專利名稱:光學(xué)裝置及投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及針對每種色光根據(jù)圖像信息調(diào)制多種色光的多個光調(diào)制裝置,和具有對向配置有各光調(diào)制裝置的多個光束入射端面、合成由各光調(diào)制裝置所調(diào)制的各色光而射出的光學(xué)裝置,以及投影機(jī)。
背景技術(shù):
歷來,由分色鏡把從光源所射出的光束分離成三原色的紅、綠、藍(lán)的色光,并且靠三個液晶面板根據(jù)圖像信息調(diào)制各色光,由十字分色棱鏡合成圖像調(diào)制后的各色光,經(jīng)由投影透鏡放大投影彩色圖像的,所謂三板式投影機(jī)是公知的。
在這種投影機(jī)中,各液晶面板必須在投影透鏡的后焦距的位置,因此,歷來,采用在十字分色棱鏡的光束入射端面上一邊位置調(diào)整一邊直接固定液晶面板而整體化的光學(xué)裝置。
作為此一整體化的光學(xué)裝置中的液晶面板與十字分色棱鏡的安裝結(jié)構(gòu),如特開2000-221588號公報(參照0041段,圖5)中所示,在收置液晶面板的面板保持框的四角上形成孔,把銷子插入此一孔中而連接固定于十字分色棱鏡的光束入射端面的方法是公知的。
此外,如特開平10-10994號公報(參照0052段,圖6)中所示,在液晶面板的面板保持框與十字分色棱鏡之間夾置楔狀的襯墊,連接固定于十字分色棱鏡的光束入射端面的方法是公知的。
構(gòu)成這種光學(xué)裝置的液晶面板或偏振板等光學(xué)元件因為被從光源所射出的光束所加熱,故在投影機(jī)中裝入采用風(fēng)扇的冷卻機(jī)構(gòu),在投影機(jī)的使用中,靠風(fēng)扇冷卻液晶面板、偏振板等光學(xué)元件是一般方法。
但是,近年來,因為隨著投影機(jī)的小型化,光學(xué)裝置也小型化,故十字分色棱鏡的光束入射端面與液晶面板間的間隙也減小,存在著使冷卻空氣在該間隙部分中流通而高效率地冷卻變得困難這樣的問題。特別是,為了謀求投影機(jī)的高輝度化,如何高效率地冷卻液晶面板等成了問題。
這里,雖然也考慮了提高冷卻風(fēng)扇的送風(fēng)量來應(yīng)對,但是因為風(fēng)扇驅(qū)動產(chǎn)生的噪聲加大,故在安靜性上留下問題。
此外,在這種光學(xué)裝置中,各液晶面板的發(fā)熱量取決于光源的發(fā)光光譜中的相對放射強(qiáng)度,在各液晶面板的發(fā)熱量中,產(chǎn)生不均。而且,因該液晶面板的發(fā)熱量的不均,在各液晶面板中產(chǎn)生溫度差,各面板保持框的熱膨脹量變得不同,各液晶面板的像素位置也隨之變動,存在著產(chǎn)生像素偏移等圖像質(zhì)量的降低的可能性。
這里,雖然也考慮了使冷卻風(fēng)扇的送風(fēng)量對應(yīng)各液晶面板的發(fā)熱量的不同而不同,但是由于必須考慮把來自冷卻風(fēng)扇的冷卻空氣引到預(yù)定部位的管的形狀,或者必須具有不同的送風(fēng)量的多個冷卻風(fēng)扇,故妨礙著投影機(jī)的小型化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以不損及投影機(jī)的安靜性,進(jìn)行高效率的冷卻,使光調(diào)制裝置等的多個光學(xué)元件中的發(fā)熱量的不均所引起的各液晶面板的溫度均等化的光學(xué)裝置,以及投影機(jī)。
本發(fā)明的光學(xué)裝置,是具備針對各色光的每一種根據(jù)圖像信息調(diào)制多種色光的多個光調(diào)制裝置,和具有對向配置有各光調(diào)制裝置的多個光束入射端面,合成由各光調(diào)制裝置所調(diào)制的各色光而射出的色合成光學(xué)裝置的光學(xué)裝置,其特征在于,具備分別夾裝于前述光束入射端面和前述光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間,與前述光調(diào)制裝置連接的由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的多個入射側(cè)透明構(gòu)件,前述多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件的熱阻不同。
這里,作為入射側(cè)透明構(gòu)件,可以采用種種材料,例如,可以采用藍(lán)寶石、水晶、石英、螢石等熱傳導(dǎo)性材料。
根據(jù)本發(fā)明,則由于光學(xué)裝置具備入射側(cè)透明構(gòu)件,該入射側(cè)透明構(gòu)件分別夾裝于色合成光學(xué)裝置的各光束入射端面和多個光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間,與多個光調(diào)制裝置連接,所以可以經(jīng)由由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的入射側(cè)透明構(gòu)件散熱各光調(diào)制裝置中發(fā)生的熱量。因而,可以不增加冷卻風(fēng)扇的送風(fēng)量,以簡單的構(gòu)成高效率地冷卻各光調(diào)制裝置。
此外,由于多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件熱阻不同,所以,例如,考慮各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,構(gòu)成為使夾裝于發(fā)熱量比較大的光調(diào)制裝置與色合成光學(xué)裝置的光束入射端面的構(gòu)件間的入射側(cè)透明構(gòu)件的熱阻比夾裝于其他構(gòu)件間的入射側(cè)透明構(gòu)件的熱阻要小。在這種構(gòu)成中,經(jīng)由熱阻小的入射側(cè)透明構(gòu)件可以高效率地冷卻發(fā)熱量比較大的光調(diào)制裝置,可以以簡單的構(gòu)成均等化各光調(diào)制裝置的溫度的不均。因而,可以良好地維持由光學(xué)裝置所形成的光學(xué)像的圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的光學(xué)裝置,是具備針對各色光的每一種根據(jù)圖像信息調(diào)制多種色光的多個光調(diào)制裝置,和具有對向配置有各光調(diào)制裝置的多個光束入射端面,合成由各光調(diào)制裝置所調(diào)制的各色光而射出的色合成光學(xué)裝置的光學(xué)裝置,其特征在于,具備夾裝于前述光束入射端面,和前述光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間中的除了至少一個構(gòu)件間的各構(gòu)件間,與前述光調(diào)制裝置連接的由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的多個入射側(cè)透明構(gòu)件。
這里,作為入射側(cè)透明構(gòu)件,與上述的光學(xué)裝置中的入射側(cè)透明構(gòu)件同樣,例如,可以采用藍(lán)寶石、水晶、石英、螢石等熱傳導(dǎo)性材料。
根據(jù)本發(fā)明,則由于光學(xué)裝置具備入射側(cè)透明構(gòu)件,該入射側(cè)透明構(gòu)件夾裝于色合成光學(xué)裝置的各光束入射端面和多個光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間中的除了至少一個的各構(gòu)件間,與光調(diào)制裝置連接,所以可以經(jīng)由由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的入射側(cè)透明構(gòu)件散熱在配置于與入射側(cè)透明構(gòu)件相對應(yīng)的位置上的光調(diào)制裝置中所發(fā)生的熱量。因而,可以不增加冷卻風(fēng)扇的送風(fēng)量,根據(jù)各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,以簡單的構(gòu)成高效率地冷卻需要冷卻的光調(diào)制裝置。
此外,考慮各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,例如,在發(fā)熱量比較小的光調(diào)制裝置與色合成光學(xué)裝置的光束入射端面的構(gòu)件間,省略入射側(cè)透明構(gòu)件,把入射側(cè)透明構(gòu)件夾裝于其他各構(gòu)件間。在這種構(gòu)成中,由發(fā)熱量比較大的光調(diào)制裝置所發(fā)生的熱量由入射側(cè)透明構(gòu)件散熱,可以以簡單的構(gòu)成均等化各光調(diào)制裝置的溫度的不均。因而,可以良好地維持由光學(xué)裝置所形成的光學(xué)像的圖像質(zhì)量。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是前述多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件由具有不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明,則夾裝于色合成光學(xué)裝置的光束入射端面與多個光調(diào)制裝置的構(gòu)件間的多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,由具有不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件,借此可以使夾裝有入射側(cè)透明構(gòu)件的各構(gòu)件間的熱阻不同。
也就是說,像上述光學(xué)裝置那樣,在色合成光學(xué)裝置的光束入射端面與多個光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間全都夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件的場合,考慮各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,由具有不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件,因此,可以容易地均等化各光調(diào)制裝置的溫度不均。
此外,像上述光學(xué)裝置那樣,在色合成光學(xué)裝置的光束入射端面和多個光調(diào)制裝置的各部件間的除了至少1個部件間的各部件間夾裝入射側(cè)透明部件的情況下,可以使未夾裝入射側(cè)透明部件的各部件間和夾裝有入射側(cè)透明部件的各部件間熱阻不同,并且考慮各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,將夾裝的入射側(cè)透明部件中的至少兩個入射側(cè)透明部件用具有不同熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料構(gòu)成,由此,可以使夾裝有入射側(cè)透明部件的各部件間熱阻也不同。因而,可以容易地均等化各光調(diào)制裝置的溫度的不均。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是前述多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件形成為沿著與前述色合成光學(xué)裝置的多個光束入射端面交叉的端面的方向的截面積不同。
這里,構(gòu)件的熱阻,一般來說,與構(gòu)件的熱傳導(dǎo)率有相關(guān)關(guān)系,并且與構(gòu)件的截面積也有相關(guān)關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明,則夾裝于色合成光學(xué)裝置的光束入射端面與多個光調(diào)制裝置的構(gòu)件間的多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,使沿著與色合成光學(xué)裝置的多個光束入射端面交叉的端面的方向的截面積不同地形成至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件,借此可以使夾裝有入射側(cè)透明構(gòu)件的各構(gòu)件間的熱阻不同。
也就是說,像上述光學(xué)裝置那樣,在色合成光學(xué)裝置的光束入射端面與多個光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間全都夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件的場合,考慮各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,不同地形成至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件的截面積,借此可以以簡單的構(gòu)成均等化各光調(diào)制裝置的溫度的不均。
此外,像上述光學(xué)裝置那樣,在色合成光學(xué)裝置的光束入射端面與多個光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間的除了至少一個構(gòu)件間的各構(gòu)件間夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件的場合,在未夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件的各構(gòu)件間,與夾裝有入射側(cè)透明構(gòu)件的各構(gòu)件間可以使熱阻不同,并且考慮各光調(diào)制裝置的發(fā)熱量的不同,不同地形成所夾裝的入射側(cè)透明構(gòu)件中的至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件的截面積,借此即使在夾裝有入射側(cè)透明構(gòu)件的各構(gòu)件間也可以使熱阻不同。因而,可以以簡單的構(gòu)成均等化各光調(diào)制裝置的溫度的不均。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是具備設(shè)在與前述色合成光學(xué)裝置的各光束入射端面交叉的各端面中的至少某一個端面上,由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的基座,使前述入射側(cè)透明構(gòu)件與前述基座側(cè)面連接。
這里,作為基座可以采用種種材料。例如,既可以采用與上述入射側(cè)透明構(gòu)件同樣的構(gòu)成材料,也可以用鋁、鎂、鈦或者以這些為主要材料的合金等金屬來構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明,則由于光學(xué)裝置具備由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的基座,入射側(cè)透明構(gòu)件連接于基座側(cè)面,所以經(jīng)由入射側(cè)透明構(gòu)件散熱在光調(diào)制裝置中所發(fā)生的熱量,并且進(jìn)而可以向基座散熱,可以進(jìn)一步提高光調(diào)制裝置的冷卻效率。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是具備與前述色合成光學(xué)裝置的光束射出端面對向配置,由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的射出側(cè)透明構(gòu)件。
這里,作為射出側(cè)透明構(gòu)件,可以采用種種材料,例如,與上述入射側(cè)透明構(gòu)件同樣,可以采用藍(lán)寶石、水晶、石英、螢石等熱傳導(dǎo)性材料。
根據(jù)本發(fā)明,由于光學(xué)裝置具備射出側(cè)透明構(gòu)件,所以,例如,如果構(gòu)成為連接該射出側(cè)透明構(gòu)件與入射側(cè)透明構(gòu)件,則不僅入射側(cè)透明構(gòu)件,該射出側(cè)透明構(gòu)件也是,可以作為光調(diào)制裝置中發(fā)生的熱量的散熱路徑發(fā)揮功能,可以進(jìn)一步提高光調(diào)制裝置的冷卻效率。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是前述射出側(cè)透明構(gòu)件比前述入射側(cè)透明構(gòu)件熱阻要小。
根據(jù)本發(fā)明,則由于形成為射出側(cè)透明構(gòu)件比入射側(cè)透明構(gòu)件熱阻要小,所以例如,如果構(gòu)成為連接該射出側(cè)透明構(gòu)件與入射側(cè)透明構(gòu)件,則可以良好地實施從入射側(cè)透明構(gòu)件向射出側(cè)透明構(gòu)件的熱傳遞,可以迅速地均等化各光調(diào)制裝置的溫度的不均。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是前述射出側(cè)透明構(gòu)件由熱傳導(dǎo)率比前述入射側(cè)透明構(gòu)件要高的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明,則由于射出側(cè)透明構(gòu)件由熱傳導(dǎo)率比入射側(cè)透明構(gòu)件要高的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成,所以可以由與入射側(cè)透明構(gòu)件的構(gòu)成材料不同的材料來形成射出側(cè)透明構(gòu)件的構(gòu)成材料,借此可以容易地使射出側(cè)透明構(gòu)件具有比入射側(cè)透明構(gòu)件要小的熱阻。
在本發(fā)明的光學(xué)裝置中,最好是前述射出側(cè)透明構(gòu)件沿著與前述色合成光學(xué)裝置的多個光束入射端面交叉的端面的方向的截面積大于前述入射側(cè)透明構(gòu)件的該截面積地形成。
根據(jù)本發(fā)明,則由于射出側(cè)透明構(gòu)件沿著與色合成光學(xué)裝置的多個光束入射端面交叉的端面的方向的截面積大于入射側(cè)透明構(gòu)件的該截面積地形成,所以可以通過形成為使射出側(cè)透明構(gòu)件和入射側(cè)透明構(gòu)件的形狀不同,以簡單的構(gòu)成使射出側(cè)透明構(gòu)件具有小于入射側(cè)透明構(gòu)件的熱阻。
本發(fā)明的投影機(jī),根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源所射出的光束而形成光學(xué)像,放大投影該光學(xué)像,其特征在于,具備上述光學(xué)裝置。
根據(jù)本發(fā)明,則由于投影機(jī)具備上述光學(xué)裝置,所以可以達(dá)到與上述光學(xué)裝置同樣的作用效果。
此外,通過具備上述光學(xué)裝置,可以制成適應(yīng)小型化,安靜性高,而且冷卻效率高,進(jìn)而可以提供高圖像質(zhì)量的圖像的投影機(jī)。
在本發(fā)明的投影機(jī)中,最好是前述光學(xué)裝置具備與前述色合成光學(xué)裝置的光束射出端面對向配置,由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的射出側(cè)透明構(gòu)件,在收置前述光學(xué)裝置的光學(xué)部件用殼體上,在對應(yīng)于前述色合成光學(xué)裝置的各光束入射端面和光束射出端面的位置上形成使冷卻空氣流通的通風(fēng)口。
根據(jù)本發(fā)明,則由于在收置光學(xué)部件的光學(xué)部件用殼體上形成通風(fēng)口,所以通過兼用冷卻風(fēng)扇,經(jīng)由通風(fēng)口把冷卻空氣吹到入射側(cè)透明構(gòu)件和射出側(cè)透明構(gòu)件,可以通過冷卻風(fēng)扇的強(qiáng)制冷卻和傳導(dǎo)散熱實施在光調(diào)制裝置中所發(fā)生的熱量的冷卻,可以進(jìn)一步提高光調(diào)制裝置的冷卻效率。
圖1是從上方看根據(jù)本實施形態(tài)的投影機(jī)的總體透視圖。
圖2是表示前述各實施形態(tài)中的投影機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是從上方看前述各實施形態(tài)中的光學(xué)單元的透視圖。
圖4是示意地表示前述各實施形態(tài)中的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。
圖5是表示前述各實施形態(tài)中的下光導(dǎo)的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖6是從前述各實施形態(tài)中的光學(xué)單元取下光源裝置的分解透視圖。
圖7是從下方看前述各實施形態(tài)中的光導(dǎo)的透視圖。
圖8是從上方看根據(jù)前述第1實施形態(tài)的光學(xué)裝置的透視圖。
圖9是前述實施形態(tài)中的光學(xué)裝置的分解透視圖。
圖10是表示前述實施形態(tài)中的光學(xué)裝置向光導(dǎo)安裝的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示前述實施形態(tài)中的面板冷卻系統(tǒng)A的冷卻流路的圖。
圖12是表示前述實施形態(tài)中的面板冷卻系統(tǒng)A的光學(xué)裝置的冷卻結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖13是表示前述實施形態(tài)中的光源冷卻系統(tǒng)B的冷卻流路的圖。
圖14是從上方看前述第2實施形態(tài)中的光學(xué)裝置的透視圖。
圖15是從上方看前述第3實施形態(tài)中的光學(xué)裝置的透視圖。
具體實施例方式
〔第1實施形態(tài)〕下面,參照
根據(jù)本發(fā)明的第1實施形態(tài)。
〔1-1.投影機(jī)的主要構(gòu)成〕圖1是從上方看根據(jù)本發(fā)明的第1實施形態(tài)的投影機(jī)1的總體透視圖。圖2是從圖1的狀態(tài)取下上殼體21的分解透視圖。
投影機(jī)1具備總體大致長方體形狀的外裝殼體2,冷卻滯留于投影機(jī)1內(nèi)的熱量的冷卻單元3,以及光學(xué)性處理從光源所射出的光束而形成對應(yīng)于圖像信息的光學(xué)像的光學(xué)單元4而構(gòu)成。
再者,在圖2中,雖然省略了圖示,但是在外裝殼體2內(nèi)的除光學(xué)單元4以外的空間中收置有電源塊、燈驅(qū)動電路等。
外裝殼體2由分別由金屬來構(gòu)成,分別構(gòu)成投影機(jī)1的頂面、前表面、背面和側(cè)面的上殼體21,和分別構(gòu)成投影機(jī)1的底面、前表面、側(cè)面和背面的下殼體22來構(gòu)成。這些殼體21、22相互由螺紋件等來固定。再者,外裝殼體2不限于金屬制,也可以由合成樹脂等來構(gòu)成。
上殼體21由上表面部211,和設(shè)在其周圍的側(cè)面部212,背面部213及正面部214來構(gòu)成。
在上表面部211上,設(shè)有位于光學(xué)單元4的后述的光學(xué)裝置44的上方,用于由冷卻單元3從外部吸引冷卻空氣的吸氣口211A。
側(cè)面部212中,在一方的側(cè)面部212(從前面看為右側(cè)面)上設(shè)有用來由冷卻單元3把在投影機(jī)1內(nèi)部加熱了的空氣排出的排氣口212A。
在背面部213上,雖然省略了圖示,但是設(shè)有計算機(jī)連接用的連接部、視頻輸入端子和音頻設(shè)備連接端子等各種設(shè)備連接用端子,在該背面部213的內(nèi)側(cè),配置著安裝有進(jìn)行圖像信號等的信號處理的信號處理電路的接口基板。
在正面部214上,形成缺口部214A(圖2),在與下殼體22組合的狀態(tài)下,形成圓形的開口部2A,配置于外裝殼體2內(nèi)部的光學(xué)單元4的一部分從此一開口部2A露出到外部。通過此一開口部2A射出在光學(xué)單元4中所形成的光學(xué)像,在屏幕上顯示圖像。
下殼體22,如圖2中所示,由底面部221和設(shè)在其周圍的側(cè)面部222,背面部223,及正面部224來構(gòu)成。
在底面部221上,雖然省略了圖示,但是形成有位于光學(xué)單元4的下方、裝拆后述的光源裝置411的開口部,在該開口部上,以嵌入式能夠裝拆地設(shè)有燈罩。
在正面部224上,形成缺口部224A,在與上殼體21組合的狀態(tài)下,與缺口部214A連接而形成圓形的開口部2A。
冷卻單元3把冷卻空氣送入到在投影機(jī)1的內(nèi)部所形成的冷卻流路,冷卻在投影機(jī)1內(nèi)發(fā)生的熱量。此一冷卻單元3,如圖2中所示,具備位于光學(xué)單元4的后述的光學(xué)裝置44的上方,從在上殼體21的上表面部211上所形成的吸氣口211A吸引冷卻空氣的軸流吸氣風(fēng)扇31,和位于光學(xué)裝置44的后述的光源裝置411附近、抽吸光學(xué)單元4內(nèi)和投影機(jī)1內(nèi)的空氣、從在上殼體21的側(cè)面部212上所形成的排氣口212A排出加熱了的空氣的多葉片(sirocco)風(fēng)扇32。
光學(xué)單元4是光學(xué)性處理從光源燈416所射出的光束而形成對應(yīng)于圖像信息的光學(xué)像的單元。此一光學(xué)單元4,如圖2中所示,具有從下殼體22的右側(cè)的側(cè)面部222沿著背面部223,進(jìn)而,沿著左側(cè)的側(cè)面部222向正面部214延伸的俯視大致L字形。此外,此一光學(xué)單元4,雖然省略了圖示,但是電力通過電源電纜供給,與用來把所供給的電力供給到該光學(xué)單元4的光源燈416的電源裝置電連接。進(jìn)而,在此一光學(xué)單元4的上方,雖然省略了圖示,配置著為了投影對應(yīng)于圖像信息的光學(xué)像,取入圖像信息而進(jìn)行控制和運算處理等,控制構(gòu)成后述的光調(diào)制裝置440的液晶面板441的控制基板。
〔1-2.光學(xué)系統(tǒng)的具體的構(gòu)成〕圖3是從上方看光學(xué)單元4的透視圖。
圖4是模式地表示光學(xué)單元4內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)的平面圖。
光學(xué)單元4,如圖3或圖4中所示,具備積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41,色分離光學(xué)系統(tǒng)42,中繼光學(xué)系統(tǒng)43,光學(xué)裝置44,投影透鏡46,以及收置配置這些光學(xué)部件41~44和46的光導(dǎo)47。
積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41是用來大致均一地照明構(gòu)成光學(xué)裝置44的三個液晶面板441(針對紅、綠、藍(lán)的每種色光分別表示成液晶面板441R、441G、441B)的圖像形成區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)。此一積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41,如圖4中所示,具備光源裝置411,第1透鏡陣列412,第2透鏡陣列413,偏振變換元件414以及重疊透鏡415。
光源裝置411具備射出放射狀的光線的光源燈416,反射從此一光源燈416所射出的放射光的橢圓面鏡417,以及把從光源燈416所射出的由橢圓面鏡417所反射的光束形成為平行光的平行化凹透鏡411A。再者,在平行化凹透鏡411A的平面部分上設(shè)有未畫出的UV濾光器。此外,作為光源燈416,多用鹵素?zé)?、氙燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈。進(jìn)而,代替橢圓面鏡417和平行化凹透鏡411A,也可以用拋物面鏡。
第1透鏡陣列412具有從光軸方向看有大致矩形的輪廓的由小透鏡排列成矩陣狀的構(gòu)成。各小透鏡把從光源燈416所射出的光束分割成多個部分光束。
第2透鏡陣列413具有與第1透鏡陣列412大致同樣的構(gòu)成,具有小透鏡排列成矩陣狀的構(gòu)成。此一第2透鏡陣列412連同重疊透鏡415一并具有使第1透鏡陣列412的各小透鏡的像在液晶面板441上成像的功能。
偏振變換元件414配置于第2透鏡陣列413與重疊透鏡415之間,并與第2透鏡陣列413整體地單元化。這種偏振變換元件414把來自第2透鏡陣列413的光變換成一種偏振光,借此,可以提高光學(xué)裝置44中的光的利用效率。
具體地說,靠偏振變換元件414變換成一種偏振光的各部分光靠重疊透鏡415最終在光學(xué)裝置44的各液晶面板441R、441G、441B上基本重疊。在用調(diào)制偏振光的類型的液晶面板的投影機(jī)中,因為僅能利用一種偏振光,故來自發(fā)出雜散偏振光的光源燈416的光的大致一半不能被利用。因此,通過用偏振變換元件414,把從光源燈416所射出的光變換成大致一種偏振光,提高了光學(xué)裝置44中的光的利用效率。
此外,上述第1透鏡陣列412、第2透鏡陣列413及偏振變換元件414一體地組合而設(shè)置固定在光導(dǎo)47內(nèi)。
色分離光學(xué)系統(tǒng)42具備兩個分色鏡421、422,和反射鏡423,具有靠分色鏡421、422把從積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41所射出的多個部分光束分離成紅、綠、藍(lán)的三色的色光的功能。
中繼光學(xué)系統(tǒng)43具備入射側(cè)透鏡431,中繼透鏡433,和反射鏡432、434,具有把由色分離光學(xué)系統(tǒng)42所分離的色光的紅色光引到液晶面板441R的功能。
此時,在色分離光學(xué)系統(tǒng)42的分色鏡421處,從積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41所射出的光束的藍(lán)色光成分反射,并且紅色光成分與綠色光成分透射。由分色鏡421反射的藍(lán)色光被反射鏡423反射,通過場透鏡418到達(dá)藍(lán)色用的液晶面板441B。此一場透鏡418把從第2透鏡陣列413所射出的各部分光束變換成對其中心軸(主光線)平行的光束。設(shè)在其他液晶面板441G、441R的光入射側(cè)的場透鏡418也是同樣的。
在透射分色鏡421的紅色光與綠色光中,綠色光被分色鏡422反射,通過場透鏡418到達(dá)綠色用的液晶面板441G。另一方面,紅色光透射分色鏡422而通過中繼光學(xué)系統(tǒng)43,進(jìn)而通過場透鏡418而到達(dá)紅色光用的液晶面板441R。再者,在紅色光中用中繼光學(xué)系統(tǒng)43是因為紅色光的光路長度比其他色光的光路長度要長,為了防止光的發(fā)散等引起的光的利用效率的降低的緣故。也就是說,為了使入射于入射側(cè)透鏡431的部分光束原封不動地傳到場透鏡418的緣故。
光學(xué)裝置44由構(gòu)成光調(diào)制裝置440(圖8、圖9)的三個液晶面板441(441R、441G、441B),與作為色合成光學(xué)裝置的十字分色棱鏡444整體地形成。
液晶面板441,例如,用多晶硅TFT作為開關(guān)元件,由色分離光學(xué)系統(tǒng)42所分離的各色光靠這三個液晶面板441R、441G、441B與處于這些的光束入射側(cè)的入射側(cè)偏振板442和處于射出側(cè)的射出側(cè)偏振板443,根據(jù)圖像信息被調(diào)制而形成光學(xué)像。
具體內(nèi)容下文述及,液晶面板441由TFT的開關(guān)元件排列成矩陣狀的,具有靠該開關(guān)元件施加電壓的像素電極的驅(qū)動基板,與對應(yīng)于像素電極而具備對向電極的對向基板來構(gòu)成。
十字分色棱鏡444合成針對從三個液晶面板441R、441G、441B所射出的每種色光所調(diào)制的圖像而形成彩色圖像。再者,在十字分色棱鏡444上,反射紅色光的電介質(zhì)多層膜與反射藍(lán)色光的電介質(zhì)多層膜沿著四個直角棱鏡的界面大致X字形地形成,靠這些電介質(zhì)多層膜合成三種色光。
投影透鏡46作為組合有多個透鏡的組透鏡而構(gòu)成。而且,此一投影透鏡46把靠十字分色棱鏡444所合成的彩色圖像放大投影到屏幕上。此外,此一投影透鏡46具備投影到屏幕上的彩色圖像的聚焦調(diào)整和倍率調(diào)整用的手柄46A。
光導(dǎo)47由分別構(gòu)成底面、前表面和側(cè)面的下光導(dǎo)48,和閉塞該下光導(dǎo)48的上部的開口側(cè)的蓋狀的上光導(dǎo)49構(gòu)成。
圖5是下光導(dǎo)48的透視圖。
圖6是表示從光導(dǎo)47取下光源裝置411的狀態(tài)的分解透視圖。
圖7是從下方看光導(dǎo)47的透視圖。
下光導(dǎo)48,如圖6中所示,具備收置光源裝置411的光源裝置收置部481,收置各光學(xué)部件411A、412~415、42~44的光學(xué)部件收置部482,以及設(shè)置投影透鏡46的投影透鏡設(shè)置部483。
光源裝置收置部481,如圖5至圖7中所示,下方開放,而且,具有在內(nèi)側(cè)面上有矩形的開口部481A的箱形形狀,光源裝置411收置于該光源裝置收置部481。
這里,光源裝置411,如圖6中所示,載置固定于固定板411B,從光源裝置收置部481的下方與固定板411B一并收置于該光源裝置收置部481。
此一固定板411B有從板狀體的兩端緣伸出的豎起片411B1,該豎起片411B1沿著從光源裝置411所射出的光束而高度尺寸不同。從光源裝置411的橢圓面鏡417的中央部分到前方的高度尺寸成為與光源裝置411的高度尺寸大致相同,橢圓面鏡417的后方部分比光源裝置411的高度尺寸低地形成。
在把光源裝置411與固定板411B一并收置于下光導(dǎo)48的光源裝置收置部481的狀態(tài)下,通過在光源裝置收置部481上所形成的開口部481A與豎起片411B1,光源裝置411的前方部分成為閉塞狀態(tài),后方部分成為敞開狀態(tài)。
通過此一光源裝置411的前方部分處的閉塞狀態(tài),可以防止從光源裝置411所射出的光束泄漏到外部,通過后方部分處的敞開狀態(tài),成為光源裝置411中發(fā)生的熱量不滯留于光源裝置收置部481內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
光學(xué)部件收置部482,如圖5中所示,具備側(cè)面部482A,和底面部482B而構(gòu)成。
在側(cè)面部482A的內(nèi)側(cè)面上,形成用來把平行化凹透鏡411A,由第1透鏡陣列412、第2透鏡陣列413以及偏振變換元件414所構(gòu)成的單元,以及重疊透鏡415從上方滑動式嵌入的第1槽部482A1,和用來從上方滑動式嵌入入射側(cè)透鏡431,反射鏡432及中繼透鏡433的第2槽部482A2。
此外,在側(cè)面部482A的正面部分上,對應(yīng)于來自光學(xué)裝置44的光束射出位置形成圓形的孔482A3,通過該孔482A3由投影透鏡46放大投影的圖像光,在屏幕上顯示。
在底面部482B上,從底面豎立設(shè)置支持分色鏡421的第1凸臺(boss)部482B1,具有對應(yīng)于第2槽部482A2的槽的第2凸臺部482B2,以及包圍光學(xué)裝置44的第3凸臺部482B3。
此外,在底面部482B上形成用來冷卻包括偏振變換元件414的單元的吸氣口482B4,對應(yīng)于光學(xué)裝置44的液晶面板441位置和十字分色棱鏡444的光束射出端面而形成的作為通風(fēng)口的排氣口482B5(圖7),以及在由該排氣口482B5包圍的中央部分上的光學(xué)裝置44設(shè)置用的孔482B6(圖7)。
進(jìn)而,如圖7中所示,在底面部482B的內(nèi)面上,形成在下光導(dǎo)48與下殼體22的底面部221接觸的狀態(tài)下,把從排氣口482B5所排出的空氣向外部引導(dǎo)的管482B7。
投影透鏡設(shè)置部483位于光學(xué)部件收置部482的側(cè)面部482A的正面部分,形成為大致矩形,與該側(cè)面部482A一體地設(shè)置。
在此一投影透鏡設(shè)置部483的四角部分上形成用來設(shè)置投影透鏡46的孔483A,在對角線上的兩個孔483A附近,形成投影透鏡46設(shè)置之際作為定位使用的突起部483B。
投影透鏡設(shè)置部483通過一體地設(shè)置于光學(xué)部件收置部482,可以可靠地保持投影透鏡46的自重。
上光導(dǎo)49,如圖3中所示,是除了光學(xué)裝置44的上方部分外,閉塞下光導(dǎo)48的上部開口部分的部件,進(jìn)而,支持未靠下光導(dǎo)48的第1槽部482A1和第2槽部482A2所支持的光學(xué)部件、反射鏡423、分色鏡422及反射鏡434。
此一上光導(dǎo)49的對應(yīng)于光學(xué)部件位置的部分上,設(shè)置著調(diào)整部49A,靠該調(diào)整部49A可以進(jìn)行光學(xué)部件的姿勢調(diào)整,進(jìn)行各色光的照明光軸的調(diào)整。
〔1-3.光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)〕圖8是從上方看根據(jù)第1實施形態(tài)的光學(xué)裝置44的透視圖。
圖9是根據(jù)第1實施形態(tài)的光學(xué)裝置44的分解透視圖。
再者,在圖9中,光學(xué)裝置44的分解在液晶面板441B側(cè)和十字分色棱鏡444的光束射出側(cè)進(jìn)行。液晶面板441R、441G側(cè)取為與液晶面板441B同樣。
光學(xué)裝置44根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源燈416所射出的光束,合成所調(diào)制的各色光,作為光學(xué)像投影。此一光學(xué)裝置44,如圖8和圖9中所示,具備進(jìn)行光調(diào)制的光調(diào)制裝置440,合成從此一光調(diào)制裝置440所射出的各色光的十字分色棱鏡444,分別固定于此一十字分色棱鏡444的上下面(與光束入射端面大致正交的一對端面)的基座445,安裝于此一基座445側(cè)面,與十字分色棱鏡444的各光束入射端面對向配置的入射側(cè)透明構(gòu)件447A,與光束射出端面對向配置的射出側(cè)透明構(gòu)件447B,夾裝于入射側(cè)透明構(gòu)件447A與基座445側(cè)面之間的彈性構(gòu)件448,以及夾裝于光調(diào)制裝置440與入射側(cè)透明構(gòu)件447A之間的楔狀的襯墊449而構(gòu)成。
光調(diào)制裝置440具備根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源燈416所射出的光束的液晶面板441R、441G、441B,和收置保持各液晶面板441R、441G、441B的保持框446而構(gòu)成。
液晶面板441B,如圖9中所示,在驅(qū)動基板(例如TFT基板)441D與作為其對向基板441E的玻璃基板之間封入液晶,控制用電纜441C從這些玻璃基板之間延伸。
此外,雖然在驅(qū)動基板441D和/或?qū)ο蚧?41E上,通常,從投影透鏡46的后焦距位置使液晶面板441的面板面的位置錯開而固定連接用來光學(xué)性地使附著于面板表面的塵埃不顯眼的光透射性防塵板,但是這里作為光透射性防塵板取為固定連接有藍(lán)寶石或石英等熱傳導(dǎo)性好的板體。
保持框446保持固定液晶面板441B。此一保持框446,如圖9中所示,由收置液晶面板441B的收置體446A,和與收置體446A配合而推壓固定所收置的液晶面板441B的支持板446B所構(gòu)成。
此外,保持框446把持固定連接于液晶面板441B的對向基板441E的光透射性防塵板的外周,把液晶面板441B收置于收置體446A,在對應(yīng)于所收置的液晶面板441B的面板面的位置上具備開口部446C。
此外,收置體446A與支持板446B的固定,如圖9中所示,通過設(shè)在支持板446B的左右兩側(cè)的鉤狀物446B1,與設(shè)在收置體446A的對應(yīng)的部位的鉤狀物配合部446A1的配合來進(jìn)行。
這里,液晶面板441B在保持框446的開口部446C處露出,此一部分成為圖像形成區(qū)域。也就是說,色光B引入到液晶面板441B的此一部分,根據(jù)圖像信息而形成光學(xué)像。
此外,收置體446A的光束射出側(cè)端面的左右端緣形成斜面446D,與該斜面446D對向配置襯墊449。支持板446B的左右端緣也是,成為對應(yīng)于此一斜面446D的形狀。
進(jìn)而,在此一收置體446A和支持板446B的光束射出側(cè)端面上,設(shè)有遮光膜(未畫出),防止來自十字分色棱鏡444的反射的光再向十字分色棱鏡444側(cè)反射,防止雜散光引起的對比度的降低。
上述保持框446是由在PPS(聚苯硫醚)中添加預(yù)定量的作為熱傳導(dǎo)性材料的碳的合成樹脂來構(gòu)成,通過注射模塑成形等成形所得到的成形品。例如,作為此一合成樹脂,可以采用Cool Poly RBO 20(商品名)。再者,保持框446除了上述合成樹脂外,也可以由丙烯酸材料、PC(聚碳酸酯)、液晶樹脂、PA(聚酰胺)等樹脂,或者,輕量的熱傳導(dǎo)性良好的鋁、鎂、鈦或以這些為主要材料的合金等金屬來構(gòu)成。
基座445固定于十字分色棱鏡444的上下兩面,把光學(xué)裝置44固定于光導(dǎo)47,由熱傳導(dǎo)率高的鋁來構(gòu)成,外周形狀與十字分色棱鏡444大致相同。
此外,在位于十字分色棱鏡444的下方的基座445的下表面上,雖然省略了圖示,但是為了把一體化了的光學(xué)裝置44設(shè)置于光導(dǎo)47,對應(yīng)于在上述下光導(dǎo)48的底面部482B上所形成的孔482B6,分別設(shè)有定位突起和固定用的孔,靠螺紋件等固定。
再者,雖然基座445由鋁來構(gòu)成,但是不限于此,也可以由鎂合金、銅等熱傳導(dǎo)率高的材料,或者,藍(lán)寶石、水晶、螢石及熱傳導(dǎo)性樹脂等來形成。
入射側(cè)透明構(gòu)件447A,如圖9中所示,與十字分色棱鏡444的各光束入射端面對向配置,具備R色光入射的R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1,G色光入射的G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2及B色光入射的B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3。這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A在基座445固定于十字分色棱鏡444的狀態(tài)下,具有與其縱向或橫向尺寸和高度尺寸大致相同的尺寸而形成為板狀。此外,這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A的厚度尺寸也形成為相同。而且,這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A用一方的端面保持固定各光調(diào)制裝置440,另一方的端面經(jīng)由彈性構(gòu)件448固定連接于基座445的側(cè)面。
此外,在這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A的大致中央部分上,粘貼著偏振膜443A。也就是說,這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A具有保持固定各光調(diào)制裝置440的功能,還粘貼偏振膜443A,兼有作為射出側(cè)偏振板443的功能。
作為這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A可以采用種種材料,例如,可以采用藍(lán)寶石、水晶、石英玻璃、螢石等熱傳導(dǎo)性材料。在本實施形態(tài)中,R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1由水晶來構(gòu)成,G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3由藍(lán)寶石來構(gòu)成。在本實施形態(tài)中,根據(jù)因從光源燈416所射出的光束而在各液晶面板441中發(fā)生的發(fā)熱量的不同,僅把R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的熱傳導(dǎo)率(水晶;軸方向9.3W/m·K,軸垂直方向5.4W/m·K)設(shè)定得比其他G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的熱傳導(dǎo)率(藍(lán)寶石;42W/m·K)要小些,構(gòu)成為十字分色棱鏡444的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間的熱阻不同。
可是各液晶面板441中發(fā)生的熱量主要受光源燈416中的發(fā)光光譜的相對放射強(qiáng)度的影響。在本實施形態(tài)中所采用的光源燈416中,雖然省略了圖示,但是設(shè)定成620~750nm左右的紅色的波長范圍中的發(fā)光光譜的相對放射強(qiáng)度比設(shè)定成500~550nm左右的綠色的波長范圍和設(shè)定成400~500nm左右的藍(lán)色的波長范圍中的發(fā)光光譜的相對放射強(qiáng)度要小。因此,各液晶面板441中,液晶面板441R的發(fā)熱量,比液晶面板441G、441B要小。
射出側(cè)透明構(gòu)件447B,如圖9中所示,與十字分色棱鏡444的光束射出端面對向配置。此一射出側(cè)透明構(gòu)件447B其外形尺寸與入射側(cè)透明構(gòu)件447A的外形尺寸大致相同地形成。而且,此一射出側(cè)透明構(gòu)件447B一方的端面經(jīng)由彈性構(gòu)件448固定連接于基座445的側(cè)面。
作為此一射出側(cè)透明構(gòu)件447B可以采用種種材料,例如,可以采用藍(lán)寶石、水晶、石英玻璃、螢石等熱傳導(dǎo)性材料。在本實施形態(tài)中,射出側(cè)透明構(gòu)件447B由藍(lán)寶石來構(gòu)成。
而且,上述三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B左右端緣彼此相互連接,包圍十字分色棱鏡444地配置。
彈性構(gòu)件448,如圖9中所示,夾在入射側(cè)透明構(gòu)件447A與基座445側(cè)面之間,緩和在入射側(cè)透明構(gòu)件447A與基座445的接合部發(fā)生的熱應(yīng)力。作為此一彈性構(gòu)件448可以采用由熱傳導(dǎo)性良好,且具有彈性的硅橡膠來形成,在兩面或單面上實施提高表層的交聯(lián)密度的表面處理材料。例如可以采用サ一コンGR-d系列(富士高分子工業(yè)的商標(biāo))。這里,通過在端面上實施上述表面處理,在組裝光學(xué)裝置44之際,可以使彈性構(gòu)件448向基座445的定位容易。
襯墊449,如圖9所示,夾在保持框446和入射側(cè)透明構(gòu)件447A之間,進(jìn)行保持框446的位置調(diào)整。該襯墊449具有剖面大致三角形的形狀,由藍(lán)寶石構(gòu)成。
該襯墊449在每個保持框446上各配置兩個(總共6個),接觸于保持框446的斜面446D,通過該襯墊449的移動,使保持框446移動,把各液晶面板441R、441G、441B的位置調(diào)整到離投影透鏡46的后焦距位置。關(guān)于此一位置調(diào)整的細(xì)節(jié),下文述及。
雖然這里,襯墊449由藍(lán)寶石來構(gòu)成,但是不限于藍(lán)寶石,也可以由水晶、石英玻璃或者螢石等來構(gòu)成。
〔1-4〕光學(xué)裝置的制造方法在以下,參照圖8和圖9,就光學(xué)裝置的制造方法詳細(xì)說明。
首先,把偏振膜443A粘貼于入射側(cè)透明構(gòu)件447A,通過下述(A)、(B)、(C)中所示的工序組裝棱鏡單元。
(A)用熱傳導(dǎo)性良好的熱固化性粘接劑把基座445粘接固定于十字分色棱鏡444的上下面。
(B)用熱傳導(dǎo)性良好的熱固化性粘接劑把彈性構(gòu)件448粘接固定于上述基座445側(cè)面。
(C)把粘貼有上述偏振膜443A的入射側(cè)透明構(gòu)件447A,和射出側(cè)透明構(gòu)件447B,經(jīng)由彈性構(gòu)件448,連接成包圍十字分色棱鏡444的光束入射端面和光束射出端面,用熱傳導(dǎo)性良好的熱固化性粘接劑或光固化性粘接劑粘接固定。
接下來,通過下述(D)、(E)中所示的工序組裝保持框446,裝設(shè)于上述棱鏡單元。
(D)把各液晶面板441R、441G、441B收置于保持框446的收置體446A,利用固定連接于其對向基板441E上的光透射性防塵板的外周定位。進(jìn)而,用熱傳導(dǎo)性粘接劑固定連接收置體446A與各液晶面板441R、441G、441B。然后,從收置體446A的液晶面板插入側(cè)安裝保持框446的支持板446B,推壓固定各液晶面板441R、441G、441B而保持。
再者,支持板446B向收置體446A的裝配通過把支持板446B的鉤狀物446B側(cè)配合于收置體446A的鉤狀物配合部446A1來進(jìn)行。
(E)使收置保持各液晶面板441R、441G、441B的保持框446的支持板446B側(cè)的端面接觸于入射側(cè)透明構(gòu)件447A。
接下來,通過下述(F)中所示的工序,進(jìn)行液晶面板441R、441G、441B的位置調(diào)整。
(F)把涂敷了光固化性粘接劑的襯墊449插入保持框446的斜面446D與入射側(cè)透明構(gòu)件447A的端面之間,一邊使此一襯墊449沿著斜面446D移動一邊把保持框446定位于離投影透鏡46的后焦距位置。關(guān)于具體的位置調(diào)整方法下文述及。
(G)然后,使粘接劑固化,固定粘接各構(gòu)件。
通過以上這種工序順序制造光學(xué)裝置。
這里,襯墊449的移動利用涂敷于襯墊449的表面的光固化性粘接劑的表面張力來進(jìn)行。作為保持框446、入射側(cè)透明構(gòu)件447A和襯墊449的固定粘接方法,例如,可以首先用光固化性粘接劑進(jìn)行點的臨時固定,然后,把熱傳導(dǎo)性粘接劑填充于保持框446與入射側(cè)透明構(gòu)件447A之間的間隙而進(jìn)行正式固定。再者,在此一位置調(diào)整中包括聚焦調(diào)整和對準(zhǔn)調(diào)整雙方。
再者,各液晶面板441R、441G、441B向十字分色棱鏡444的裝配,不一定必須按上述順序來進(jìn)行,只要最終成為圖8的狀態(tài)就可以了。而且,像以上這樣一體化了的液晶面板441R、441G、441B與十字分色棱鏡444,把位于十字分色棱鏡444的下方的在基座445的下表面上所形成的定位突起插通到在下光導(dǎo)48的底面部482B上所形成的兩側(cè)的孔482B6(圖7)而進(jìn)行定位,通過螺紋件等螺紋接合于中央的孔482B6(圖7)和基座445的固定用孔而固定連接。
這里,在光學(xué)裝置44固定于下光導(dǎo)48的狀態(tài)下,如圖10中所示,使彈性構(gòu)件50夾裝于光學(xué)裝置44的保持框446的左右端面與下光導(dǎo)48的第3凸臺部482B3之間。
再者,作為彈性構(gòu)件50,可以采用由熱傳導(dǎo)性良好的,具有彈性的硅橡膠來形成,在兩面或者單面上實施提高表層的交聯(lián)密度的表面處理的材料。例如可以采用サ一コンGR-d系列(富士高分子工業(yè)的商標(biāo))。
〔1-5.液晶面板的位置調(diào)整方法〕上述(G)的位置調(diào)整工序中的液晶面板441R、441G、441B對十字分色棱鏡444的三維的位置調(diào)整,把涂敷有光固化性粘接劑的襯墊449插入保持框446的斜面446D與入射側(cè)透明構(gòu)件447A之間,在粘接劑未固化的狀態(tài)下,如下進(jìn)行。
首先,使正對著投影透鏡46的液晶面板441G以入射側(cè)透明構(gòu)件447A與襯墊449的接合面為滑動面進(jìn)行對準(zhǔn)調(diào)整,使保持框446與襯墊449的接合部,也就是,使襯墊449沿著保持框446的斜面446D移動,進(jìn)行聚焦調(diào)整。把液晶面板441G調(diào)整到離投影透鏡46的預(yù)定位置后,對光固化性粘接劑照射紫外線,使之固化,進(jìn)行固定。這里,紫外線透射襯墊449照射于光固化性粘接劑,光固化性粘接劑固化。
接著,在上述位置調(diào)整后以固化固定的液晶面板441G為基準(zhǔn),與上述同樣地進(jìn)行液晶面板441R、441B的位置調(diào)整和固定。
〔1-6.冷卻單元的冷卻結(jié)構(gòu)〕圖11是表示面板冷卻系統(tǒng)A的冷卻流路的圖。
圖12是表示面板冷卻系統(tǒng)A冷卻光學(xué)裝置44的冷卻結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖13是表示光源冷卻系統(tǒng)B的冷卻流路的圖。
在本實施形態(tài)的投影機(jī)1中,具備主要冷卻液晶面板441R、441G、441B的面板冷卻系統(tǒng)A,和主要冷卻光源裝置411的光源冷卻系統(tǒng)B。
在面板冷卻系統(tǒng)A中,如圖11中所示,用配置于光學(xué)裝置44的上方的軸流吸氣風(fēng)扇31??枯S流吸氣風(fēng)扇31,從在上殼體21的上表面部211上形成的吸氣口211A所吸引的冷卻空氣被引到光學(xué)裝置44的上方。這里,由于上光導(dǎo)49設(shè)在下光導(dǎo)48的上表面以便光學(xué)裝置44的上表面露出,所以靠上述軸流吸氣風(fēng)扇31,可以把所吸引的冷卻空氣取入光導(dǎo)47內(nèi)。
取入光導(dǎo)47內(nèi)的冷卻空氣,如圖12中所示,一邊冷卻基座445的上表面,一邊進(jìn)入由襯墊449所形成的入射側(cè)透明構(gòu)件447A與保持框446之間的間隙、保持框446的光束入射側(cè)和射出側(cè)透明構(gòu)件447B的光束射出側(cè),冷卻各液晶面板441R、441G、441B的光束射出側(cè)和光束入射側(cè)、保持框446、入射側(cè)透明構(gòu)件447A、射出側(cè)透明構(gòu)件447B以及偏振膜443A,通過下光導(dǎo)48的底面部482B上所形成的排氣口482B5(圖7),向光導(dǎo)47外部排出。
向光導(dǎo)47外部排出的空氣,被引到在下光導(dǎo)48與下殼體22的底面部221觸接的狀態(tài)下所形成的管482B7,送風(fēng)到光學(xué)單元4的前方側(cè)。然后,此一空氣被配置于光源裝置411附近的多葉片風(fēng)扇32所抽吸,通過在上殼體21的側(cè)面部212上所形成的排氣口212A排出。
在光源冷卻系統(tǒng)B中,如圖13中所示,用設(shè)在光源裝置411附近的多葉片風(fēng)扇32。
多葉片風(fēng)扇32的吸氣口與由在下光導(dǎo)48的光源裝置收置部481的側(cè)面上所形成的開口部481A與載置固定光源裝置411的固定板411B的豎起片所形成的矩形的間隙對向配置。
靠面板冷卻系統(tǒng)A進(jìn)入光導(dǎo)47內(nèi)的冷卻空氣的一部分,如圖13中所示,靠多葉片風(fēng)扇32,通過光導(dǎo)47內(nèi)抽吸到光源裝置411的后方側(cè)。
在靠此一多葉片風(fēng)扇32抽吸的過程中,通過一體化了的第1透鏡陣列412、第2透鏡陣列413和偏振變換元件414間而冷卻這些后,進(jìn)入光源裝置411內(nèi)而冷卻光源燈416和橢圓面鏡417。然后,冷卻光源裝置411等后的空氣被多葉片風(fēng)扇32吸引,通過在上殼體21的側(cè)面部212上所形成的排氣口212A排出。
〔1-7.第1實施形態(tài)的效果〕根據(jù)上述第1實施形態(tài),則有以下效果。
(1)光源裝置44具備由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的入射側(cè)透明構(gòu)件447A,此一入射側(cè)透明構(gòu)件447A夾裝于十字分色棱鏡444的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間,保持固定各光調(diào)制裝置440。借此,可以經(jīng)由由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的入射側(cè)透明構(gòu)件447A散熱各光調(diào)制裝置440中發(fā)生的熱量。因而,可以不增加冷卻單元3中的軸流吸氣風(fēng)扇31的送風(fēng)量,以簡單的構(gòu)成高效率地冷卻各光調(diào)制裝置440。
(2)R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1由水晶來構(gòu)成,G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3由藍(lán)寶石來構(gòu)成,由液晶面板441G或441B所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440與十字分色棱鏡444的光束入射端面的各構(gòu)件間的熱阻,比由液晶面板441R所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440和十字分色棱鏡444的光束入射端面的構(gòu)件間的熱阻要小地形成。借此,可以經(jīng)由熱阻比較小的入射側(cè)透明構(gòu)件447A2、447A3高效率地冷卻具有比較大的發(fā)熱量的液晶面板441G、441B的熱量,可以以簡單的構(gòu)成使各光調(diào)制裝置440的溫度的不均均等化。因而,可以使收置保持各液晶面板441的各保持框446的熱膨脹量均等化,可以良好地維持在光學(xué)裝置44中所形成的光學(xué)像的圖像質(zhì)量。
(3)由于由鋁所構(gòu)成的基座445固定于十字分色棱鏡444的上下兩面,各入射側(cè)透明構(gòu)件447A連接于此一基座445側(cè)面,所以在各光調(diào)制裝置440中發(fā)生的熱量經(jīng)由各入射側(cè)透明構(gòu)件447A散熱,并且進(jìn)而可以向基座445散熱。因而,可以進(jìn)一步提高各光調(diào)制裝置440的冷卻效率。
(4)光學(xué)裝置44具備射出側(cè)透明構(gòu)件447B,此一射出側(cè)透明構(gòu)件447B與十字分色棱鏡444的光束射出端面對向配置,與基座445側(cè)面連接,并且與R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3連接。借此,不僅入射側(cè)透明構(gòu)件447A,射出側(cè)透明構(gòu)件447B也是,可以作為各光調(diào)制裝置440中所發(fā)生的熱量的散熱路徑發(fā)揮功能,可以進(jìn)一步提高各光調(diào)制裝置440的冷卻效率。
(5)入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B包圍十字分色棱鏡444的光束入射端面和光束射出端面地連接裝設(shè),借此可以把由各液晶面板441中發(fā)生的發(fā)熱量的不均所引起的溫度的不均迅速地均等化。
(6)在基座445側(cè)面與入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B之間夾裝著熱傳導(dǎo)性良好的彈性構(gòu)件448。借此,在因各光調(diào)制裝置440中發(fā)生的熱量,使入射側(cè)透明構(gòu)件447A、射出側(cè)透明構(gòu)件447B和基座445熱膨脹之際,靠彈性構(gòu)件448可以吸收這些構(gòu)件間發(fā)生的熱應(yīng)力。因而,由于可以保持入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B,與基座445的連接狀態(tài),所以可以防止像素偏離或焦點偏離。
(7)彈性構(gòu)件448構(gòu)成為熱傳導(dǎo)性良好,借此可以保持入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B與基座445的連接狀態(tài),并且改善從入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B向基座445的散熱特性,提高各光調(diào)制裝置440的冷卻效率。
(8)靠各光調(diào)制裝置440發(fā)生的熱量,彈性構(gòu)件448自身也熱膨脹,通過此一彈性構(gòu)件448的熱膨脹,入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B與基座445的各構(gòu)件間的緊密接合性提高,可以使從入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B向基座445的熱傳導(dǎo)性良好。
(9)在下光導(dǎo)48上形成第3凸臺部482B3,在保持框446與該第3凸臺部482B3之間夾裝著彈性構(gòu)件50,借此并列地設(shè)置各光調(diào)制裝置440中發(fā)生的熱量的散熱路徑,增加可散熱的總熱量而提高各光調(diào)制裝置440的冷卻效率,并且降低流過偏振膜443A側(cè)的熱量,借此可以提高偏振膜443A的冷卻效率。
(10)光學(xué)裝置44具備襯墊449,借此為了使所投影的圖像的像素或離投影透鏡的后焦距位置對準(zhǔn),移動襯墊449的位置,借此可以進(jìn)行各液晶面板441R、441G、441B的位置調(diào)整,可以把各液晶面板441R、441G、441B的位置配置于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。
(11)襯墊449由透射紫外線的藍(lán)寶石來構(gòu)成,借此如果在制造光學(xué)裝置44之際,在入射側(cè)透明構(gòu)件447A與各光調(diào)制裝置440的接合中,用涂敷了光固化性粘接劑的襯墊449,則光透射該襯墊449內(nèi),可以容易地進(jìn)行保持框446與入射側(cè)透明構(gòu)件447A的接合,提高光學(xué)裝置44的制造效率。
(12)由于入射側(cè)透明構(gòu)件447A,在大致中央部粘貼偏振膜443A,所以對應(yīng)于R、G、B各色光的三個偏振膜443A中發(fā)生的溫度的不均也可以均等化。此外,由于入射側(cè)透明構(gòu)件447A也作為射出側(cè)偏振板443發(fā)揮功能,所以可以省略粘貼偏振膜443A的其他基板,可以謀求成本降低。
(13)在下光導(dǎo)48的光學(xué)部件收置部482上,在底面部482B上對應(yīng)于光學(xué)裝置44的各液晶面板441位置和十字分色棱鏡444的光束射出端面形成排氣口482B5。借此,可以把由冷卻單元3的軸流吸氣風(fēng)扇31所吸引的冷卻空氣經(jīng)由排氣口482B5吹送到入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B,可以通過軸流吸氣風(fēng)扇31的強(qiáng)制冷卻,和入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B中的傳導(dǎo)散熱來實施各光調(diào)制裝置440中發(fā)生的熱量的冷卻,可以進(jìn)一步提高各光調(diào)制裝置440的冷卻效率。
(14)由于投影機(jī)1具備上述光學(xué)裝置44,所以可以適應(yīng)小型化,安靜性高,而且冷卻效率高,進(jìn)而可以投影高圖像質(zhì)量的圖像。
〔2.第2實施形態(tài)〕接下來,說明根據(jù)本發(fā)明的第2實施形態(tài)。
在以下的說明中,對與前述第1實施形態(tài)同樣的結(jié)構(gòu)和同一構(gòu)件賦予同一標(biāo)號,省略或簡化其詳細(xì)說明。
在第1實施形態(tài)中,為了根據(jù)各光調(diào)制裝置440的發(fā)熱量的不同,使十字分色棱鏡444的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間的熱阻取為不同,使夾裝于各構(gòu)件間的三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A中,R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1,與G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的熱傳導(dǎo)率不同地構(gòu)成。
與此相對,在第2實施形態(tài)中,為了根據(jù)各光調(diào)制裝置440的發(fā)熱量的不同,使十字分色棱鏡444的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間的熱阻取為不同,把夾裝于各構(gòu)件間的三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件447A的厚度尺寸不同地形成。
其他構(gòu)成與前述第1實施形態(tài)取為相同,省略其詳細(xì)說明。
〔2-1.光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)〕具體地說,圖14是從上方看根據(jù)第2實施形態(tài)的光學(xué)裝置44的透視圖。
入射側(cè)透明構(gòu)件447A,與第1實施形態(tài)同樣,具備R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1,G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3。
而且,這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A中,G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的厚度尺寸比R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的厚度尺寸形成得要大。
這里,構(gòu)件的熱阻,一般來說反比例于構(gòu)件的熱傳導(dǎo)率,并且反比例于構(gòu)件的截面積。也就是說,在本實施形態(tài)中,R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的熱阻,比G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的熱阻設(shè)定得要大。
此外,作為這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A可以采用種種材料,例如,可以采用藍(lán)寶石、水晶、石英玻璃、螢石等熱傳導(dǎo)性材料。在本實施形態(tài)中,三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A全都由藍(lán)寶石來構(gòu)成。
就光學(xué)裝置44的制造方法和液晶面板441的位置調(diào)整方法而言,由于可以與前述第1實施形態(tài)同樣地實施,所以省略其說明。
〔2-2.第2實施形態(tài)的效果〕根據(jù)上述第2實施形態(tài),則除了與前述(1),(3)~(14)同樣的效果之外,有以下的效果。
(15)R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的厚度尺寸比G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的厚度尺寸構(gòu)成得要小些,由液晶面板441G或441B所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440和十字分色棱鏡444的光束入射端面的各構(gòu)件間的熱阻,比由液晶面板441R所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440和十字分色棱鏡444的光束入射端面的構(gòu)件間的熱阻形成得要小些。借此,可以經(jīng)由具有比較小的熱阻的入射側(cè)透明構(gòu)件447A2、447A3高效地冷卻具有比較大的發(fā)熱量的液晶面板441G、441B的熱量,可以以簡單的構(gòu)成使各光調(diào)制裝置440的溫度的不均均等化。因而,可以良好地維持由光學(xué)裝置44所形成的光學(xué)像的圖像質(zhì)量。
〔3.第3實施形態(tài)〕接下來,說明根據(jù)本發(fā)明的第3實施形態(tài)。
在以下的說明中,對與前述第1實施形態(tài)和前述第2實施形態(tài)同樣的結(jié)構(gòu)和同一構(gòu)件賦予同一標(biāo)號,省略或簡化其詳細(xì)說明。
在第1實施形態(tài)和第2實施形態(tài)中,入射側(cè)透明構(gòu)件447A夾裝于十字分色棱鏡444的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間的每個中。
與此相對,在第3實施形態(tài)中,入射側(cè)透明構(gòu)件447A夾裝于十字分色棱鏡444的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間中的除了至少一個構(gòu)件間之外的各構(gòu)件間。
〔3-1.光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)〕具體地說,圖15是從上方看根據(jù)第3實施形態(tài)的光學(xué)裝置44的透視圖。
入射側(cè)透明構(gòu)件447A具備G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3。也就是說,成為從第1實施形態(tài)和第2實施形態(tài)中的入射側(cè)透明構(gòu)件447A中省略R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的構(gòu)成。在這種構(gòu)成中,由于入射側(cè)透明構(gòu)件447A由G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3來構(gòu)成,所以在夾裝有這些的十字分色棱鏡444和光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間,與未夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件447A的構(gòu)件間之間,熱阻不同。也就是說,夾裝有入射側(cè)透明構(gòu)件447A的構(gòu)件間比未夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件447A的構(gòu)件間具有的熱阻小。
而且,這些G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3具有大致相同的外部形狀,并且以同一構(gòu)成材料來構(gòu)成。在本實施形態(tài)中,這些G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3由藍(lán)寶石來構(gòu)成。
再者,隨著R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的省略,成為液晶面板441R側(cè)的偏振膜443A粘貼于十字分色棱鏡444的光束入射端面。
就光學(xué)裝置44的制造方法和液晶面板441的位置調(diào)整方法而言,由于可以與前述第1實施形態(tài)和前述第2實施形態(tài)大致同樣地實施,所以省略其說明。
〔3-2.第3實施形態(tài)的效果〕根據(jù)上述第3實施形態(tài),則除了與上述(3)~(14)大致同樣的效果之外,有以下的效果。
(16)光學(xué)裝置44具備通過由藍(lán)寶石所構(gòu)成的G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3所構(gòu)成的入射側(cè)透明構(gòu)件447A。而且,這些入射側(cè)透明構(gòu)件447A夾裝于由液晶面板441G所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440和由液晶面板441B所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440,與十字分色棱鏡444的光束入射端面的構(gòu)件間,分別保持固定光調(diào)制裝置440。借此,可以經(jīng)由由藍(lán)寶石所構(gòu)成的入射側(cè)透明構(gòu)件447A散熱由液晶面板441G或液晶面板441B所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440中發(fā)生的熱量。因而,可以不增加冷卻單元3中的軸流吸氣風(fēng)扇31的送風(fēng)量,以簡單的構(gòu)成高效地冷卻發(fā)熱量比較大的光調(diào)制裝置440。
(17)由于在由發(fā)熱量比較小的液晶面板441R所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440與十字分色棱鏡444的構(gòu)件間不夾裝入射側(cè)透明構(gòu)件447A,所以由液晶面板441G或液晶面板441B所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440和十字分色棱鏡444的光束入射端面的各構(gòu)件間的熱阻形成得比在由液晶面板441R所構(gòu)成的光調(diào)制裝置440和十字分色棱鏡444的光束入射端面的構(gòu)件間的熱阻要小些。借此,可以以簡單的構(gòu)成使各光調(diào)制裝置440的溫度的不均均等化。因而,可以使收置保持各液晶面板441的的各保持框446的熱膨脹量均等化,可以良好地維持由光學(xué)裝置44所形成的光學(xué)像的圖像質(zhì)量。
〔4.實施形態(tài)的變形〕
雖然以上說明了本發(fā)明的種種實施形態(tài),但是本發(fā)明不限定于前述各實施形態(tài),包括可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的的其他構(gòu)成。例如,以下所示的變形等也屬于本發(fā)明。
雖然在前述第1實施形態(tài)中,說明了R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1具有比其他的G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3小的熱傳導(dǎo)率的構(gòu)成,但是不限于此,只要是三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件具有不同的熱傳導(dǎo)率就可以了。
也可以構(gòu)成為三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A的熱傳導(dǎo)率全都不同。例如,在液晶面板441R、441G、441B中,成為液晶面板441R的發(fā)熱量>液晶面板441G的發(fā)熱量>液晶面板441B的發(fā)熱量的場合,也可以使各入射側(cè)透明構(gòu)件447A的熱傳導(dǎo)率的大小構(gòu)成為R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1的熱傳導(dǎo)率>G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2的熱傳導(dǎo)率>B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的熱傳導(dǎo)率。也就是說,只要根據(jù)各液晶面板441的發(fā)熱量的不同來設(shè)計入射側(cè)透明構(gòu)件447A就可以了。
雖然,在前述各實施形態(tài)中,射出側(cè)透明構(gòu)件447B由藍(lán)寶石來構(gòu)成,但是不限于此,也可以由水晶、石英玻璃、螢石等熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
此外,射出側(cè)透明構(gòu)件447B也可以采用具有比入射側(cè)透明構(gòu)件447A大的熱傳導(dǎo)率的構(gòu)成,或者,具有比入射側(cè)透明構(gòu)件447A的沿著十字分色棱鏡444的上下端面的截面積大的截面積的構(gòu)成。在這種構(gòu)成中,成為射出側(cè)透明構(gòu)件447B的熱阻比入射側(cè)透明構(gòu)件447A小的構(gòu)成,可以良好地實施從入射側(cè)透明構(gòu)件447A向射出側(cè)透明構(gòu)件447B的熱傳遞,可以使各光調(diào)制裝置440的發(fā)熱量的不均迅速地均等化。
雖然在前述第2實施形態(tài)中,說明了R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1具有比其他的G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3小的厚度尺寸的構(gòu)成,但是不限于此,只要三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A中至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件具有不同的厚度尺寸就可以了。
例如,在三個液晶面板441R、441G、441B中,在成為液晶面板441G的發(fā)熱量>液晶面板441R的發(fā)熱量或者液晶面板441B的發(fā)熱量的場合,也可以僅使G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2的厚度尺寸形成為比其他的R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3的厚度尺寸大。也就是說,只要根據(jù)各液晶面板441的發(fā)熱量的不同來設(shè)計入射側(cè)透明構(gòu)件447A的厚度尺寸就可以了。此外,也可以構(gòu)成為使三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A的厚度尺寸全都不同。進(jìn)而,不僅可以采用使厚度尺寸不同的構(gòu)成,而且也可以采用使與厚度正交的方向的寬度尺寸不同地形成的構(gòu)成。
此外,雖然在前述第2實施形態(tài)中,三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A的構(gòu)成材料全都由藍(lán)寶石來構(gòu)成,但是不限于此,例如,既可以由具有全都不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A,也可以使三個入射側(cè)透明構(gòu)件447A中,僅一個入射側(cè)透明構(gòu)件447A由具有與其他兩個入射側(cè)透明構(gòu)件447A不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
也就是說,在前述第2實施形態(tài)中也與前述第1實施形態(tài)同樣,只要根據(jù)各液晶面板441的發(fā)熱量來設(shè)計入射側(cè)透明構(gòu)件447A就可以了。
雖然在前述第3實施形態(tài)中,入射側(cè)透明構(gòu)件447A由G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3來構(gòu)成,但是不限于此,只要入射側(cè)透明構(gòu)件447A夾裝于十字分色棱鏡444的光束入射端面和三個光調(diào)制裝置440的各構(gòu)件間中的除了至少一個以外的各構(gòu)件間就可以了。
例如,也可以僅由R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1,僅由G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2,或者僅由B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3來構(gòu)成入射側(cè)透明構(gòu)件447A。此外,也可以由R色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A1、G色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A2和B色光入射側(cè)透明構(gòu)件447A3中的任意兩個來構(gòu)成入射側(cè)透明構(gòu)件447A。也就是說,只要根據(jù)各液晶面板441的發(fā)熱量的不同,選擇采用入射側(cè)透明構(gòu)件的液晶面板就可以了。
此外,雖然在前述第3實施形態(tài)中,兩個入射側(cè)透明構(gòu)件447A的構(gòu)成材料全都由藍(lán)寶石來構(gòu)成,但是不限于此,也可以由具有不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成兩個入射側(cè)透明構(gòu)件447A。
進(jìn)而,雖然在前述第3實施形態(tài)中,以同一外形形狀來形成兩個入射側(cè)透明構(gòu)件447A,但是不限于此,也可以不同地形成兩個入射側(cè)透明構(gòu)件447A中的沿著十字分色棱鏡444的上下端面的方向的截面積。
也就是說,在前述第3實施形態(tài)中也與前述第1實施形態(tài)和前述第2實施形態(tài)同樣,只要根據(jù)各液晶面板441的發(fā)熱量的不同來設(shè)計入射側(cè)透明構(gòu)件447A就可以了。
雖然在前述各實施形態(tài)中,說明了基座445固定于十字分色棱鏡444的上下端面雙方的構(gòu)成,但是不限于此,只要固定于上下端面中至少任一方的端面上就可以了。
雖然在前述各實施形態(tài)中,說明了冷卻單元3具備軸流吸氣風(fēng)扇31,該軸流吸氣風(fēng)扇31設(shè)置于光學(xué)裝置44的上方,冷卻空氣從光學(xué)裝置44的上方向下方流動的構(gòu)成,但是不限于此。例如,也可以取為把軸流吸氣風(fēng)扇31設(shè)置于光學(xué)裝置44的下方,使冷卻空氣的氣流從光學(xué)裝置44的下方向上方流動的構(gòu)成。
這里,最好是在固定于十字分色棱鏡444的上方的基座445與上光導(dǎo)49或上殼體21之間夾置伸縮自如的彈性硅橡膠等熱傳導(dǎo)性構(gòu)件。
在這種構(gòu)成中,因來自光源裝置411的光束的照射而在液晶面板441R、441G、441B中發(fā)生的熱量,由入射側(cè)透明構(gòu)件447A和射出側(cè)透明構(gòu)件447B散熱到基座445。然后,傳遞到基座445的熱量經(jīng)由彈性硅橡膠散熱到上光導(dǎo)49或上殼體21。借此,可以增加從液晶面板441R、441G、441B或射出側(cè)偏振板443散熱的可傳遞的總熱量,可以進(jìn)一步提高各液晶面板441或射出側(cè)偏振板443的冷卻效率。
雖然在前述各實施形態(tài)中,襯墊449由藍(lán)寶石來構(gòu)成,但是不限于此,也可以由金屬制的構(gòu)件來構(gòu)成。
通過這種構(gòu)成,可以降低收置各液晶面板441的保持框446與入射側(cè)透明構(gòu)件447A之間的熱阻。因而,可以使因來自光源裝置411的光束的照射而在各液晶面板441或射出側(cè)偏振板443中發(fā)生的熱量的散熱特性良好,可以進(jìn)一步提高各液晶面板441或射出側(cè)偏振板443的冷卻效率。
雖然在前述各實施形態(tài)中,襯墊449由左右兩體來構(gòu)成,設(shè)置于形成在保持框446的左右邊緣上的斜面446D上,但是不限于此。例如,也可以以比保持框446的邊緣的長度尺寸小的尺寸,在保持框446的左右邊緣各自上,用多個襯墊而構(gòu)成左右各自的襯墊。
在這種構(gòu)成中,保持框446與入射側(cè)透明構(gòu)件447A之間的熱應(yīng)力靠多個襯墊而分散,可以抑制襯墊的外形形狀的變形,可以可靠地保持保持框446。因而,可以確保各液晶面板441的相互的位置狀態(tài),避免所投影的圖像的像素偏離。
雖然在前述各實施形態(tài)中,僅舉出用三個光調(diào)制裝置440的投影機(jī)1的例子,但是本發(fā)明也能夠運用于僅用一個光調(diào)制裝置的投影機(jī),用兩個光調(diào)制裝置的投影機(jī),或者,用四個或四個以上的光調(diào)制裝置的投影機(jī)。
雖然在前述各實施形態(tài)中,用俯視L字形的光學(xué)單元4,但是不限于此,例如,也可以采用俯視U字形的光學(xué)單元。
雖然在前述各實施形態(tài)中,說明了作為光調(diào)制裝置用液晶面板441的構(gòu)成,但是也可以采用用微鏡的器件等的液晶以外的光調(diào)制裝置。
雖然在前述各實施形態(tài)中,用光束入射面與光束射出面不同的透射型的液晶面板441,但是也可以用光束入射面與光束射出面為同一面的反射型的光調(diào)制元件。
雖然在前述各實施形態(tài)中,僅舉出從觀察屏幕的方向進(jìn)行投影的正投式的投影機(jī)的例子,但是本發(fā)明也可以運用于從與觀察屏幕的方向相反側(cè)進(jìn)行投影的背投式的投影機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置,其具備針對每種各色光根據(jù)圖像信息調(diào)制多種色光的多個光調(diào)制裝置,和具有對向配置有各光調(diào)制裝置的多個光束入射端面,合成由各光調(diào)制裝置所調(diào)制的各色光而射出的色合成光學(xué)裝置,其特征在于,具備分別夾裝于前述光束入射端面和前述光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間,與前述光調(diào)制裝置連接的由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的多個入射側(cè)透明構(gòu)件,前述多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件的熱阻不同。
2.一種光學(xué)裝置,其具備針對每種各色光根據(jù)圖像信息調(diào)制多種色光的多個光調(diào)制裝置,和具有對向配置有各光調(diào)制裝置的多個光束入射端面,合成由各光調(diào)制裝置所調(diào)制的各色光而射出的色合成光學(xué)裝置,其特征在于,具備夾裝于前述光束入射端面和前述光調(diào)制裝置的各構(gòu)件間中的除了至少一個構(gòu)件間的各構(gòu)件間,與前述光調(diào)制裝置連接的由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的多個入射側(cè)透明構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)裝置,其特征在于,前述多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件由具有不同的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一項所述的光學(xué)裝置,其特征在于,前述多個入射側(cè)透明構(gòu)件中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件形成為,沿著與前述色合成光學(xué)裝置的多個光束入射端面交叉的端面的方向的截面積不同。
5.如權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的光學(xué)裝置,其特征在于,具備設(shè)在與前述色合成光學(xué)裝置的各光束入射端面交叉的各端面中的至少某一個端面上,由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的基座,前述入射側(cè)透明構(gòu)件與前述基座側(cè)面連接。
6.如權(quán)利要求1至5中的任何一項所述的光學(xué)裝置,其特征在于,具備與前述色合成光學(xué)裝置的光束射出端面對向配置,由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的射出側(cè)透明構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求6中所述的光學(xué)裝置,其特征在于,前述射出側(cè)透明構(gòu)件比前述入射側(cè)透明構(gòu)件熱阻小。
8.如權(quán)利要求7中所述的光學(xué)裝置,其特征在于,前述射出側(cè)透明構(gòu)件由熱傳導(dǎo)率比前述入射側(cè)透明構(gòu)件高的熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7中所述的光學(xué)裝置,其特征在于,前述射出側(cè)透明構(gòu)件沿著與前述色合成光學(xué)裝置的多個光束入射端面交叉的端面的方向的截面積比前述入射側(cè)透明構(gòu)件的該截面積大地形成。
10.一種投影機(jī),其根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源所射出的光束而形成光學(xué)像,放大投影該光學(xué)像,其特征在于,具備如權(quán)利要求1至9中的任何一項所述的光學(xué)裝置。
11.如權(quán)利要求10中所述的投影機(jī),其特征在于,前述光學(xué)裝置具備與前述色合成光學(xué)裝置的光束射出端面對向配置,由熱傳導(dǎo)性材料所構(gòu)成的射出側(cè)透明構(gòu)件,在收置前述光學(xué)裝置的光學(xué)部件用殼體上,在對應(yīng)于前述色合成光學(xué)裝置的各光束入射端面和光束射出端面的位置上形成有使冷卻空氣流通的通風(fēng)口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)裝置。光學(xué)裝置(44)具備夾裝于十字分色棱鏡(444)的各光束入射端面和三個光調(diào)制裝置(440)的各構(gòu)件間,保持固定各光調(diào)制裝置(440)的入射側(cè)透明構(gòu)件(447A)。而且,這些入射側(cè)透明構(gòu)件(447A)由熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成,三個入射側(cè)透明構(gòu)件(447A)中,至少兩個入射側(cè)透明構(gòu)件(447A)構(gòu)成為熱阻不同。借此,提供可以不損及投影機(jī)的安靜性,進(jìn)行高效率的冷卻,把光調(diào)制裝置等多個光學(xué)元件中的發(fā)熱量的不均均等化的光學(xué)裝置以及投影機(jī)。
文檔編號H04N5/74GK1745336SQ20048000340
公開日2006年3月8日 申請日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月4日
發(fā)明者柳澤佳幸 申請人:精工愛普生株式會社