은, 광학장치(44)의 광속 사출측에 배치되어, 이 광학장치(44)에서 형성된 칼라 화상을 투사렌즈(46)의 방향, 즉 전방향으로 사출된 칼라 화상을 상방향으로 절곡하여 반사하는 것이다.
투사렌즈(46)는, 프리즘(48)에서 반사된 칼라 화상을 확대하여, 미러(15)에 투사하는 것이다. 이 투사렌즈(46)는, 거울 통 내에 복수의 렌즈가 수납된 조합 렌즈로서 구성되어 있다.
라이트 가이드(47)는 합성 수지로부터 구성되어, 상술한 각 광학계(41~44, 48)를 수납 유지하는 것이며, 구체적인 도시는 생략하지만, 각 광학부품(412~415, 418, 421~423, 431~434)을 상방으로부터 슬라이드식으로 삽입하는 홈부가 형성된 하부 라이트 가이드와, 상기 하부 라이트 가이드의 상부의 개구측을 폐색하는 커버형상 상부 라이트 가이드를 구비해서 구성된다.
[1-5 광학장치의 구조]
도 8~ 도 13을 참조하여 광학장치(44)의 구조를 설명한다.
광학장치(44)는, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 전술한 액정 패널(440), 입사측 편광판(442), 사출측 편광판(443), 크로스다이크로익 프리즘(444)의 이외에, 스탠드(445)와, 유지 프레임(446)과, 고정 부재(447)를 구비하고 있다.
유지 프레임(446)은, 액정 패널(440)을 수납하고, 고정 부재(447)를 거쳐서 크로스다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면에 일체적으로 고정된다. 또, 입사측 편광판(442)은, 상세하게는 후술하지만, 라이트 가이드(47)에 고정된다.
스탠드(445)는, 크로스다이크로익 프리즘(444)의 상면에 고정되어, 일체화된 광학장치(44)를 라이트 가이드(47)의 하부 라이트 가이드에 고정한다. 이 스탠드(445)는 대략 직사각형 형상으로 형성된 판재이고, 그 네 변으로부터 연장하는 연장부(445A)를 구비하고 있다. 그리고, 이 연장부(445A)는, 선단부분에 구멍(445B)이 형성되어 있다. 또한, 이 스탠드(445)의 직사각형 부분은, 크로스다이크로익 프리즘(444)의 외주 형상보다도 약간 작게 형성되어 있다. 이 때문에, 크로스다이크로익 프리즘(444)의 측면에 고정 부재(447)가 고정되었을 때에, 스탠드(445)와 고정 부재(447)는, 서로 간섭하지 않게 되어 있다.
유지 프레임(446)은 액정 패널(440)을 수납하기 위한 것이다.
여기서, 액정패널(440)에 대해서 상세하게 설명하면, 액정 패널(440)은, 예컨대, 폴리 실리콘 TFT(Thin Film Transistor)를 스위칭 소자로서 사용한 것이며, 대향 배치되는 한쌍의 투명 기판내에 액정이 밀봉 봉입되어 있다. 그리고, 한쌍의 투명기판의 광속 입사측 및 광속 사출측에는, 방진 유리가 부착되어 있다.
유지 프레임(446)은, 액정패널(440)을 수용하는 수용부를 갖는 오목형 프레임체(446A)와, 오목형 프레임체(446A)와 계합하고, 수납한 액정 패널(440)을 가압 고정하는 지지판(446B)을 구비하고 있다. 또한, 유지 프레임(446)은, 수납된 액정 패널(440)의 패널면에 대응하는 위치에 개구부(446C)가 설치된다. 또한, 유지 프레임(446)의 네 변에는 구멍(446D)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 오목형 프레임 체(446A)와 지지판(446B)의 고정은, 지지판(446B)의 좌우 양측에 설정된 후크(446E)와, 오목형 프레임체(446A)가 대응하는 위치에 설치된 후크 결합부(446F)의 계합에 의해 실행한다.
여기서, 액정패널(440)은, 유지 프레임(446)의 개구부(446C)에서 노출하고, 이 부분이 화상형성 영역이 된다. 즉, 액정 패널(440)의 이 부분에 각 색광(R, G, B)이 도입되어, 화상정보에 따라서 광학상이 형성된다.
이러한 유지 프레임(446)의 오목형 프레임체(446A)의 광속 입사측 단면(446A1), 측면(446A2) 및 고정 부재(447)의 광속 입사측 단면(447A3), 측면(447A4) 사이에 걸쳐서, 열전도성 부재인 프레임(448)가 부착되어 있다.
이 프레임(448)은, 광학장치(44)의 광속 입사측에서 보아서 평면이 대략 U자 형상이 되어 있어, 유지 프레임(446)의 개구부(446C)를 피하도록 구성되어 있다.
또한, 상세하게 설명하면, 프레임(448)은, 유지 프레임(446)의 광속 입사측 단면(446A1)의 상측 부분에 접촉하는 제 1 접촉부(448A)와, 이 제 1 접촉부(448A)의 양 단부에 직교해서 설치되고, 유지 프레임(446)의 측면(446A2)에 접촉하는 제 2 접촉부(448B)와, 이 제 2 접촉부(448B)에 대하여 직교해서 설치되고, 고정 부재(447)의 광속 입사측 단면(447A3)에 접촉하는 제 3 접촉부(448C)와, 이 제 3 접촉부(448C)에 직교해서 설치되고, 고정 부재(447)의 측면(447A4)에 접촉하는 제 4 접촉부(448D)를 구비한 구성으로 되어 있다.
또, 실제로는, 고정 부재(447)의 측면(447A4)에는, 후술하는 열전도성 부재(450)의 연장부(450B), 열전도성 부재(452)의 제 2 및 제 3 열전도성 부재(452B, 452C)가 부착되어 있으므로, 제 4 접촉부(448D)는, 이 연장부(450B), 열전도성 부재(452)의 제 2 및 제 3 열전도성 부재(452B, 452C)를 거쳐서, 고정 부재(447)의 측면(447A4)에 접촉하는 것이 된다.
이러한 프레임(448)을 구성하는 열전도성 재료로서는, 그라파이트시트, 동판, 동 박, 알루미늄 박 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 그라파이트시트를 사용하는 것이 바람직하다. 그라파이트시트는, 플렉시블성이 높기 때문에, 유지 프레임(446) 및 고정 부재(447)로의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 접촉 열저항이 매우 낮기 때문에, 유지 프레임(446)으로부터 고정 부재(447)로의 열전도 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 그라파이트시트를 사용하는 때는, 표면이 폴리에스테르로 코팅된 것을 채용하는 것이 바람직하다. 이렇게 표면이 코팅된 그라파이트시트를 사용하는 것으로, 그라파이트시트의 표면의 거칠함을 방지할 수 있다.
또한, 유지 프레임(446)에 수용된 액정패널(440)의 광속 사출측 단면과, 고정 부재(447)의 사이에는, 이들에 접촉하는 열전도성 부재(450)가 설치되어 있다.
이 열전도성 부재(450)는, 평면이 대략 직사각형 형상이고, 중앙에 광속 투과용의 개구가 형성되는 동시에, 액정패널(440)의 방진 유리의 광속 비 투과 부분에 접촉하는 접점부(450A)와, 이 접점부(450A)로부터 고정 부재(447)측에 연장되고, 고정 부재(447)의 측면(447A4)에 접촉하는 연장부(450B)를 구비한다.
이러한 열전도성 부재(450)를 구성하는 재료로서는, 예컨대, 그라파이트시트, 동판, 동 박, 알루미늄 박 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 그라파이트시 트를 사용하는 것이 바람직하다. 그라파이트시트는, 플렉시블성이 높기 때문에, 액정패널(440)의 방진 유리 및 고정 부재(447)에의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 접촉 열저항이 매우 낮기 때문에, 방진 유리로부터 고정 부재(447)로의 열전도 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 그라파이트시트를 사용하는 때는, 표면이 폴레에스테르로 코팅된 것을 채용하는 것이 바람직하다. 이렇게 표면이 코팅된 그라파이트시트를 사용하는 것으로, 그라파이트시트의 표면의 거칠함을 방지할 수 있다.
고정 부재(447)는, 액정패널(440)을 수납하는 유지 프레임(446)을 유지 고정하는 것이며, 크로스다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면에 고정된다. 이 고정 부재(447)는, 열전도성 부재, 예컨대, 동이나 알루미늄 등으로 구성되어 있다.
고정 부재(447)는, 액정 패널(440)의 화상형성 영역에 대응하여, 대략 직사각형 형상의 개구부(447A1)가 형성된 직사삭형 판 형상체(447A)와, 이 직사각형 판 형상체(447A)의 네 변으로부터 돌출 설치된 대략 원주형상의 핀(447B)과, 직사각형 판 형상체(447A)의 상부에 형성된 상부 판 형상체(447C)를 구비하고 있다.
여기서, 핀(447B)의 위치는, 직사각형 판 형상체(447A)의 변일 필요는 없다. 또한, 핀(447B)의 수는, 4개에 한정되지 않고, 2개 이상이면 무방하다. 즉, 설계에 따라서, 유지 프레임(446)의 구멍(446D)과 대응하도록 형성하면 무방하다.
이 고정 부재(447)는, 유지 프레임(446)과 크로스다이크로익 프리즘(444)의 사이에 개재하고 있다. 고정 부재(447)와 크로스다이크로익 프리즘(444)의 고정 은, 고정 부재(447)의 직사각형 판 형상체(447A)의 광속 사출측 단면을 크로스다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면에 접착 고정하는 것에 의해 행하여지고 있다.
또한, 고정 부재(447)와 유지 프레임(446)의 고정은, 고정 부재(447)의 핀(447B)을 유지 프레임(446)의 구멍(446D)에 삽입하고, 구멍(446D)내에 열전도성의 접합제인 열전도성 실리콘 접착제(도시 생략)를 주입하는 것에 의해 행하여진다. 또, 여기서는, 열전도성의 접착제를 구멍(446D) 내에 주입하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 열전도성의 접합제로서, 땜납 등을 주입해도 좋다.
상부판 형상체(447C)는, 크로스다이크로익 프리즘(444) 위에 설치된 스탠드(445)보다도 윗쪽에 위치하고 있어, 광속 입사측에 위치하는 단면이 평탄한 면으로 되어 있다. 이 상부판 형상체(447C)의 네 변에는, 나사 구멍(447C1)이 형성되어 있다. 또한, 이 상부판 형상체(447C)의 광속 사출측에 위치하는 단면에는, 크로스다이크로익 프리즘(444)측을 향해서 연장되는 복수 라인의 돌기(447C2)가 형성되어 있다.
또한, 이 직사각형 판 형상체(447A)의 길이 방향의 양단부의 하부부분(직사각형 판 형상체(447A)측 부분)에는 노치가 형성되어 있다. 이로써, 스탠드(445)와 상부판 형상체(447C)의 간섭가 방지되어 있다.
이러한 상부판 형상체(447C)에는 방열 핀(449)이 부착되어 있다.
방열 핀(449)의 상단의 높이 위치는, 액정패널(440)의 도시하지 않는 한 쌍의 기판간에 설정된 제어용 케이블의 상단과 대략 동일 높이 위치로 되어 있다.
방열 핀(449)은, 상부판 형상체(447C)의 광속 입사측에 위치하는 면에 부착되는 평면이 대략 직사각형 형상의 판 형상부(449A)와, 이 판 형상부(449A)에 설정된 복수의 판 형상의 핀 부재(449B)를 구비한다.
이 방열 핀(449)은, 고정 부재(447)와 동일한 열전도성의 재료로부터 구성되어 있고, 예컨대, 동이나 알루미늄 등으로부터 구성되어 있다.
핀 부재(449B)는, 후술하는 제 1 냉각 유로(51)에 따라 (도 9 상하 방향) 얀장되어 있고, 등 간격으로 설치되어 있다. 이 핀 부재(449B)에는, 반사 방지 처리, 예컨대, 흑색 도금 처리나, 흑 알루마이트 처리가 실시되어 있다.
판 형상부(449A)의 길이 방향의 양단부는 상부판 형상체(447C)와 반대측으로 향하여 굴곡되어 있고, 이 양단부의 하방 부분(직사각형 판 형상체(447A)측 부분)에는, 노치가 형성되어 있다. 이로써, 스탠드(445)의 연장부(445A)와의 간섭이 방지되어 있다.
또한, 이 판 형상부(449A)의 네 변에 있어서, 상부판 형상체(447C)의 나사 구멍(447C1)에 대응하는 위치에는 구멍(449A1)이 형성되어 있다. 이 구멍(449A1) 및 상기 나사 구멍(447C1)에 나사를 삽입하고, 나사결합 고정함으로써, 방열 핀(449)이 상부판 형상체(447C)에 고정되는 것이 된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 방열 핀(449)은, 상부판 형상체(447C)에 대하여 나사 결합 고정되어 있어, 나사를 나사 결합 또는 나사 결합해제함으로써, 착탈 가능하게 되어 있으므로, 예컨대, 도 10에 도시하는 바와 같이, 가장 발열량이 낮은 적색광을 변조하는 액정 패널(440R)이 고정되는 고정 부재(447)에는 방열 핀(449)을 부착하지 않아도 좋다.
또, 방열 핀(449)과 상부판 형상체(447C)를 고정하는 때에는, 방열 핀(449)의 판 형상부(449A)와, 상부판 형상체(447C)의 사이에는, 양자간의 열전도성을 향상시키기 위해서, 예컨대, 실리콘 그리스 등이 도포된다.
또한, 고정 부재(447)의 직사각형 판 형상체(447A)의 광속 사출측에는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 사출측 편광판(443)을 수용하는 오목부(447A2)가 형성되어 있다. 즉, 사출측 편광판(443)은, 고정 부재(447)의 광속 사출측 단면과, 크로스다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면의 사이에 배치되는 것이 된다.
사출측 편광판(443)의 투명부재(기판)(443A)의 광속 입사측 단면과, 오목부(447A2)의 광속 사출측 단면은 열전도성 부재(454)를 거쳐서 고정된다. 예를 들면, 오목부(447A2)의 광속 사출측 단면에 있어서 상기 개구부(447A1)의 주변 부분에, 열전도성 부재(454)인 열전도성 양면 테이프, 열전도성 시트, 실리콘 그리스 등이 장착되고, 이 열전도성 부재(454)에 의해 사출측 편광판(443)이 고정되는 것 이다.
이러한 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면과 직사각형 판 형상체(447A)에 걸쳐서, 양자에 접촉하는 시트 형상의 열전도성 부재(452)가 부착되어 있다.
더욱, 상세히 설명하면, 도 12에도 도시하는 바와 같이, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면의 상부 및 직사각형 판 형상체(447A)의 광속 사출측 단면의 상부간에 걸쳐서 제1의 열전도성 부재(452A)가 부착되어 있다.
또한, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면의 좌우의 단부 부분 및 직사각형 판 형상체(447A)의 측면(447A4)에 걸쳐서 제2 및 제3 열전도성 부재(452B, 452C)가 부착되어 있다. 제2 및 제3 열전도성 부재(452B, 452C)는 대략 직각으로 절곡되어 단면이 대략 L자형으로 되어 있다.
또, 실제로는, 고정 부재(447)의 측면(447A4)에는, 열전도성 부재(450)의 연장부(450B)가 장착되어 있으므로, 제2 및 제3 열전도성 부재(452B, 452C)는, 이 연장부(450B)를 거쳐서, 고정 부재(447)의 측면(447A4)에 접촉하는 것이 된다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면의 좌우의 단부 부분 및 직사각형 판 형상체(447A)의 측면에 걸쳐서, 제2, 제3 열전도성 부재(452B, 452C)를 설치했지만, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면의 좌우의 단부 부분과, 직사각형 판 형상체(447A)의 오목부(447A2) 내측에 걸쳐서 제2, 제3 열전도성 부재(452B, 452C)를 설치해도 좋다.
이러한 시트 형상의 열전도성 부재(452)로서는, 예컨대, 그라파이트시트, 동판, 동박, 알루미늄 박등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 그라파이트시트를 사용하는 것이 바람직하다. 그라파이트시트는, 플렉시블성이 높기 때문에, 사출측 편광판(443) 및 고정 부재(447)에의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 접촉 열저항이 매우 낮기 때문에, 사출측 편광판(443)으로부터 고정 부재(447)로의 열전도효율을 향상시킬 수 있다.
또, 그라파이트시트를 사용하는 때는, 표면이 폴리에스테르로 코팅된 것을 채용하는 것이 바람직하다. 이렇게 표면이 코팅된 그라파이트시트를 사용하는 것으로, 그라파이트시트의 표면의 거칠함을 방지할 수 있다.
입사측 편광판(442)은, 크로스다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면에 일체적으로 고정되고 있지 않고, 상술한 바와 같이 라이트 가이드(47)의 하부 라이트 가이드에 고정된다. 이 하부 라이트 가이드에는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 입사측 편광판(442)을 슬라이드 고정하기 위한 홈(471A)이 형성된 한쌍의 보스부(471)가 돌출 설치되어 있다.
입사측 편광판(442)은, 고정 부재(453)를 거쳐서 상기 보스부(471)의 홈(471A)에 삽입된다.
고정 부재(453)는, 고정 부재(447)와 대략 동일한 구성이지만, 핀이 돌출 설치되지 않고 있는 점만이 다르게 되어 있다.
이 고정 부재(453)의 상부판 형상체(447C)에는, 방열 핀(449)이 부착되어 있다.
또한, 사출측 편광판(443)과 같이 입사측 편광판(442)의 광속 입사측 단면과 고정 부재(453)는 열전도성 부재(454)에 의해 고정되어 있고, 또한 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)(기판)의 광속 사출측 단면과 고정 부재(453)의 직사각형 판 형상체(447A)에 걸쳐서, 시트 형상의 열전도성 부재(452)가 부착되어 있다.
이 열전도성 부재(452)는, 제1 내지 제3 열전도성 부재(452A, 452B, 452C)로 구성되어 있다.
[냉각 구조]
다음에, 프로젝션 티비(10)의 내부의 냉각 구조를 도면에 기초하여 설명한다.
도 14a 및 도 14b는, 각각 제1의 냉각 유로(51)를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 14a는 프로젝션 티비(10)의 측방으로부터 제1의 냉각 유로(51)를 도시한 도면이며, 도 14b는, 프로젝션 티비(10)의 정면측에서 제1의 냉각 유로(51)를 도시한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는, 각각 제2의 냉각 유로(53)을 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 15a는, 프로젝션 티비(10)의 측방으로부터 제2의 냉각 유로(53)를 본 도면이며, 도 15b는 프로젝션 티비(10)의 정면측에서 제2의 냉각 유로(53)를 본 도면이다.
프로젝션 티비(10)의 내부에는, 도 14a, 도 14b 및 도 15a, 도 15b에 도시하는 바와 같이, 프로젝션 티비(10)를 구성하는 광학장치(44)를 주로 냉각하는 제1의 냉각 유로(51)와, 광원장치(411)를 주로 냉각하는 제2의 냉각 유로(53)가 형성되어 있다.
제1의 냉각 유로(51)에서는, 도시하지 않지만, 광학장치(44)의 상방에 위치하고, 덕트(25)의 흡기측에 설치된 냉각 팬을 채용할 수 있다.
이 냉각 팬은, 공기의 흡입 방향과 흡입한 공기의 토출 방향이 동일한 축류 팬으로 구성되어, 광학장치(44)의 윗쪽의 공기를 흡입하여 덕트(25)를 향해서 토출 한다. 그리고, 이 냉각 팬이 구동함으로써, 도 14a 및 도 14b에 도시하는 바와 같이, 광학장치(44)의 윗쪽의 공기가 흡입되어, 흡입된 공기가 하부 캐비닛(31)의 노 치(371A1) 및 미러 케이스(12)의 노치(24A)를 거쳐서 덕트(25)에 토출 된다. 덕트(25)에 토출 된 공기는, 미러 케이스(12)의 개구부(24B)로부터 유출하고, 미러 케이스(12)의 측벽(23), 배면벽(21) 및 측벽(22)을 따라 유통하여, 다시 냉각 팬에 흡입된다. 이렇게 냉각 팬에 의해, 미러 케이스(12) 및 스크린(14) 등에 의해 형성되는 내부공간을 순환하는 제1의 냉각 유로(51)가 형성된다.
제2의 냉각 유로(53)에서는, 도 15a 및 도 15b에 도시하는 바와 같이, 광학유닛(40)의 광원장치(411)위에 부착되는 배기 팬(54)이 사용된다.
이 배기 팬(54)은, 냉각 팬과 같이 축류 팬으로 구성된다. 그리고, 이 배기 팬(54)이 구동함으로써, 도 15a 및 도 15b에 도시하는 바와 같이, 하부 캐비닛(31)의 측부패널(33)에 형성된 흡기구(331)로부터 프로젝션 티비(10) 외부의 공기가 내부로 흡입되어, 하부캐비닛(31)의 설치부(37)에 형성된 구멍(372)(도 5)을 거쳐서 광원장치(411)에 도입된다. 광원장치(411)에 도입된 공기는, 배기 팬(54)에 의해 흡입되는 과정에서 광원장치(411)의 광원 램프(416) 및 리플렉터(417)를 냉각한다. 배기 팬(54)에 흡입된 공기는, 덕트(26)에 토출 되어, 덕트(26) 및 덕트(55)를 거쳐서 하부 캐비닛(31)의 측부 패널(33)에 형성된 배기구(341)로부터 프로젝션 티비(10) 외부로 배출된다.
이상, 설명한 제1의 냉각 유로(51) 및 제2의 냉각 유로(53)는, 서로 교차하지 않도록 설정되어 있다. 구체적으로, 광학유닛(40)에 있어서, 광원장치(411)와 광학장치(44)의 사이에 개재되는 인테그레이터 조명 광학계(41), 색분리 광학계(42), 및 릴레이 광학계(43)가 라이트 가이드(47) 내에 수납되어 있기 때문에, 라 이트 가이드(47) 내에서 광학장치(44)로부터 광원장치(411)또는 광원장치(411)로부터 광학장치(44)에 공기가 유통하는 일이 없다. 또한, 라이트 가이드(47) 외부에 있어서도, 하부 캐비닛(31)의 설치부(37)에 의해, 광원장치(411)측과 광학장치(44)측이 구획된 구성으로 되어 있어, 광학장치(44)측으로부터 광원장치(411)측, 또는 광원장치(411)측으로부터 광학장치(44)측에 공기가 유통하는 일이 없다. 이렇게 프로젝션 티비(10) 내의 냉각 유로를 서로 교차하지 않는 제1의 냉각 유로(51) 및 제2의 냉각 유로(53)로 분단하는 것으로, 광학장치(44)를 냉각하기 위한 제1의 냉각 유로(51)는 외부로부터 공기를 넣지 않고, 미러 케이스(12), 스크린(14) 등에 의해 형성되는 내부공간의 공기를 순환시켜서 광학장치(44)를 냉각시킬 수 있어, 필터 등의 외부의 공기를 넣을 때에 배치되는 부재가 불필요하게 된다. 또한, 광원장치(411)를 냉각하기 위한 제2의 냉각 유로(53)는 외부의 공기를 넣는 것으로 되지만, 광원을 냉각할 경우에는 외부로부터 넣은 공기로부터 먼지 등을 제거하는 필요가 없으므로, 구성의 간소화가 도모된다. 물론, 제2의 냉각 유로(53)의 흡기구(331)에 필터를 배치해도 좋지만, 그 경우에 있어서도, 광학장치(44)가 유로에 포함되지 않으므로, 필터의 진애 제거 능력이 높지 않게 끝난다.
[2-1 광학장치의 방열 경로]
본 실시형태의 프로젝션 티비(10)에서는, 광학장치(44)의 냉각에 있어서, 상기 냉각 팬에 의한 강제 냉각 뿐만아니라, 광학장치(44)의 구조에 의해 방열 경로가 확보되어 있다.
광원장치(411)로부터의 광속이 투과함으로써, 광학장치(44)의 액정 패널 (440) 및 사출측 편광판(443)의 편광막(443B), 입사측 편광판(442)의 편광막에는 열이 발생한다.
우선, 액정 패널(440)의 방열 경로에 대해서 설명한다.
액정 패널(440)은, 유지 프레임(446)에 수용되어 있기 때문에, 액정 패널(440)에서 발생한 열은, 액정 패널(440)의 방진 유리를 거쳐서 유지 프레임(446)에 전달된다.
이 유지 프레임(446)의 구멍(446D)과, 고정 부재(447)의 핀(447B)은 열전도성의 접착제에 의해 고정되어 있으므로, 유지 프레임(446)에 전달된 열의 일부는, 열전도성의 접착제를 거쳐서 고정 부재(447)에 전달된다.
또한, 유지 프레임(446)의 광속 입사측 단면(446A1)과, 고정 부재(447)의 사이에는, 열전도성의 프레임(448)이 장착되어 있으므로, 유지 프레임(446)에 전달된 열의 일부는, 유지 프레임(446)의 광속 입사측 단면(446A1)으로부터, 프레임(448) 을 거쳐서 고정 부재(447)에 전달된다.
또한, 상술한 바와 같이, 유지 프레임(446)에 수용된 액정 패널(440)의 사출측의 방진 유리와, 고정 부재(447)의 사이에는, 방진 유리의 광속 비투과 부분 및 고정 부재(447)에 접촉하는 열전도성 부재(450)가 설치되어 있다. 그 때문에, 액정패널(440)에서 발생한 열은, 방진 유리로부터 열전도성 부재(450)에 전달되고, 또한, 고정 부재(447)에 전달된다.
이상과 같이, 액정 패널(440)에서 발생한 열은, 고정 부재(447)에 전달되고, 액정 패널(440)은 열전달에 의해 냉각된다.
다음에, 사출측 편광판(443)의 방열 경로에 대해서 설명한다.
사출측 편광판(443)은, 그 투명부재(443A)의 광속 입사측 단면이, 고정 부재(447)의 오목부(447A2)에 열전도성 부재(454)를 거쳐서 붙여져 있으므로, 사출측 편광판(443)의 열의 일부는, 투명부재(443A)의 광속 입사측 단면으로부터 열전도성 부재(454)를 거쳐서 고정 부재(447)에 전달된다.
또한, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면과 직사각형 판 형상체(447A)에 걸쳐서, 시트 형상의 열전도성 부재(452)가 붙여져 있기 때문에, 사출측 편광판(443)의 열의 일부는, 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면으로부터 열전도성 부재(452)를 거쳐서 고정 부재(447)에 전달된다. 이렇게하여, 사출측 편광판(443)에서 발생한 열은, 고정 부재(447)에 전달되고, 사출측 편광판(443)은 열전달에 의해서도 냉각된다.
이상과 같이 해서, 고정 부재(447)에 전달된 열은, 상부판 형상체(447C)를 거쳐서 방열 핀(449)에 전달되어, 전술한 제1 냉각 유로(51)를 지나는 냉각 공기와의 열교환에 의해 방열된다.
다음에, 입사측 편광판(442)의 방열 경로에 대해서 설명한다.
입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)의 광속 입사측 단면과 고정 부재(453)는, 열전도성 부재(454)에 의해 고정되어 있으므로, 입사측 편광판(442)의 열의 일부는 고정 부재(453)에 전달된다.
또한, 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)의 광속 사출측 단면과 고정 부재(453)에 걸쳐서 열전도성 부재(452)가 부착되어 있으므로, 입사측 편광판(442)의 열의 일부는, 열전도성 부재(452)를 거쳐서 고정 부재(453)에 전달된다. 이로써, 입사측 편광판(442)의 열이 방열되어, 입사측 편광판(442)이 열전도에 의해 냉각되는 것으로 된다.
고정 부재(453)에 전달된 열은, 방열 핀(449)을 거쳐서 라이트 가이드(47)내부의 공기와 열 교환된다.
[3. 실시 형태의 효과]
따라서, 본 실시형태에 의하면, 이하의 효과를 나타낼 수 있다.
(1) 본 실시형태에서는, 액정패널(440)을 수용한 유지 프레임(446)은 고정 부재(447)를 거쳐서 크로스다이크로익 프리즘(444)에 고정되어 있다. 따라서, 광속의 투과에 따라 액정 패널(440)에서 발생한 열은, 유지 프레임(446)을 거쳐서 고정 부재(447)에 전달된다. 이 고정 부재(447)의 상부판 형상체(447C)에는 방열 핀(449)이 고정되어 있으므로, 고정 부재(447)에 전달된 열은 방열 핀(449)에 전달된다. 방열 핀(449)은 표면적이 크게 확보되어 있기 때문에, 전달된 열을 효율적으로 방열할 수 있다.
이로써, 액정패널(440)의 냉각 효율(방열 효율)을 높일 수 있으므로, 액정 패널(440)을 냉각하기 위한 냉각 팬의 회전수를 높일 필요가 없고, 저 소음화를 도모할 수 있다.
또한, 냉각 팬의 냉각 능력을 내리는 것이 가능해지므로, 저렴한 냉각 팬을 사용하는 것이 가능해지고, 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 액정 패널(440)의 냉각 효율이 향상되기 때문에, 액정패널(440)의 장 기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 고정 부재(447)의 상부판 형상체(447C)와 방열 핀(449)은, 실리콘 그리스 등을 거쳐서 고정되어 있으므로, 고정 부재(447)와 방열 핀(449) 사이의 밀착성을 높일 수 있어, 밀봉 부재(447)와 방열 핀(449) 사이에 열전달률이 낮은 공기가 개재하는 일이 없기 때문에, 열전도율을 향상시킬 수 있다.
(2) 또한, 본 실시형태에서는, 방열 핀(449)과, 고정 부재(447)의 상부 판형상체(447C)는 나사 고정되는 구조로 되어 있고, 방열 핀(449)은, 고정 부재(447)에 대하여 착탈 가능하게 되어 있으므로, 액정 패널(440)의 발열량에 따라서, 방열 핀(449)을 부착하거나 떼거나 할 수 있다. 예컨대, 가장 발열량이 낮은 적색광을 변조하는 액정 패널(440R)이 고정되는 고정 부재(447)에는 방열 핀(449)을 부착하지 않아도 무방하다. 이와 같이 함으로써, 광학장치(44)의 소형화를 도모하는 동시에, 부재 수의 삭감을 도모할 수 있다.
(3) 또한, 방열 핀(449)의 핀 부재(449B)에는, 반사 방지 처리, 예컨대, 흑색 도금 등이 실시되어서 있으므로, 광의 난 반사를 방지할 수 있다.
또한, 반사 방지 처리로서 흑색 도금 등을 실시하는 것으로, 핀 부재(449B)의 방열성(방사성)의 향상을 도모할 수 있다.
(4) 액정 패널(440)이 수용되는 유지 프레임(446)의 구멍(446D)과, 고정 부재(447)의 핀(447B)은 열전도성의 접착제에 의해 고정되어서 있으므로, 액정 패널(440)로부터 유지 프레임(446)에 전달된 열의 일부는, 열전도성의 접착제를 거쳐서 고정 부재(447)에 전달된다. 이로써, 유지 프레임(446) 및 고정 부재(447) 사이에 서의 열전도를 효율적으로 실행할 수 있고, 액정 패널(440)의 방열 효율을 높일 수 있다.
(5) 또한, 액정 패널(440)이 수용된 유지 프레임(446)의 오목형 프레임체(446A)의 광속 입사측 단면(446A1), 측면(446A2) 및 고정 부재(447)의 광속 입사측 단면(447A3), 측면(447A4) 사이에 걸쳐서, 열전도성 부재인 프레임(448)이 설치되어서 있으므로, 액정 패널(440)에서 발생한 열의 일부가, 유지 프레임(446)의 오목형 프레임체(446A), 프레임(448), 고정 부재(447)에 전달된다. 이로써, 액정 패널(440)의 방열 효율을 높일 수 있다.
이것에 부가하여, 액정 패널(440)의 광속 사출측의 방진 유리와, 고정 부재(447)의 사이에도, 열전도성 부재(450)가 배치되어서 있으므로, 사출측의 방진 유리에 전달된 열을 효율적으로 고정 부재(447)에 전달시킬 수 있다.
이렇게, 액정 패널(440)의 광속 입사측, 광속 사출측의 쌍방으로부터 열을 고정 부재(447)에 전달시킬 수 있고, 열 전달의 경로가 복수 형성되어 있으므로, 액정 패널(440)의 방열 효율을 보다 한층 높일 수 있다.
(6) 본 실시형태에서는, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 입사측 단면과 고정 부재(447)의 오목부(447A2)의 광속 사출측 단면은 열전도성 부재(454)를 거쳐서 고정되어 있으므로, 사출측 편광판(443)의 편광막(443B)에서 발생한 열을 투명부재(443A)로부터, 고정 부재(447)에 효율적으로 전달시킬 수 있다. 그리고, 고정 부재(447)에는, 방열 핀(449)이 형성되어 있으므로, 고정 부재(447)에 전달된 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 사출측 편광판(443)에서 발생한 열을 고정 부재(447)로부터 방열할 수 있기 때문에, 사출측 편광판(443)의 방열 효율도 높일 수 있다.
또한, 상술한 것과 같이, 사출측 편광판(443)의 방열 효율을 높일 수 있으므로, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)를 열전도성이 비교적 낮은 것으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 투명부재(443A)를 사파이어제로 하고 있었던 것을 수정제로하는 것이 가능해지고, 사출측 편광판(443)의 비용 저감을 도모할 수 있다.
(7) 또한, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면과, 고정 부재(447)의 직사각형 판 형상체(447A)에 걸쳐서, 시트 형상의 열전도성 부재(452)가 부착되어 있다.
이로써 사출측 편광판(443)의 광속 사출측 단면에 전달된 열을 효율적으로 고정 부재(447)에 전달시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 사출측 편광판(443)의 광속 입사측 단면, 광속 사출측 단면으로부터 열을 고정 부재(447)에 전달시킬 수 있어, 사출측 편광판(443)의 방열 효율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
(8) 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)의 광속 입사측 단면과 고정 부재(453)는, 열전도성 부재(454)에 의해 고정되어서 있으므로, 입사측 편광판(442)의 열을 고정 부재(453)에 효율적으로 전달할 수 있다.
또한, 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)의 광속 사출측 단면과 고정 부재(453)에 걸쳐서 열전도성 부재(452)가 부착되어 있으므로, 입사측 편광판(442)의 열의 일부는, 열전도성 부재(452)를 거쳐서 고정 부재(453)에 효율적으로 전달된다.
고정 부재(453)에는, 방열 핀(449)이 장착되어 있으므로, 고정 부재(453)에 전달된 열을 효율적으로 방열할 수 있다.
이와 같이, 입사측 편광판(442)의 방열 효율을 높일 수 있으므로, 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)를 열전도성이 비교적 낮은 것으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 투명부재를 사파이어제로 하고 있었던 것을 수정으로 하는 것이 가능해지고, 입사측 편광판(442)의 비용 저감을 도모할 수 있다.
(9) 또한, 프레임(448), 열전도성 부재(450), 열전도성 부재(452)를 그라파이트 시트로 하고 있으므로, 플렉시블성이 높고, 유지 프레임(446) 및 고정 부재(447)에의 밀착성, 액정 패널(440)의 방진 유리 및 고정 부재(447)에의 밀착성, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A) 및 고정 부재(447)의 직사각형 판 형상체(447A)에의 밀착성, 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A) 및 고정 부재(447)의 직사각형 판 형상체(447A)에의 밀착성을 높일 수 다. 따라서, 그라파이트 시트와, 유지 프레임(446) 등의 사이에, 열전도율이 낮은 공기가 개재하는 일이 없고, 유지 프레임(446)이나, 방진 유리, 투명부재(443A, 442A)로부터의 열을 고정 부재(447, 453)에 효율적으로 전달시킬 수 있다.
또한, 그라파이트 시트는, 접촉 열저항이 매우 낮기 때문에, 유지 프레임(446)으로부터 고정 부재(447)로의 열전도효율, 방진 유리로부터 고정 부재(447)에의 열전도 효율, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)로부터의 고정 부재(447)에 의 열전도율, 입사측 편광판(442)의 투명부재(442A)로부터 고정 부재(453)에의 열전도율을 향상시킬 수 있다.
이상에 의해, 액정 패널(440)의 방열 효율, 사출측 편광판(443)의 방열 효율, 입사측 편광판(442)의 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.
[제 2 실시 형태]
이하에 본 발명의 제2실시 형태에 대해서 도 16~ 도 19를 참조해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
본 실시형태의 광학장치(64)는, 상기 실시 형태의 광학장치(44)의 고정 부재(447)와 다른 형상의 고정 부재(647)를 구비하고 있다. 즉, 본 실시형태의 광학장치(64)는, 액정 패널(440), 입사측 편광판(442), 사출측 편광판(443), 크로스다이크로익 프리즘(444), 스탠드(445)와, 유지 프레임(446)과, 고정 부재(647)를 구비하고 있다. 고정 부재(647)를 제외한 다른 부재는, 광학장치(44)와 같은 부재이다.
고정 부재(647)는, 도 17에도 도시하는 바와 같이, 고정 부재(447)와 같은 재료로 구성되어, 직사각형 판 형상체(447A)와, 이 직사각형 판 형상체(447A)의 네 변으로부터 돌출 설치된 대략 원주형상의 핀(447B)을 구비하지만, 상부판 형상체(447C)를 구비하지 않고 있는 점에서 고정 부재(447)와 다르다. 고정 부재(647)에 상부판 형상체(447C)가 설치되지 않기 때문에 , 본 실시형태의 광학장치(64)는 상부판 형상체(447C)에 부착되는 방열 핀을 갖지 않는다.
이러한 고정 부재(647)의 광속 입사측 단면(447A3), 측면(447A4), 및 유지 프레임(446)의 오목형 프레임체(446A)의 광속 입사측 단면(446A1), 측면(446A2) 사이에 걸쳐서, 열전도성 부재인 프레임(448)이 부착되어 있다.
또한, 유지 프레임(446)에 수용된 액정 패널(440)의 광속 사출측 단면과, 고정 부재(647)의 사이에는, 이들에 접촉하는 열전도성 부재(450)가 설치되어 있다.
또한, 도 18, 19에 도시하는 바와 같이, 사출측 편광판(443)의 투명부재(기판)(443A)의 광속 입사측 단면과, 고정 부재(647)의 오목부(447A2)의 광속 사출측 단면은, 열전도성 양면 테이프, 열전도성 시트, 실리콘 그리스 등의 열전도성 부재(454)를 거쳐서 고정된다.
또한, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 사출측 단면과 고정 부재(647)의 직사각형 판 형상체(447A)에 걸쳐서, 양자에 접촉하는 시트 형상의 열전도성 부재(452)가 부착되어 있다.
이러한 광학장치(64)의 각 광학 부품의 방열 경로는, 상기 실시 형태와 대략 동일하지만, 방열 핀이 설치되지 않기 때문에, 고정 부재(647)에 전달된 열은, 방열 핀에는 전달되지 않고, 냉각 공기에 의해 냉각되는 것이 된다.
또, 본 실시형태에서는, 도시하지 않았지만, 입사측 편광판(442)이 고정되는 고정 부재(453)도 상부판 형상체(447C)를 갖지 않는 형상으로서도 좋다.
이러한 본 실시형태에 의하면, 제 1 실시 형태의 (4)~(9)와 같은 효과를 나타낼 수 있는 동시에, 이하의 효과를 나타낼 수 있다.
(10) 본 실시형태에서는, 패널(440)을 수용한 유지 프레임(446)은 고정 부재 (647)를 거쳐서 크로스다이크로익 프리즘(444)에 고정되어 있다. 따라서, 광속의 투과에 따라 액정 패널(440)에서 발생한 열은, 유지 프레임(446)을 거쳐서 고정 부재(647)에 전달되어서 방열된다.
이로써, 액정 패널(440)의 냉각 효율(방열 효율)을 높일 수 있으므로, 액정 패널(440)을 냉각하기 위한 냉각 팬의 회전수를 높이는 필요가 없이, 저소음화를 도모할 수 있다.
또한, 냉각 팬의 냉각 능력을 내리는 것이 가능해지므로, 저렴한 냉각 팬을 사용하는 것이 가능해지고, 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 액정 패널(440)의 냉각 효율이 향상되기 때문에, 액정패널(440)의 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다.
(11) 또한, 본 실시형태에서는, 광학장치(64)의 고정 부재(647)는 상부판 형상체(447C)를 구비하고 있지 않고, 광학장치(64)는 방열 핀을 갖지 않기 때문에, 광학장치(64)의 부재 수의 삭감 및 광학장치(64)의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되나 것은 아니라, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.
예를 들면, 상기 각 실시 형태에서는, 입사측 편광판(442)을 고정 부재(453)에 부착하고, 라이트 가이드(47)에 고정하고 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 입사측 편광판(442)을 직접, 라이트 가이드(47)에 형성된 보스부(471)에 삽입해도 좋다. 이 경우에는, 입사측 편광판(442)에서 발생한 열은, 투명부재(442A)로부터 직접 보스부(471)에 전달되어, 라이트 가이드(47)에 방열되는 것이 된다. 이렇게 하 는 것으로, 부재 수의 삭감을 도모할 수 있다.
상기 각 실시 형태에서는, 사출측 편광판(443)의 투명부재의 광속 사출측 단면과, 고정 부재(447)의 직사각형 판 형상체(447A)에 걸쳐서, 시트 형상의 열전도성 부재(452)를 부착하였지만, 열전도성 부재(452)는 없어도 무방하다.
또한, 사출측 편광판(443)의 투명부재(443A)의 광속 입사측 단면과 고정 부재(447)의 오목부(447A2)의 광속 사출측 단면은 열전도성 부재(454)를 거쳐서 고정되어 있는 것으로 했지만, 열전도성이 낮은 접착 부재로의 고정으로도 무방하다. 이 경우 443에서 발생한 열은, 열전도성 부재(452)를 거쳐서 고정 부재(453)에 방열된다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 액정 패널(440)의 사출측 방진 유리의 광속 사출측 단면과, 고정 부재(447)의 사이에 열전도성 부재(450)를 설치했지만, 열전도성 부재(450)는 없어도 무방하다. 또한, 액정 패널(440)이가 수용된 유지 프레임(446)의 오목형 프레임체(446A)의 광속 입사측 단면(446A1), 측면(446A2) 및 고정 부재(447)의 광속 입사측 단면(447A3), 측면(447A4) 사이에 걸쳐서, 열전도성 부재인 프레임(448)을 설치했지만, 프레임(448)은 전술한 것과 같은 형상에 한정되지 않고, 도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이, 방열 핀(448E)이 형성된 프레임(448')을 사용해도 좋다.
프레임(448')에 설치된 방열 핀(448E)은, 제 1의 냉각 유로(51)를 지나는 냉각 공기의 흐름에 따라 연장되어 있고, 또한, 유지 프레임(446)의 광속 입사측 단면에 대하여 경사하고 있다. 이렇게 프레임(448')에 방열 핀(448E)를 형성하는 것 으로, 표면적을 크게 확보할 수 있기 때문에, 프레임(448')에 전달된 열과 제 1 냉각 유로(51)를 지나는 냉각 공기 사이의 열교환이 실행하기 쉬워져, 프레임(448')으로부터의 방열 효율을 높일 수 있다.
또한, 프레임(448)은 없어도 무방하다. 이렇게 함으로써, 부재 수의 삭감을 도모할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 방열 핀(449)의 각 핀 부재(449B)는, 제 1 냉각 유로(51)에 따라 연장되었지만, 이것에 한정되지 않고, 도 22에 도시하는 바와 같이, 각 핀 부재(449B')의 배열 방향을 제 1 냉각 유로(51)에 대하여, 예컨대, 약45°경사시켜도 무방하다.
이러한 방열 핀(449')을 사용하는 것으로, 핀 부재(449B')에 냉각 공기가 접촉하기 쉬어지기 때문에, 핀 부재(449B')의 냉각 효율을 높일 수 있다. 이와 같이, 핀 부재(449B')의 냉각 효율을 향상시키는 것으로, 액정 패널(440)의 열이 보다 핀 부재(449B')에 전달되기 쉬워져, 액정 패널(440)의 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 실시 형태에서는, 방열 핀(449)은 고정 부재(447)의 상부판 형상체(447C)에 나사 고정되어 있어, 방열 핀(449)은 고정 부재(447)에 대하여 착탈 가능하게 되었지만, 이것에 한정되지 않고, 방열 핀(449)과 고정 부재(447)가 일체적으로 구성되어 있어도 무방하다. 이렇게 하는 것으로, 부재 수의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 고정 부재(447)와 방열 핀(449)을 일체적으로 구성함으로써, 고정 부재(447)로부터 방열 핀(449)으로의 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 광학장치(44)를 리어 프로젝터로서의 프로젝션 티비(10)에 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 프론트 투사식의 프로젝터에 사용해도 무방하다.
본 발명에 의하면, 액정패널의 냉각 효율(방열 효율)을 높일 수 있으므로, 액정 패널을 냉각하기 위한 냉각 팬의 회전수를 높일 필요가 없고, 저 소음화를 도모할 수 있다. 또한, 냉각 팬의 냉각 능력을 내리는 것이 가능해지므로, 저렴한 냉각 팬을 사용하는 것이 가능해지고, 비용의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 액정 패널의 냉각 효율이 향상되기 때문에, 액정패널의 장기 수명화를 도모하는 것이 가능해진다. 또, 고정 부재의 상부판 형상체와 방열 핀은, 실리콘 그리스 등을 거쳐서 고정되어 있으므로, 고정 부재와 방열 핀 사이의 밀착성을 높일 수 있어, 밀봉 부재와 방열 핀 사이에 열 전달률이 낮은 공기가 개재하는 일이 없기 때문에, 열전도율을 향상시킬 수 있다.

Claims (19)

  1. 광원으로부터 사출된 광속을 화상정보에 따라서 변조하는 광변조 장치와, 이 광변조 장치로 형성된 광학상을 합성하는 색 합성 광학장치를 구비하는 광학장치에 있어서,
    상기 광변조 장치는, 그 화상형성 영역에 따른 개구부가 형성된 유지 프레임에 수용 유지되어 있고,
    상기 광변조 장치를 수용한 유지 프레임은, 상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면에 따라 부착되는 열전도성의 고정 부재에 고정되고
    상기 고정 부재에는, 판 형상의 핀 부재를 구비한 방열 핀이 설치되어 있고,
    상기 방열 핀과 상기 고정 부재는 일체로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 핀은, 상기 고정 부재에 대하여 착탈 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 핀의 핀 부재에는, 광의 반사를 방지하기 위한 반사 방지 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광변조 장치에는 냉각 유체가 내뿜어지고,
    상기 방열 핀의 핀 부재의 배열 방향은, 냉각 유체의 유로에 대하여 45°경사져 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지 프레임 및 상기 고정 부재간에 걸쳐서, 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  7. 광원으로부터 사출된 광속을 화상정보에 따라서 변조하는 광변조 장치와, 이 광변조 장치로 형성된 광학상을 합성하는 색 합성 광학장치를 구비하는 광학장치에 있어서,
    상기 광변조 장치는, 그 화상형성 영역에 따른 개구부가 형성된 유지 프레임에 수용 유지되어 있고,
    상기 광변조 장치를 수용한 유지 프레임은, 상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면에 따라 부착되는 열전도성의 고정 부재에 고정되고,
    상기 유지 프레임 및 상기 고정 부재간에 걸쳐서 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있고,
    상기 광변조 장치를 수용하는 유지 프레임과, 상기 고정 부재는 열전도성의 접합제에 의해 고착되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 열전도성 부재에는 방열 핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 열전도성 부재에는 방열 핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광변조 장치를 수용하는 유지 프레임과, 상기 고정 부재는 열전도성의 접합제에 의해 고착되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광변조 장치의 광속 사출측 단면과, 상기 고정 부재의 사이에는, 이들 에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 광변조 장치의 광속 사출측 단면과, 상기 고정 부재와 사이에는 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면의 사이에 배치되는 광학 변환판을 구비하고,
    상기 광학 변환판은, 열전도성 재료로 이루어지는 투명부재, 및 이 투명부재에 부착되어, 상기 광변조 장치로부터 사출되는 광속의 광학특성을 변환하는 광학변환 막을 갖고,
    상기 투명부재의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면은, 열 전도성 부재를 거쳐서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면의 사이에 배치되는 광학 변환판을 구비하고,
    상기 광학 변환판은, 열 전도성 재료로 이루어지는 투명부재, 및 이 투명부재에 부착되어, 상기 광변조 장치로부터 사출되는 광속의 광학 특성을 변환하는 광학변환 막을 갖고,
    상기 투명부재의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면은, 열전도성 부재를 거쳐서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면의 사이에 배치되는 광학 변환판을 구비하고,
    상기 광학 변환판은, 열전도성 재료로 이루어지는 투명부재, 및 이 투명부재에 부착되어, 상기 광변조 장치로부터 사출되는 광속의 광학특성을 변환하는 광학변환 막을 갖고,
    상기 투명부재의 광속 사출측 단면 및 상기 고정 부재에 걸쳐서, 이들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 색 합성 광학장치의 광속 입사측 단면과, 상기 고정 부재의 광속 사출측 단면의 사이에 배치되는 광학 변환판을 구비하고,
    상기 광학 변환판은, 열전도성 재료로 이루어지는 투명부재, 및 이 투명부재에 부착되어, 상기 광변조 장치로부터 사출되는 광속의 광학특성을 변환하는 광학변환 막을 갖고,
    상기 투명부재의 광속 사출측 단면 및 상기 고정 부재에 걸쳐서, 이것들에 접촉하는 열전도성 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광학장치.
  18. 광원으로부터 사출된 광속을 변조하고, 화상정보에 따라서 광학상을 형성하는 광학장치, 및 해당 광학상을 확대 투사하는 투사 광학계를 포함하는 화상 형성부와, 상기 화상 형성부를 수납하는 상자형의 박스와, 이 박스에 노출하여 설치되고, 상기 화상 형성부에서 형성된 광학상을 투영하는 스크린을 구비한 리어 프로젝터에 있어서,
    상기 광학장치는, 제 1 항, 제 3 항 내지 제 10 항 및 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 광학장치인 것을 특징으로 하는
    리어 프로젝터.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 광학장치의 광변조 장치에 입사하는 광속의 광학특성을 변환하는 광학 변환 막 및 이 광학 변환 막이 부착되는 투명부재를 구비한 광학 변환판과, 광학장치 및 광학 변환판을 수용하는 광학 부품용 박스를 구비하고,
    상기 광학 변환판을 광학 부품용 박스에 고정하기 위한 열전도성의 고정 부재에는, 복수의 판 형상의 핀 부재를 구비한 방열 핀이 설치되는 것을 특징으로 하는
    리어 프로젝터.
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