JP3966295B2 - 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。
本発明によれば、冷却流体蓄積部には冷却流体注入部が形成されているので、光学装置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、例えば使用者が独自に、冷却流体注入部を介して冷却流体を容易に補充可能な構成となる。このため、製造元に対して冷却流体の補充を依頼する必要がなく、使用者や製造元に対して余計な負担を負わせることがない。また、このような構成であれば、使用者が独自に冷却流体を補充する場合であっても、光学装置を搭載する製品内部に冷却流体が漏れることも回避可能な構成となる。
また、光学装置は、光変調素子保持体と、複数の流体循環部材と、冷却流体蓄積部とを備えているので、光変調素子保持体の冷却室内だけでなく、複数の流体循環部材および冷却流体蓄積部にも冷却流体を封入することで、冷却流体の容量を大きくすることができ、光変調素子と冷却流体との熱交換能力を向上させることができる。また、複数の流体循環部材を介して光変調素子保持体の冷却室〜冷却流体蓄積部の流路で冷却流体を循環させることで、光変調素子により冷却流体が温められて光変調素子と冷却流体との温度差が小さくなることがない。
したがって、冷却流体により光変調素子を効率的に冷却できるとともに、冷却流体の補充を容易に実施でき、本発明の目的を達成できる。
また、冷却流体送出孔には密封室および流通室が形成されているので、冷却流体送出孔の開閉構造の簡素化が図れ、冷却流体補充部の製造を容易に実施可能な構成となる。
ここで、注入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、冷却流体注入部が注入弁付勢手段を有しているので、冷却流体蓄積部に冷却流体補充部を装着した際には冷却流体補充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、冷却流体蓄積部から冷却流体補充部を取り外した際には注入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、冷却流体補充部の交換作業を実施している際でも、冷却流体蓄積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、光学装置を搭載する製品内部に冷却流体が漏れることを回避できる。また、冷却流体蓄積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、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。
本発明によれば、冷却流体蓄積部が液量表示部を備えているので、冷却流体蓄積部内の冷却流体の液量を外部から視認可能となり、冷却流体の補充時期を容易に判断でき、安心して光学装置を使用できる。
本発明では、冷却流体蓄積部は、冷却流体流入部および冷却流体流出部を有する。そして、冷却流体流入部および冷却流体流出部の一方の端部は、冷却流体蓄積部の内部に向けて突出している。このことにより、冷却流体蓄積部の内部に蓄積された冷却流体のみを外部へと流出させることができる。例えば、冷却流体蓄積部内部が全て冷却流体にて満たされていない場合でも、空気を混入させることなく、冷却流体のみを外部へと流出させることができる。
また、冷却流体流出部のみならず、冷却流体流入部も冷却流体蓄積部の内部に向けて突出しているので、冷却流体の対流方向が変わった場合、すなわち、冷却流体流入部にて内部の冷却流体を外部に流出させ、冷却流体流出部にて冷却流体を内部に流入させる場合でも、冷却流体流入部にて内部に蓄積された冷却流体のみを確実に外部へと流出させることができる。
本発明によれば、冷却流体流入部を介して冷却流体蓄積部内部に流入した冷却流体が、冷却流体流出部を介して直ぐに冷却流体蓄積部外部に流出することを回避でき、流入した冷却流体を冷却流体蓄積部内部の冷却流体と混合させ、冷却流体の温度の均一化が図れる。
本発明によれば、プロジェクタは、光源装置と、上述した光学装置と、投射光学装置と、外装筐体とを備えているので、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、冷却流体の補充を容易に実施できる光学装置を備えているので、プロジェクタのメンテナンス性が向上する。
本発明によれば、光学装置内を循環する冷却流体を補充する際、蓋部材を取り外すだけで、冷却流体蓄積部に冷却流体を補充できる。例えば、上述したような冷却流体補充部を冷却流体蓄積部に装着することで冷却流体を補充する構成であれば、開口を介して冷却流体補充部をプロジェクタ内外に挿抜可能な構成とすることで、蓋部材を取り外すだけで、冷却流体蓄積部に対して冷却流体補充部を着脱させることができる。また、例えば、上述したような注射器等にて冷却流体注入孔を介して冷却流体蓄積部に冷却流体を補充する構成であれば、蓋部材を取り外すだけで、前記注射器の針を冷却流体注入孔に係合した弾性部材に突き刺すことができ、プロジェクタを天吊り状態で使用している場合であっても、プロジェクタを天井から取り外すことなく、蓋部材を取り外すだけで、冷却流体蓄積部に冷却流体を補充できる。また、蓋部材を取り外すだけで、冷却流体注入孔に螺合した螺合部材を取り外すことが可能となり、前記注射器の針を冷却流体注入孔に挿通することができる。
したがって、プロジェクタのメンテナンス性が飛躍的に向上する。
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、外装筐体としての外装ケース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、具体的には後述するが、この外装ケース2には、光学ユニット4を構成する後述する光学装置のメインタンクに対応する位置に開口が形成され、この開口には蓋部材が係合している。
さらにまた、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、シロッコファン31および軸流ファン32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、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。
図3は、プロジェクタ1内の一部を下方側から見た斜視図である。
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。
また、この部品収納部材451において、底面には、図3に示すように、光学装置44の液晶パネル441位置に対応して形成された3つの孔451Cと、光学装置44の後述する流体分岐部の冷却流体流入部に対応して形成された孔451Dとが形成されている。ここで、冷却ユニット3のシロッコファン31によりプロジェクタ1外部から内部に導入された冷却空気は、シロッコファン31の吐出口31A(図3)から吐出され、図示しないダクトを介して前記孔451Cに導かれる。
図4は、光学装置44を下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(図3、図4)と、冷却流体補充部としての補充タンク449(図2、図4)と、流体圧送部446と、ラジエータ447と、複数の流体循環部材448とを備える。
複数の流体循環部材448は、内部に冷却流体が流通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440,445〜447,449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。
図5は、メインタンク445、およびメインタンク445に接続された補充タンク449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および補充タンク449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、アルミニウム製の容器状部材から構成され、内部に冷却流体を一時的に蓄積するとともに、外部から冷却流体を補充可能に構成されている。
これら冷却流体流入部4451および冷却流体流出部4452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4451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4452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4451および冷却流体流出部4452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。
この冷却流体注入部4454は、図5(B)に示すように、冷却流体注入孔4454Aと、注入弁4454Bと、弁移動部4454Cと、注入弁付勢手段としてのコイルばね4454Dとを備えている。
冷却流体注入孔4454Aは、凹部4453Bの底面に位置し、メインタンク445内外を貫通する孔であり、補充タンク449から補充される冷却流体を内部に注入可能とする。この冷却流体注入孔4454Aの内側面角部分は、図5(B)に示すように、面取り加工が施され、該面取りされた部分に注入弁4454Bが当接される。
円柱状部材4454B1は、円柱状部材4454B2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4454B1において、その外側面角部分には、図5(B)に示すように、面取り加工が施され、この部分が上述した冷却流体注入孔4454Aの面取りされた内側面に当接する。
また、この円柱状部材4454B1において、その上面の一部には、図5(B)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4454B3が形成され、冷却流体注入孔4454Aに対して注入弁4454Bが開放された際には、該切り欠き4454B3を介して補充タンク449から冷却流体が内部に補充される。
円柱状部材4454B2は、凹部4453Bの径寸法と略同一か、若しくは若干大きく形成され、円柱状部材4454B1が冷却流体注入孔4454Aの内側面に当接した際には、上方側端面が冷却流体注入孔4454Aの先端端部に当接する。
このように、注入弁4454Bは、円柱状部材4454B1が冷却流体注入孔4454Aの内側面に当接しかつ、円柱状部材4454B2が冷却流体注入孔4454Aの先端端部に当接することで、冷却流体注入孔4454Aを閉塞する。
コイルばね4454Dは、一端がメインタンク445における底面に圧接され、他端が注入弁4454Bの底面に圧接され、冷却流体注入孔4454Aを閉塞する方向に注入弁4454Bを付勢する。すなわち、メインタンク445に補充タンク449が装着されていない状態では、コイルばね4454Dにより注入弁4454Bが付勢され、該注入弁4454Bにて冷却流体注入孔4454Aが閉塞された状態となる。
さらに、このメインタンク445において、その上面部分には、図5に示すように、外側に向かって延出する3つの固定部4455が形成され、該固定部4455にねじ4456(図5)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445が外装ケース2に固定される。
この補充タンク449において、その底面部分の略中心位置には、図5(B)に示すように、内部の冷却流体を外部に送出可能とする冷却流体送出部4491が形成されている。この冷却流体送出部4491は、図5(B)中、下方向に突出する略円柱形状を有し、メインタンク445に補充タンク449を装着する際には、メインタンク445の凹部4453Bに挿通される。この冷却流体送出部4491は、図5(B)に示すように、冷却流体送出孔4491Aと、送出弁4491Bと、弁移動部4491Cとを備える。
密封室4491A1は、流通室4491A2に対して、図5(B)中、下方側に位置し、送出弁4491Bの外形に応じた形状を有している。そして、送出弁4491Bが密封室4491A1に位置する場合には、密封室4491A1の内面が送出弁4491Bに密着し、冷却流体送出孔4491Aが送出弁4491Bにて閉塞される。補充タンク449が未使用の場合には、送出弁4491Bが密封室4491A1に位置し、冷却流体送出孔4491Aを介して冷却流体が送出することがない。
流通室4491A2は、送出弁4491Bの外形よりも大きい形状を有し、送出弁4491Bが該流通室4491A2に位置する場合には、その内面と送出弁4491Bとの間に隙間が生じ、該隙間を介して冷却流体が外部に送出される。
送出弁4491Bは、略球状の形状を有し、上述したメインタンク445の弁移動部4454Cにて押圧されることで密封室4491A1から流通室4491A2に位置を移動する。
弁移動部4491Cは、冷却流体送出部4491の先端部分に位置し、メインタンク445に対して補充タンク449を装着する際、メインタンク445の注入弁4454Bの上面と当接し、メインタンク445の冷却流体注入孔4454Aを開放する方向(図5(B)中、下方向)に注入弁4454Bを移動させる。
さらに、この補充タンク449において、その内部には、図5(B)に示すように、フィルタ4493が配設され、メインタンク445に補充する冷却流体の汚れ、および塵を除去している。
さらにまた、この補充タンク449において、その外側面には、図5に示すように、メインタンク445の固定部4455位置に対応して、外側に向かって延出する3つの固定部4494が形成され、該固定部4494およびメインタンク445の固定部4455にねじ4456を挿通し、外装ケース2の底面に螺合することで、補充タンク449およびメインタンク445が互いに密接して接続されるとともに、これら補充タンク449およびメインタンク445が外装ケース2に固定される。この際、メインタンク445の凹部4453A、および補充タンク449の底面部分には、Oリング4495が介在配置され、該Oリング4495によりメインタンク445および補充タンク449の間から冷却流体が漏れることを防止している。
そして、これらメインタンク445および補充タンク449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。
ここで、外装ケース2のアッパーケース2Aには、図6に示すように、メインタンク445および補充タンク449が設置される領域に対応して、補充タンク449をプロジェクタ1内外に挿抜可能とする開口23が形成され、この開口23には蓋部材24が係合している。なお、開口23および蓋部材24の形状は、特に限定されず、円形状、矩形形状等いずれの形状を採用してもよい。また、開口23に対する蓋部材24の係合構造も特に限定されない。
次に、補充タンク449の取っ手4492を手で掴み、上方向(図6中、矢印方向)に補充タンク449を引き抜き、アッパーケース2Aの開口23を介して補充タンク449を取り外す。この際、メインタンク445の注入弁4454Bは、補充タンク449の弁移動部4491Cによる押圧状態が解除され、コイルばね4454Dの付勢力により上方向に付勢され、メインタンク445の冷却流体注入孔4454Aが注入弁4454Bにより閉塞される。
そして、新しい補充タンク449を上述した装着方法によりメインタンク445に装着した後、外装ケース2の開口23に蓋部材24を設置する。
流体圧送部446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446は、図4に示すように、メインタンク445の冷却流体流出部4452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446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446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446は、図2または図3に示すように、投射レンズ5の下方に配置される。
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2または図4に示すように、流体分岐部4401(図4)と、3つの光変調素子保持体4402と、中継タンク4403(図2)とを備える。
図7は、流体分岐部4401の構造を示す図である。具体的に、図7(A)は、流体分岐部4401を上方から見た平面図である。また、図7(B)は、図7(A)におけるB-B線の断面図である。
流体分岐部4401は、略直方体状のアルミニウム製の中空部材で構成され、流体圧送部446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、底面の略中央部分には、図7(B)に示すように、流体圧送部446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4451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446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446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、底面の四隅部分には、図7(A)に示すように、該底面に沿って延出する腕部4401Bがそれぞれ形成されている。これら腕部4401Bの先端部分には、それぞれ孔4401B1が形成され、これら孔4401B1に図示しないねじを挿通し、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(図12参照)。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。このような構成では、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。また、シロッコファン31の送風を光学部品用筐体45の底面に沿って流せば、循環する流体の放熱面積を増加でき、冷却効率がさらに高められる。
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7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8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9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12参照)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9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9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12参照)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12参照)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12参照)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10は、中継タンク4403の構造を示す図である。具体的に、図10(A)は、中継タンク4403を上方から見た平面図である。また、図10(B)は、図10(A)におけるC-C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10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11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32との配置関係を示す図である。具体的に、図11(A)は、ラジエータ447および軸流ファン32を上方から見た斜視図である。また、図11(B)は、ラジエータ447および軸流ファン32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11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11(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12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32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446〜流体分岐部4401へと移動し、再度、冷却室R1,R2へと移動する。
さらに、冷却流体送出孔4491Aには密封室4491A1および流通室4491A2が形成されているので、冷却流体送出孔4491Aの開閉構造の簡素化が図れ、補充タンク449の製造を容易に実施できる。
さらにまた、メインタンク445に対する補充タンク449の交換は、ワンタッチ操作で実施でき、使用者独自で光学装置44内の冷却流体を補充する場合であっても、容易に実施できる。
また、冷却流体流入部4451および冷却流体流出部4452の内部に突出した端部は、平面的に見て略直交するようにそれぞれ配置されているので、冷却流体流入部4451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4452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が図れる。
ここで、冷却室R1,R2は、液晶パネル441と、入射側偏光板442および射出側偏光板443とで開口部4404A1,4404B1の光束入射側および光束射出側をそれぞれ閉塞することで形成されるので、液晶パネル441のみならず、入射側偏光板442および射出側偏光板443に生じた熱も、冷却室R1,R2を対流する冷却流体に放熱でき、入射側偏光板442および射出側偏光板443も効率的に冷却できる。
また、外装ケース2のアッパーケース2Aに開口23が形成され、この開口23に蓋部材24が係合しているので、光学装置44内を循環する冷却流体を補充する際、蓋部材24を取り外すだけで、開口23を介してプロジェクタ内外に補充タンク449が挿抜可能となり、メインタンク445に対して補充タンク449を着脱させることができる。
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、補充タンク449の送出弁4491Bはメインタンク445の弁移動部4454Cにより移動され、冷却流体送出孔4491Aが閉塞状態から開放状態へと移行する。そして、補充タンク449は、送出弁4491Bの位置を、冷却流体送出孔4491Aを開放状態とする位置から閉塞状態とする位置へと再度戻す機構を有していない。
これに対して第2実施形態では、補充タンク549は、送出弁5491Bの位置を、冷却流体送出孔5491Aを開放状態とする位置から閉塞状態とする位置へと再度戻す機構を有している。メインタンク545および補充タンク549以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
冷却流体蓄積部としてのメインタンク545は、前記第1実施形態で説明したメインタンク445と略同様の形状を有し、異なる点は、前記第1実施形態で説明した凹部4453の形状が異なるのみである。すなわち、このメインタンク545は、図13に示すように、前記第1実施形態で説明した冷却流体流入部4451、冷却流体流出部4452、冷却流体注入部4454、および固定部4455の他、凹部5453を有している。
凹部5453は、前記第1実施形態で説明した凹部4453Aの他、凹部4453Aの底面略中央部分に該凹部4453Aと軸が一致した略円筒上の凹部5453Bを有している。
また、この凹部5453Bにおいて、その内側面の下方側は、図13(B)に示すように、冷却流体注入部4454の注入弁4454Bにおける円柱状の外側面の形状に対応し、注入弁4454Bの円柱状部材4454B1の面取りされた部分が当接可能とされるテーパ面を有するとともに、円柱状部材4454B2を遊嵌状態で設置可能とする。そして、この部分が、冷却流体注入孔4454Aとなる。
送出弁5491Bは、冷却流体送出孔5491A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送出孔5491Aの内側面に当接することで、冷却流体送出孔5491Aを閉塞する。また、メインタンク545の弁移動部4454Cにて押圧されることで冷却流体送出孔5491Aの前記テーパ面から離間する方向に移動し、冷却流体送出孔5491Aが開放される。
弁移動部5491Cは、冷却流体送出部5491の先端から突出するように形成され、前記第1実施形態で説明した弁移動部4491Cと同様に、メインタンク545に対して補充タンク549を装着する際、メインタンク545の注入弁4454Bの上面と当接し、メインタンク545の冷却流体注入孔4454Aを開放する方向(図13(B)中、下方向)に注入弁4454Bを移動させる。
コイルばね5491Dは、一端がコイルばね支持部5491Eに圧接され、他端が送出弁5491Bの上面に圧接され、冷却流体送出孔5491Aを閉塞する方向に送出弁5491Bを付勢する。すなわち、メインタンク545に補充タンク549を装着していない状態では、コイルばね5491Dにより送出弁5491Bが付勢され、該送出弁5491Bにて冷却流体送出孔5491Aが閉塞された状態となる。
なお、補充タンク549の交換方法は、前記第1実施形態で説明した補充タンク449の交換方法と略同様であり、説明を省略する。
次に、本発明の第3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、メインタンク445内に冷却流体を補充する際、該メインタンク445に補充タンク449を装着している。
これに対して第3実施形態では、メインタンク645に冷却流体を補充可能とする冷却流体注入部6454が形成され、補充タンク449を不要とする。メインタンク645以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
冷却流体蓄積部としてのメインタンク645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。
このメインタンク645において、円柱軸方向略中央部分には、図14に示すように、前記第1実施形態で説明したメインタンク445と同様の、図示しない冷却流体流入部および冷却流体流出部4452が形成されている。
また、このメインタンク645の外周面において、円柱軸方向略中央部分には、図14に示すように、2つの容器状部材のそれぞれに3つの固定部6455が形成され、該固定部6455に図示しないねじを挿通し、外装ケース2の底面に螺合することで、2つの容器状部材が互いに密接して接続されるとともに、メインタンク645が外装ケース2に固定される。
図15は、冷却流体注入部6454の構造を示す断面図である。
冷却流体注入部6454は、図14または図15に示すように、冷却流体注入孔6454Aと、弾性部材6454Bとで構成される。
冷却流体注入孔6454Aは、図14または図15に示すように、メインタンク645内外を貫通する円形状の座ぐり穴である。
このうち、円柱状部材6454B2の先端部分には、該円柱状部材6454B2の径寸法よりも大きい径寸法を有する略半球状の膨出部6454B3が一体的に形成されている。
冷却流体注入孔6454Aに対して弾性部材6454Bを設置する際には、膨出部6454B3を冷却流体注入孔6454Aにねじ込むことで、膨出部6454B3をメインタンク645内部に位置付ける。これにより、膨出部6454B3および円柱状部材6454B1間に冷却流体注入孔6454Aの側壁が挟持され、弾性部材6454Bが冷却流体注入孔6454Aに係合する。
また、円柱状部材6454B1の上面略中央部分には、円柱状部材6454B2にかけて略円錐状の凹部6454B4が形成されている。
この弾性部材6454Bとしては、例えば、ブチレン系のゴム材を採用できる。
先ず、図示しない注射器に補充用の冷却流体を封入しておく。また、外装ケース2の開口23に係合した蓋部材24を取り外し、該開口23を介して前記注射器の針を挿通させる。そして、メインタンク645の冷却流体注入孔6454Aに弾性部材6454Bが設置された状態で、弾性部材6454Bの凹部6454B4の底面に前記注射器の針を突き刺し、前記針の先端をメインタンク645内部まで貫通させる。そしてまた、前記注射器内の冷却流体をメインタンク645内部に補充する。冷却流体を補充した後、前記注射器の針を弾性部材6454Bから引き抜く。この際、前記針により弾性部材6454Bに形成された穴は、弾性部材6454B内部の弾性力により塞がれる。
また、メインタンク645の構造が簡素化するので、メインタンク645の製造を容易に実施できるとともにメインタンク645の製造コストを低減でき、ひいては、光学装置44およびプロジェクタ1の製造コストを低減できる。
さらに、例えば注射器等の針を弾性部材6454Bに突き刺すことで冷却流体の補充を実施でき、さらに、針を引き抜いた後の弾性部材6454Bにおける穴も弾性部材6454B自体の弾性力により塞がれるので、メインタンク645に関して何らの操作を実施することなく、冷却流体の補充を容易に実施できる。また、針を引き抜いた後の弾性部材6454Bにおける穴が弾性部材6454B自体の弾性力により塞がれるので、冷却流体の補充後、メインタンク645内の冷却流体が前記穴を介して外部に漏れることがなく、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さらに回避できる。また、メインタンク645内の冷却流体に前記穴を介して塵等が混入することも回避できる。
特に、プロジェクタ1を天吊り状態で使用している場合では、プロジェクタ1を天井から取り外すことなく、蓋部材24を取り外すだけで、メインタンク645に冷却流体を補充でき、プロジェクタ1のメンテナンス性が飛躍的に向上する。
次に、本発明の第4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実施形態および前記第3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、メインタンク445内に冷却流体を補充する際、該メインタンク445に補充タンク449を装着している。
これに対して第4実施形態では、メインタンク745に冷却流体を補充可能とする冷却流体注入部7454が形成され、補充タンク449を不要とする。メインタンク745以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
冷却流体蓄積部としてのメインタンク745は、前記第3実施形態で説明したメインタンク645と略同様に、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ている。そして、このメインタンク745は、図16に示すように、前記第3実施形態で説明したメインタンク645と同様の図示しない冷却流体流入部、冷却流体流出部4452、および3つの固定部6455の他、冷却流体注入部7454を有している。
冷却流体注入部7454は、メインタンク745の上面に形成され、内部に冷却流体を補充可能とする部分である。この冷却流体注入部7454は、図16または図17に示すように、冷却流体注入孔7454Aと、螺合部材7454Bと、パッキン7454Cとで構成される。
冷却流体注入孔7454Aは、図16または図17に示すように、メインタンク745内外を貫通する円形状の座ぐり穴であり、螺合部材7454Bと螺合する図示しない雌ねじ溝が形成されている。
螺合部材7454Bは、冷却流体注入孔7454Aに螺合し、該冷却流体注入孔7454Aから内部の冷却流体が漏れることを防止する封止ねじである。
パッキン7454Cは、弾性を有する例えばゴム部材から構成され、螺合部材7454Bの頭部と冷却流体注入孔7454Aとの間に介在配置され、螺合部材7454Bおよび冷却流体注入孔7454Aの間から冷却流体が漏れることを防止するものである。
先ず、図示しない注射器に補充用の冷却流体を封入しておく。また、外装ケース2の開口23に係合した蓋部材24を取り外し、該開口23を介して例えばドライバ等を挿通し、前記ドライバにてメインタンク745の冷却流体注入孔7454Aに螺合した螺合部材7454Bを取り外す。そして、前記注射器の針を開口23を介して挿通するとともに冷却流体注入孔7454Aに挿通し、前記注射器内の冷却流体をメインタンク745内部に補充する。冷却流体を補充した後、冷却流体注入孔7454Aにパッキン7454Cを介して螺合部材7454Bを取り付け、冷却流体注入孔7454Aを閉塞する。
また、メインタンク645の構造が簡素化するので、メインタンク645の製造を容易に実施できるとともにメインタンク645の製造コストを低減でき、ひいては、光学装置44およびプロジェクタ1の製造コストを低減できる。
さらに、螺合部材7454Bを冷却流体注入孔7454Aから取り外すだけで冷却流体が補充可能となり、冷却流体の補充を容易に実施できる。
次に、本発明の第5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実施形態および前記第3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実施形態ないし前記第4実施形態では、メインタンク445,545,645,745内部の冷却流体の液量を視認可能とする機構を有していない。
これに対して第5実施形態では、メインタンク845は、内部の冷却流体の液量を視認可能とする液量表示部8451を有している。メインタンク845以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
本実施形態は、上述した液量表示部8451を前記第3実施形態で説明したメインタンク645に採用したものである。すなわち、冷却流体蓄積部としてのメインタンク845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、メインタンク645と同様の図示しない冷却流体流入部、冷却流体流出部4452、冷却流体注入部6454(冷却流体注入孔6454Aおよび弾性部材6454Bを含む)、および3つの固定部6455の他、液量表示部8451を有している。
液量表示部8451は、図19に示すように、一対の冷却流体流通部8451A,8451Bと、一対の管状部材8451C,8451Dと、透明部材8451Eと、フロート部材8451Fとで構成される。
一対の冷却流体流通部8451A,8451Bは、液量表示部8451内にメインタンク845内部の冷却流体を流通させる部分であり、図18または図19に示すように、一対の管状部材8451C,8451D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845の内外に突出するように配置されている。また、この一対の冷却流体流通部8451A,8451Bは、メインタンク845において、上下方向に並列するように配置されている。
一対の管状部材8451C,8451Dは、図18または図19に示すように、平面視略L字形状を有し、一端が冷却流体流通部8451A,8451Bの外側に突出した端部にそれぞれ接続し、他端が互いに対向するように配置されている。
透明部材8451Eは、内部を視認可能とする例えばガラス等の筒状部材から構成され、一対の管状部材8451C,8451Dの他端とそれぞれ接続する。
以上説明した一対の冷却流体流通部8451A,8451B、一対の管状部材8451C,8451D、および透明部材8451Eにより、メインタンク845内部と液量表示部8451内部とが冷却流体が流通可能に連通し、メインタンク845内部の冷却流体の液面と液量表示部8451内部の冷却流体の液面とが略同一高さに設定される。
なお、メインタンク845内部への冷却流体の補充方法は、前記第3実施形態と同様であり、説明を省略する。
また、具体的な図示は省略したが、一対の冷却流体流通部8451A,8451B、一対の管状部材8451C,8451Dのうち少なくともいずれか、または、透明部材8451Eには、フロート部材8451Fが液量表示部8451内部からメインタンク845内部に向けて流入することを防止する係止部が形成されている。
さらに、具体的な図示は省略したが、外装ケース2には、メインタンク845の液量表示部8451に対応する位置(例えば、外装ケース2の側面)に開口が形成され、前記開口にはガラス等の透明部材が係合している。そして、プロジェクタ1の外部から前記透明部材を介して液量表示部8451を確認可能となっている。
また、プロジェクタ1の外装ケース2には、液量表示部8451に対応する位置(例えば、外装ケース2の側面)に開口が形成され、前記開口にはガラス等の透明部材が係合しているので、外装ケース2を解体しなくても、プロジェクタ1の外部から前記透明部材を介してフロート部材8451Fの位置を確認でき、利便性の向上が図れる。
前記各実施形態では、光学装置44において、冷却流体を強制的に循環させる流体圧送部446を備えた構成を説明したが、これに限らず、流体圧送部446を省略した構成を採用してもよい。すなわち、冷却流体を自然対流にて循環させる構成としてもよい。
前記各実施形態では、光変調素子保持体4402の構成は、前記各実施形態で説明した構成に限らない。
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。
前記第3実施形態、前記第4実施形態、および前記第5実施形態でも同様に、冷却流体注入部6454,7454は、メインタンク645,745,845の上面に形成されていたが、これに限らず、いずれの位置に形成されていてもよく、例えば、下面あるいは側面に形成する構成を採用してもよい。
前記第3実施形態および前記第5実施形態において、弾性部材6454Bは、ブチレン系のゴム材に限らず、弾性を有するものであれば特に限定されず、その他の弾性部材を採用してもよい。
また、液量表示部8451の構成は、前記第5実施形態で説明した構成に限らない。例えば、メインタンク445,545,645,745の側壁の一部に開口を設け、該開口にガラス等の透明部材を取り付ける。そして、前記透明部材を介してメインタンク445,545,645,745内部の冷却流体の液量を視認可能とする構成を採用してもよい。また、例えば、メインタンク445,545,645,745の側壁全部をガラス等の透明部材で構成してもよい。
例えば、流体分岐部4401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、シロッコファン31の送風によって、光変調素子保持体4402の外面ならびに光学部品用筐体45の底面を冷却していたが、これに限らず、シロッコファン31を省略した構成を採用してもよい。このような構成では、低騒音化に寄与できる。
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。
前記各実施形態では、メインタンク445,545,645,745,845の構造、および補充タンク449,549の構造をプロジェクタ1に採用した構成を説明したが、これに限らず、プロジェクタ1以外の電子機器、例えば、パーソナルコンピュータ等の液冷システムに採用してもよい。
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 (7)
- 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形成する光変調素子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光変調素子を保持する光変調素子保持体と、
前記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における前記冷却流体の流路中に配置され、前記冷却流体を蓄積する冷却流体蓄積部と、
内部に補充用の冷却流体を蓄積し、前記冷却流体蓄積部に着脱可能に構成される冷却流体補充部とを備え、
前記冷却流体蓄積部には、前記冷却流体を内部に補充可能とする冷却流体注入部が形成され、
前記冷却流体補充部は、前記補充用の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、前記冷却流体蓄積部に装着された際、前記冷却流体送出部および前記冷却流体注入部を介して前記補充用の冷却流体を前記冷却流体蓄積部内に補充し、
前記冷却流体注入部は、前記冷却流体を内部に補充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、
前記冷却流体蓄積部および前記冷却流体補充部には、互いに接続した際、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、
前記冷却流体送出孔には、前記送出弁が密着した状態で配置され前記送出弁にて前記補充用の冷却流体を内部に封止させる密封室と、前記送出弁が遊嵌状態で配置され前記送出弁との隙間を介して前記補充用の冷却流体を外部に流通させる流通室とが形成され、
前記冷却流体蓄積部の弁移動部は、互いに接続した際、前記送出弁を前記密封室から前記流通室に移動させ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、
前記冷却流体注入部は、前記冷却流体注入孔を閉塞する方向に前記注入弁を付勢する注入弁付勢手段を有していることを特徴とする光学装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光学装置において、
前記冷却流体蓄積部は、内部の前記冷却流体の液量を表示可能とする液量表示部を備えていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学装置において、
前記冷却流体蓄積部は、前記複数の流体循環部材と接続し前記冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部、および前記冷却流体を外部に流出させる冷却流体流出部を有し、
前記冷却流体流入部および前記冷却流体流出部は、前記冷却流体を流通可能な管形状を有し、一方の端部が前記冷却流体蓄積部の内部に向けて突出していることを特徴とする光学装置。 - 請求項4に記載の光学装置において、
前記冷却流体流入部および前記冷却流体流出部は、前記冷却流体の流入方向および流出方向が平面的に略直交するように配列形成され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5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射する投射光学装置と、前記光源装置、前記光学装置、および前記投射光学装置を内部の所定位置に収納する外装筐体とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
- 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記外装筐体には、前記冷却流体蓄積部の位置に対応して開口が形成され、
前記開口には、前記開口を閉塞する蓋部材が係合していることを特徴とするプロジェクタ。
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