JP4816799B2 - プロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、プロジェクターにおいて、液晶パネルを効率的に冷却するために、液晶パネルを保持する保持体に冷却液体を流入出し、該冷却液体により液晶パネルを冷却する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
具体的に、この保持体は、液晶パネルの光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通させる液体流通管と、液体流通管が内部に配設され、液晶パネルの周縁部を熱伝達可能に支持する支持枠とを備える。
また、特許文献１に記載のプロジェクターでは、外面に塵埃が付着した場合であっても、投影画像中に塵埃が映り込むことを防止するために、液晶パネルの外面にそれぞれ防塵ガラスを貼り付けている。
そして、上述した液体流通管は、支持枠を介して、防塵ガラスの表面に熱伝達可能な状態で接続する。

特開２００７−４１４１２号公報

ところで、特許文献１に記載のプロジェクターでは、防塵ガラスとしては、光学軸に平行な方向と直交する方向とで熱伝導率の異なる光学結晶である水晶を採用している。
そして、このような防塵ガラスを採用した場合には、上述した防塵ガラスの熱伝導異方性により、液晶パネルの中央部の熱を、防塵ガラスを介して液晶パネルの周縁に配設された液体流通管に良好に伝達させることが難しく、液晶パネルの中央部と周辺部とで面内温度差が大きくなってしまう、という問題がある。

本発明の目的は、液晶パネルの面内温度差を低減し、液晶パネルを効率的に冷却できるプロジェクターを提供することにある。

本発明のプロジェクターは、一対の基板間に液晶が封入された液晶パネルと、冷却液体により前記液晶パネルを冷却する液冷装置とを備えたプロジェクターであって、前記液晶パネルに冷却空気を送風して、当該冷却空気により前記液晶パネルを冷却する冷却装置を備え、前記一対の基板の一方の基板外面には、光学軸に平行な方向の熱伝導率が当該光学軸に直交する方向の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成された平面視矩形状の第１透光性基板が設けられ、前記一対の基板の他方の基板外面には、光学軸に平行な方向の熱伝導率が当該光学軸に直交する方向の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成された平面視矩形状の第２透光性基板が設けられ、前記液冷装置は、前記冷却液体が流通する管形状を有し、前記第１透光性基板における側端部の少なくとも一部に沿って配設される液体流通管を備え、前記液体流通管は、前記第１透光性基板における４つの前記側端部のうち３つの前記側端部に沿うように屈曲形成され、前記冷却液体の少なくとも一部の流通方向が前記第１透光性基板の光学軸に直交するように前記第１透光性基板に対して熱伝達可能に接続され、前記第１透光性基板は、前記３つの側端部のうち、互いに対向する各対向側端部の各長さ寸法を加えた寸法をＡ、前記各対向側端部に隣接する隣接側端部の長さ寸法をＢとすると、Ａ＞Ｂの関係を有する場合には、当該第１透光性基板の光学軸が前記各対向側端部に直交し、当該第１透光性基板の長辺方向に沿うように形成され、Ａ＜Ｂの関係を有する場合には、当該第１透光性基板の光学軸が前記隣接側端部に直交し、当該第１透光性基板の長辺方向に沿うように形成され、前記第２透光性基板は、当該第２透光性基板の光学軸が当該第２透光性基板の長辺方向に沿うように形成され、前記冷却装置により送風され、前記第２透光性基板に沿って流通する前記冷却空気の流通方向は、前記第２透光性基板の光学軸に直交する方向に設定されていることを特徴とする。

ここで、液体流通管としては、４つの側端部のうち３つの側端部に沿って平面視Ｕ字形状を有するように配設される構成等が例示できる。

本発明では、第１透光性基板は、上述した水晶等の光学結晶材料で構成されている。また、液体流通管は、冷却液体の少なくとも一部の流通方向が光学軸に直交するように第１透光性基板に対して熱伝達可能に接続されている。このことにより、液晶パネルの中央部に生じた熱を、第１透光性基板における比較的大きい熱伝導率を有する光学軸に平行な方向に沿って液体流通管（内部を流通する冷却液体）へ伝達させ、効率的に放熱させることができる。
したがって、液晶パネルの中央部と周辺部との面内温度差を低減し、液晶パネルを効率的に冷却できる。

本発明のプロジェクターでは、前記第１透光性基板は、平面視矩形状に形成され、前記液体流通管は、前記第１透光性基板における４つの前記側端部のうち３つの前記側端部に沿うように屈曲形成されている。
なお、以下では、説明の便宜上、第１透光性基板の３つの側端部のうち、互いに対向する各側端部を対向側端部と記載し、各対向側端部に隣接する側端部のうちいずれか一方を隣接側端部と記載する。
また、上述したように屈曲形成された液体流通管において、第１透光性基板の各対向側端部に沿う部分を対向部と記載し、隣接側端部に沿う部分を隣接部として記載する。
本発明では、液体流通管は、平面視矩形状の第１透光性基板における各対向側端部及び隣接側端部に沿うように屈曲形成されている。このことにより、液体流通管の各対向部及び隣接部を第１透光性基板における各対向側端部側及び隣接側端部側に対してそれぞれ熱伝達可能に接続すれば、液晶パネルの中央部に生じた熱を、第１透光性基板を介して、液体流通管の各対向部及び隣接部にそれぞれ伝達させることができ、液晶パネルの中央部と周辺部との面内温度差をより低減できる。

本発明のプロジェクターでは、前記第１透光性基板は、前記３つの側端部のうち、互いに対向する各対向側端部の各長さ寸法を加えた寸法をＡ、前記各対向側端部に隣接する隣接側端部の長さ寸法をＢとすると、Ａ＞Ｂの関係を有する場合には、当該第１透光性基板の光学軸が前記各対向側端部に直交するように形成され、Ａ＜Ｂの関係を有する場合には、当該第１透光性基板の光学軸が前記隣接側端部に直交するように形成されている。

ところで、Ａ＞Ｂの関係を有する場合には、液体流通管において、各対向部内部の冷却液体の各液量を加えた液量（以下、対向側液量）は、隣接部内部の冷却液体の液量（以下、隣接側液量）よりも多くなる。
本発明では、第１透光性基板は、Ａ＞Ｂの関係を有する場合には、各対向側端部に光学軸が直交するように、すなわち、各対向側端部に光学軸が向くように形成されている。
このことにより、液晶パネルの中央部に生じた熱を、第１透光性基板における光学軸に沿って液量の多い各対向部に主に伝達させ、効率的に放熱させることができる。したがって、液晶パネルの中央部を効果的に冷却し、液晶パネルの中央部と周辺部との面内温度差をより一層低減できる。

一方、Ａ＜Ｂの関係を有する場合には、上記とは逆に、対向側液量よりも隣接側液量の方が多くなる。
本発明では、第１透光性基板は、Ａ＜Ｂの関係を有する場合には、隣接側端部に光学軸が直交するように、すなわち、隣接側端部に光学軸が向くように形成されている。
このことにより、液晶パネルの中央部に生じた熱を、第１透光性基板における光学軸に沿って液量の多い隣接部に主に伝達させ、効率的に放熱させることができる。したがって、上記同様に、液晶パネルの中央部を効果的に冷却し、液晶パネルの面内温度差をより一層低減できる。

本発明のプロジェクターでは、前記第１透光性基板は、当該第１透光性基板の光学軸が当該第１透光性基板の長辺方向に向くように形成されている。
ところで、第１透光性基板の中央部から側端部までの長さが長いほど、その長さに応じて、第１透光性基板の中央部と液体流通管との間の熱抵抗が大きくなる。すなわち、第１透光性基板の短辺方向については、中央部から側端部までの長さが短いため、液体流通管に良好に熱を伝達させることができるが、第１透光性基板の長辺方向については、中央部から側端部までの長さが長いため、液体流通管に良好に熱を伝達させることが難しい。
本発明では、第１透光性基板は、比較的に大きい熱伝導率を有する光学軸が長辺方向に向くように形成されているので、第１透光性基板における長辺方向の熱抵抗を低減させることができる。したがって、液晶パネルの中央部に生じた熱を、第１透光性基板における短辺方向及び長辺方向に沿って液体流通管に良好に伝達させ、効率的に放熱させることができる。したがって、液晶パネルの中央部を効果的に冷却し、液晶パネルの中央部と周辺部との面内温度差をより一層低減できる。

本発明のプロジェクターでは、前記一対の基板の他方の基板外面には、光学軸に平行な方向の熱伝導率が当該光学軸に直交する方向の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成された平面視矩形状の第２透光性基板が設けられ、前記第２透光性基板は、当該第２透光性基板の光学軸が当該第２透光性基板の長辺方向に沿うように形成されている。

ここで、液晶パネル及び第２透光性基板に入射される光の強度は、周縁に比べて中央で高いため、当該第２透光性基板における温度は、周縁に比べて中央で高くなりやすい。これに対し、光学軸に沿う方向は熱伝導率が高い方向である。このため、光学軸が第２透光性基板の長辺方向に沿うことにより、当該光学軸が第２透光性基板の短辺方向に沿う場合に比べ、第２透光性基板において高温となりやすい中央部の熱が保持される領域を拡大することができるので、当該熱を面内に拡散させることができる。
従って、第２透光性基板の面内温度差（透過する光束の光軸に直交する面内の温度差）を小さくでき、ひいては、当該第２透光性基板が設けられる液晶パネルの面内温度差を小さくできる。そして、これにより、液晶パネルの長寿命化を図ることができるほか、面内温度差に応じてＶＴ（印加電圧−透過率）特性が部分的に変化することによる画像の劣化（輝度むら及び色むら等）を抑制できる。

本発明のプロジェクターでは、前記液晶パネルに冷却空気を送風して、当該冷却空気により前記液晶パネルを冷却する冷却装置を備え、前記冷却装置により送風され、前記第２透光性基板に沿って流通する前記冷却空気の流通方向は、前記第２透光性基板の光学軸に直交する方向に設定されている。
ここで、光学軸が第２透光性基板の長辺に沿い、冷却空気の流通方向が当該光学軸に沿う場合には、第２透光性基板に沿って流通する冷却空気の流路が長くなるため、流通方向基端側（風上側）と先端側（風下側）とで温度差が大きくなる。
これに対し、光学軸が第２透光性基板の長辺に沿い、冷却空気の流通方向が当該光学軸に直交する場合には、第２透光性基板に沿って流通する冷却空気の流路が上記の場合に比べて短くなるため、短辺に沿う一対の側端部の温度がそれぞれ略同じとなるほか、長辺に沿う一対の側端部の温度差を小さくできる。
従って、第２透光性基板の面内温度差を一層小さくできる。

本発明のプロジェクターでは、前記第２透光性基板は、長辺に沿う一対の側端部及び短辺に沿う一対の側端部を有し、前記冷却装置は、前記第２透光性基板における前記長辺に沿う前記一対の側端部のうち、前記液体流通管が位置しない側の側端部から、前記液体流通管が位置する側の側端部に向かって前記冷却空気を流通させることが好ましい。
本発明によれば、第２透光性基板における冷却空気の流通方向基端側（風上側）の温度を、当該流通方向先端側（風下側）より低くできる。ここで、当該流通方向先端側には、第１透光性基板と熱伝導可能に接続される液体流通管が設けられるので、第１透光性基板においては、冷却空気の流通方向基端側より当該流通方向先端側の温度が低くなる。このため、液晶パネルの一方の基板外面に設けられる第１透光性基板では、最高温度を示す部位は冷却空気の流通方向基端側となり、また、他方の基板外面に設けられる第２透光性基板では、最高温度を示す部位は冷却空気の流通方向先端側となる。これにより、液晶パネルにおける当該流通方向先端側及び基端側を効率よく冷却できるので、当該液晶パネルの面内温度差をより一層小さくできる。

本発明のプロジェクターでは、前記冷却装置は、前記第２透光性基板における前記長辺に沿う前記側端部の中央から、前記短辺に沿う前記側端部に向かうに従って、前記冷却空気の流速値が低減するように前記冷却空気を流通させることが好ましい。
前述のように、第２透光性基板における温度は、周縁で低くなりやすい。このため、第２透光性基板の端部を流通する冷却空気の流速値を、中央部を流通する冷却空気の流速値より低くすることにより、当該第２透光性基板の面内温度差を一層小さくできる。また、当該中央部の冷却空気の流速値は高くなるので、一定流量の冷却空気を用いて、第２透光性基板の中央を効率よく冷却することができる。

本発明のプロジェクターでは、前記冷却装置は、前記冷却空気の流速値と、前記長辺に沿う前記側端部の中央から端部までの距離値とが線形の関係となるように、前記冷却空気を送風することが好ましい。
本発明では、冷却空気の流速値は、光学軸に沿う側端部（換言すると、熱伝導率が高い方向に沿う側端部）の中央から端部に向かう距離値に対して線形の関係（比例関係）となるように、当該端部に向かうに従って低減する。これによれば、第２透光性基板の面内温度差をより一層小さくできる。

本発明のプロジェクターでは、前記液冷装置は、前記液晶パネルを支持するとともに、前記第１透光性基板及び前記液体流通管を熱伝達可能に接続する光学素子支持枠を備え、前記光学素子支持枠は、前記液体流通管における前記冷却液体の流通方向に略平行する平面にて分割形成され、前記液体流通管を挟持する第１支持枠及び第２支持枠を備え、前記各支持枠及び前記液体流通管は、金属材料でそれぞれ構成されるとともに、半田付けにより接合され、前記半田付け材料は、融点が２００℃以下の材料で構成されていることが好ましい。

ところで、金属材料で構成された各支持枠及び液体流通管を一体化する際には、例えば、接着剤等が考えられる。
しかしながら、接着剤を用いた場合には、接着剤の熱伝導率が低いため、支持枠及び液体流通管間の熱抵抗が大きくなり、液晶パネルにて生じた熱を、液体流通管（冷却液体）に良好に伝達させることが難しい。
そこで、半田付けにより各支持枠及び液体流通管を接合することが考えられる。ここで、一般的な半田付け材料（鉛フリー半田）としては、融点が２００℃を超えるものである。
しかしながら、このような半田付け材料を用いた場合には、各支持枠及び液体流通管を接合する際に２００℃を超える温度まで半田付け材料を加熱して溶融させる必要があるため、各支持枠及び液体流通管を接合した後、各支持枠及び液体流通管が常温まで冷却されると、各支持枠及び液体流通管に残留応力が生じてしまう。
すなわち、上述したように接合された各支持枠にて液晶パネルを支持させた場合には、残留応力の影響により、各支持枠が液晶パネルに力を加えることとなり、投影画像の画質が劣化してしまう恐れがある。

本発明では、半田付け材料は、融点が２００℃以下の材料で構成されている。このことにより、各支持枠及び液体流通管の接合時の温度を２００℃以下とすることができ、接合後に各支持枠及び液体流通管に生じる残留応力を低減させることができる。したがって、上述したように接合された各支持枠にて液晶パネルを支持させた場合であっても、残留応力が低減されているため、各支持枠による液晶パネルの変形を抑制でき、投影画像の画質を良好に維持できる。

本実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。 本実施形態における液冷装置の構成を模式的に示す図。 本実施形態における光学素子保持部の構成を示す図。 本実施形態における光学素子保持部の構成を示す図。 本実施形態におけるタンクの構成を示す斜視図。 本実施形態における熱交換部の内部構造を模式的に示す断面図。 本実施形態における入射側防塵ガラスと液体流通管との位置関係を示す図。 本実施形態における光学素子支持枠の構成を示す図。 本実施形態における光学素子支持枠の構成を示す図。 本実施形態における光学素子支持枠の構成を示す図。 本実施形態における射出側防塵ガラスを示す図。 本実施形態における射出側防塵ガラスの光学軸及び冷却空気の送風方向と、射出側防塵ガラスの冷却効果とを示す模式図。 本実施形態における射出側防塵ガラスの光学軸及び冷却空気の送風方向と、射出側防塵ガラスの冷却効果とを示す模式図。 本実施形態における射出側防塵ガラスの長辺方向の各部位での冷却空気の流速値と温度との関係を示す模式図。 本実施形態における入射側防塵ガラス、射出側防塵ガラス及び液晶パネル全体において最高温度となる位置を示す模式図。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図１は、本実施形態におけるプロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、画像情報に応じた画像を形成してスクリーン（図示略）上に投射し、投影画像を表示する。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に、光学ユニット３、液冷装置４（図２参照）及び冷却装置１０が収納された構成を有する。
このうち、冷却装置１０は、光学ユニット３を構成する光学装置３４の上方に位置するファン及びダクトにより構成されている。この冷却装置１０は、外装筐体２の外部から取り込まれた冷却空気を光学装置３４に向かって送風し、当該光学装置３４を冷却する。

〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、制御装置（図示略）による制御の下、画像情報に応じて画像を形成して投射する。
この光学ユニット３は、図１に示すように、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂと、反射ミラー３１Ｃと、レンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３、及び重畳レンズ３２４を有する照明光学装置３２と、ダイクロイックミラー３３１，３３２、及び反射ミラー３３３〜３３６を有する色分離光学装置３３と、光変調素子としての３つの液晶パネル３４１（赤色光側の液晶パネルを３４１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを３４１Ｇ、青色光側の液晶パネルを３４１Ｂとする）、３つの入射側偏光板３４２、３つの射出側偏光板３４３、及び色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３４４を有する光学装置３４と、投射光学装置としての投射レンズ３５と、これら各部材３１Ａ，３１Ｂ、３１Ｃ、３２〜３４を内部に収納する光学部品用筐体３６とを備える。

ここで、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂは、図１に示すように、同様の構成を有し、光源ランプ３１１及びリフレクター３１２を備える。そして、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂは、反射ミラー３１Ｃに向けて光束を射出するように反射ミラー３１Ｃを挟んで対向配置されている。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂから射出された光束は、反射ミラー３１Ｃにより、光学部品用筐体３６内部に設定された照明光軸Ａｘ（図１）に沿って反射され、照明光学装置３２に照射される。照明光学装置３２に照射された光束は、照明光学装置３２にて面内照度が均一化されるとともに、色分離光学装置３３にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離される。分離された各色光は、各液晶パネル３４１にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像が形成される。色光毎の画像は、プリズム３４４にて合成され、投射レンズ３５にてスクリーン（図示略）に投射される。

〔液冷装置の構成〕
図２は、液冷装置４の構成を模式的に示す図である。
液冷装置４は、環状の流路に沿って水やエチレングリコール等の冷却液体を循環させ、該冷却液体により液晶パネル３４１を冷却する。この液冷装置４は、図２に示すように、３つの光学素子保持部５と、液体圧送部６と、液体蓄積部としてのタンク７と、熱交換ユニット８と、複数の液体循環部材９とを備える。
複数の液体循環部材９は、内部に冷却液体を流通可能とする管状部材で構成され、各部材５〜８を接続し、環状の流路を形成する。
なお、液体循環部材９により各部材５〜８の接続構造については、後述する。

〔光学素子保持部の構成〕
先ず、光学素子保持部５の構成を説明する前に、液晶パネル３４１の構成について説明する。なお、各液晶パネル３４１は、同様の構成であり、以下では１つの液晶パネル３４１のみを説明する。
液晶パネル３４１は、ガラスなどからなる一対の基板３４１Ｃ，３４１Ｄ（図９、図１０参照）に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。
一対の基板３４１Ｃ，３４１Ｄのうち、一方の基板３４１Ｃは、液晶を駆動するための駆動基板であり、具体的な図示は省略したが、複数のデータ線と、複数の走査線と、走査線及びデータ線の交差に対応して形成された画素電極と、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子とを有している。
また、他方の基板３４１Ｄは、基板３４１Ｃに対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。
そして、上述した駆動基板３４１Ｃは、対向基板３４１Ｄの外形形状よりも大きい外形形状となるように形成されている（図９、図１０参照）。
また、対向基板３４１Ｄの外面には、対向基板３４１Ｄの外形形状と略同一の外形形状を有する第１透光性基板としての入射側防塵ガラスＣｒ１が貼り付けられている（図９、図１０参照）。
さらに、駆動基板３４１Ｃの外面にも、駆動基板３４１Ｃの外形形状と略同一の外形形状を有する第２透光性基板としての射出側防塵ガラスＣｒ２が貼り付けられている（図９、図１０参照）。
なお、各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２の詳細な構成については、後述する。

図３及び図４は、光学素子保持部５の構成を示す図である。具体的に、図３は光学素子保持部５を光束入射側から見た斜視図であり、図４は、保持部本体５Ｓから押え板５Ｔを分解した状態を光束射出側から見た分解斜視図である。
３つの光学素子保持部５は、３つの液晶パネル３４１（各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２も含む）をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却液体が流入出し、該冷却液体により３つの液晶パネル３４１をそれぞれ冷却する。なお、各光学素子保持部５は、同様の構成であり、以下では１つの光学素子保持部５のみを説明する。
この光学素子保持部５は、図３または図４に示すように、保持部本体５Ｓと、押え板５Ｔとを備える。

保持部本体５Ｓは、図３または図４に示すように、液体流通管５１と、光学素子支持枠５２とを備える。
液体流通管５１は、銅等の金属材料から構成され、冷却液体が流入出する部材である。
この液体流通管５１は、液晶パネル３４１の画像形成領域（光透過領域）を平面視で囲むように屈曲形成され、冷却液体を流入出させる各端部が上方側に平行して延出するように形成されている（図７参照）。

光学素子支持枠５２は、アルミニウム合金等の金属材料から構成され、略矩形板体形状を有し、液晶パネル３４１を支持する。また、光学素子支持枠５２内部には、液体流通管５１が液晶パネル３４１の側端部に対向するように配設される（図７、図９、図１０参照）。
この光学素子支持枠５２において、光束射出側端面には、図４に示すように、液晶パネル３４１を収納するための収納凹部５２１が形成されている。
具体的に、収納凹部５２１は、光学素子支持枠５２の光束射出側端面から光束入射側に向けて窪む第１凹部５２１Ａと、第１凹部５２１Ａの底部分からさらに光束入射側に向けて窪む第２凹部５２１Ｂとで構成され、側壁が液晶パネル３４１の外形形状（駆動基板３４１Ｃ及び対向基板３４１Ｄの外形形状の差による段付き形状）に対応して段付き状に形成されている（図９、図１０参照）。
また、第２凹部５２１Ｂの底部分には、図３に示すように、光透過領域に対応した開口部５２１Ｃが形成されている。

押え板５Ｔは、図４に示すように、光透過領域に対応した開口部５３を有する略矩形板体で構成され、保持部本体５Ｓの光束射出側に配設される。
この押え板５Ｔは、板バネ状に形成され、光学素子支持枠５２の左右の側端部に係合することで、開口部５３の周辺部分にて、収納凹部５２１に収納された液晶パネル３４１（射出側防塵ガラスＣｒ２）を光束入射側に押圧する。
すなわち、押え板５Ｔにて液晶パネル３４１が光束入射側に押圧されることで、入射側防塵ガラスＣｒ１の光束入射側端面が第２凹部５２１Ｂの底部分に面接触する（図９、図１０参照）。
以上のように、光学素子保持部５は、液晶パネル３４１の熱を、液晶パネル３４１〜入射側防塵ガラスＣｒ１〜光学素子支持枠５２〜液体流通管５１の熱伝達経路を辿って放熱させるように構成されている。
なお、光学素子支持枠５２の具体的な構成については、後述する。

〔液体圧送部の構成〕
液体圧送部６は、冷却液体を吸入及び圧送するポンプであり、環状の流路に沿って冷却液体を循環させる。
この液体圧送部６は、例えば、中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、前記羽根車が回転することで、冷却液体を吸入及び圧送する。
なお、液体圧送部６の構成としては、上述した羽根車を有する構成に限らず、ダイヤフラムを利用した他の構成を採用してもよい。

〔タンクの構成〕
図５は、タンクの構成を示す斜視図である。
タンク７は、略直方体状の中空部材で構成され、流入した冷却液体を一時的に蓄積した後に流出する。
このタンク７において、上方側の端面には、図５に示すように、内部に連通し、タンク７に冷却液体を注入するための注入部７１が設けられている。
すなわち、液冷装置４を組み立てた後、注入部７１を介して冷却液体を注入することで、液冷装置４に冷却液体が充填されることとなる。
なお、図５では、図示を省略したが、注入部７１には、冷却液体を注入した後、注入部７１を封止するためのキャップが取り付けられる。
また、タンク７において、２つの側面部には、図５に示すように、内部に連通し、冷却液体を流入出するための流入部７２及び流出部７３が設けられている。
そして、上述したタンク７は、アルミニウム等の金属材料から構成されている。

〔熱交換ユニットの構成〕
熱交換ユニット８は、環状の流路に沿って流通する冷却液体の温度を低減する。この熱交換ユニット８は、図２に示すように、熱交換部８１と、区画板８２と、熱電変換素子としてのペルチェ素子８３と、放熱側伝熱部材８４とを備える。
図６は、熱交換部８１の内部構造を模式的に示す断面図である。具体的に、図６は、熱交換部８１を流路に直交する平面で切断した断面を示している。
熱交換部８１は、略直方体状の中空部材で構成され、内部を流通する冷却液体と熱交換する。
この熱交換部８１内部には、図６に示すように、冷却液体の流通方向に沿って延出する複数の板体８１１が該流通方向に直交する方向に並設されている。具体的に、これら板体８１１は、例えば、数１０μｍ〜数１００μｍ程度の厚み寸法を有し、互いに数１０μｍ〜数１００μｍ程度の間隔を空けて配設される。
以上の構成により、熱交換部８１内部には、各板体８１１間に冷却液体が流通する複数の微細流路Ｃｍ（図６）が形成される。すなわち、熱交換部８１は、いわゆる、マイクロチャンネル等の熱交換器で構成されている。

区画板８２は、平面視矩形状の板体で構成され、熱交換部８１及び放熱側伝熱部材８４を区画するとともに、熱交換部８１、ペルチェ素子８３、及び放熱側伝熱部材８４を一体化する。この区画板８２は、熱伝導率が低い（例えば、０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下）材料で構成されている。
この区画板８２には、図２に示すように、熱交換部８１の平面形状よりも小さい矩形形状を有し、ペルチェ素子８３を嵌合可能とする開口部８２１が形成されている。
そして、熱交換部８１は、区画板８２における一方の板面において、開口部８２１を閉塞するように開口部８２１周縁部分に固定される。

ペルチェ素子８３は、具体的な図示は省略したが、ｐ型半導体とｎ型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直接に接続されている。
このような構成を有するペルチェ素子８３において、電力が供給されると、図２に示すように、ペルチェ素子８３の一方の端面が熱を吸収する吸熱面８３１となり、他方の端面が熱を放熱する放熱面８３２となる。
そして、ペルチェ素子８３は、区画板８２の開口部８２１に嵌合され、吸熱面８３１が熱交換部８１に熱伝達可能に接続する。

放熱側伝熱部材８４は、図２に示すように、矩形状の板体８４１と、板体８４１から突出する複数のフィン部材８４２とを有する、いわゆるヒートシンクで構成されている。そして、放熱側伝熱部材８４は、区画板８２の他方の板面において、開口部８２１を閉塞するように開口部８２１周縁部分に固定される。この状態では、放熱側伝熱部材８４は、ペルチェ素子８３の放熱面８３２に熱伝達可能に接続する。
すなわち、区画板８２にて各部材８１，８３，８４を一体化した状態では、熱交換部８１〜ペルチェ素子８３〜放熱側伝熱部材８４の熱伝達経路が形成される。
このため、ペルチェ素子８３の駆動により、熱交換部８１は、吸熱面８３１から熱が吸収され、冷却される。また、ペルチェ素子８３の放熱面８３２に生じる熱は、放熱側伝熱部材８４を介して外部に放熱される。

〔液体循環部材による接続構造〕
次に、液体循環部材９による各部材５〜８の接続構造について説明する。
なお、以下では、説明の便宜上、図２に示すように、３つの光学素子保持部５のうち、赤色光側の液晶パネル３４１Ｒを保持する光学素子保持部を赤色光変調素子保持部５Ｒ、緑色光側の液晶パネル３４１Ｇを保持する光学素子保持部を緑色光変調素子保持部５Ｇ、青色光側の液晶パネル３４１Ｂを保持する光学素子保持部を青色光変調素子保持部５Ｂとする。
液体循環部材９は、図２に示すように、第１〜第６液体循環部材９Ａ〜９Ｆの６本で構成されている。
具体的に、第１液体循環部材９Ａは、流入側及び流出側が赤色光変調素子保持部５Ｒ及び緑色光変調素子保持部５Ｇにおける各液体流通管５１の一方の端部にそれぞれ接続される。
第２液体循環部材９Ｂは、流入側が緑色光変調素子保持部５Ｇにおける液体流通管５１の他方の端部に接続され、流出側が青色光変調素子保持部５Ｂにおける液体流通管５１の一方の端部に接続される。

第３液体循環部材９Ｃは、流入側が青色光変調素子保持部５Ｂにおける液体流通管５１の他方の端部に接続され、流出側が液体圧送部６に接続される。
第４液体循環部材９Ｄは、流入側及び流出側が液体圧送部６及びタンク７における流入部７２（図５参照）にそれぞれ接続される。
第５液体循環部材９Ｅは、流入側及び流出側がタンク７における流出部７３（図５参照）及び熱交換部８１にそれぞれ接続される。
第６液体循環部材９Ｆは、流入側及び流出側が熱交換部８１及び赤色光変調素子保持部５Ｒにおける液体流通管５１の他方の端部に接続される。

以上のような液体循環部材９による接続構造により、赤色光変調素子保持部５Ｒ〜緑色光変調素子保持部５Ｇ〜青色光変調素子保持部５Ｂ〜液体圧送部６〜タンク７〜熱交換部８１を辿り、再度、赤色光変調素子保持部５Ｒに戻る環状の流路Ｃが形成される。
そして、上述した液冷装置４により、以下に示すように液晶パネル３４１が冷却される。
すなわち、液晶パネル３４１にて生じた熱は、入射側防塵ガラスＣｒ１及び光学素子保持部５を介して冷却液体に伝達される。
光学素子保持部５から流出した冷却液体は、流路Ｃを辿って熱交換部８１に流入する。
ここで、熱交換部８１は、ペルチェ素子８３の駆動により、吸熱面８３１から熱が吸収されることで冷却されている。このため、熱交換部８１に流入した冷却液体は、内部の微細流路Ｃｍを流通する際、熱交換部８１との間で熱交換が行われ、冷却される。
そして、熱交換部８１にて冷却された冷却液体は、再度、光学素子保持部５に流入する。

〔入射側防塵ガラスの構成〕
図７は、入射側防塵ガラスＣｒ１と液体流通管５１との位置関係を示す図である。具体的に、図７は、光学素子保持部５を光束入射側から見た平面図である。
入射側防塵ガラスＣｒ１は、光学軸ＯＡｘ（図７）に平行な方向の熱伝導率が光学軸ＯＡｘに直交する方向の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成されている。
本実施形態では、入射側防塵ガラスＣｒ１は、長辺方向が左右方向に設定された矩形板状の水晶で構成されている。
また、入射側防塵ガラスＣｒ１は、互いに対向する左側端部（対向側端部）ＣｒＬ１及び右側端部（対向側端部）ＣｒＲ１の各長さ寸法Ｌ１を加えた寸法（以下寸法Ａと記載）が、各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１に隣接する下側端部（隣接側端部）ＣｒＤ１の長さ寸法Ｌ２（以下、寸法Ｂと記載）に対して大きくなるように設定されている。
そして、入射側防塵ガラスＣｒ１は、図７に示すように、光学軸ＯＡｘが各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１に直交するように形成されている。すなわち、防塵ガラスＣｒ１は、長辺方向に光学軸ＯＡｘが向くように形成されている。

〔光学素子支持枠の構成〕
図８ないし図１０は、光学素子支持枠５２の構成を示す図である。具体的に、図８は、光学素子支持枠５２を光束射出側から見た分解斜視図である。図９は、光学素子支持枠５２の縦断面図である。図１０は、光学素子支持枠５２の横断面図である。
光学素子支持枠５２は、図８ないし図１０に示すように、液体流通管５１の流通方向に略平行する平面にて分割形成された入射側支持枠（第１支持枠）５２Ａ及び射出側支持枠（第２支持枠）５２Ｂで構成されている。
より具体的に、入射側支持枠５２Ａ及び射出側支持枠５２Ｂの分割位置は、図９または図１０に示すように、第１凹部５２１Ａの底部分に設定されている。すなわち、入射側支持枠５２Ａ及び射出側支持枠５２Ｂの分割位置は、収納凹部５２１に液晶パネル３４１が収納された状態で、駆動基板３４１Ｃ及び対向基板３４１Ｄの接続面と略同一位置に設定されている。

入射側支持枠５２Ａにおいて、光束射出側端面には、図８ないし図１０に示すように、液体流通管５１に対応させて、収納凹部５２１を囲む平面視Ｕ字状の第１管用凹部５２２Ａが形成されている。
また、射出側支持枠５２Ｂにも同様に、光束入射側端面には、図８ないし図１０に示すように、液体流通管５１に対応させて、収納凹部５２１を囲む平面視Ｕ字状の第２管用凹部５２２Ｂが形成されている。
すなわち、各支持枠５２Ａ，５２Ｂを組み合わせ、各管用凹部５２２Ａ，５２２Ｂを接続することで、図９または図１０に示すように、液体流通管５１が配設される貫通孔５２２が形成されることとなる。

以上説明した各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１は、半田付けにより接合される。
なお、半田付け材料としては、以下の表１に示す各材料が例示できる。

なお、各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１としては、半田付けによる接合に限らず、以下に示すように、ロウ付けにより接合しても構わない。
例えば、各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１（以下、接合対象）をそれぞれアルミニウムで構成する。そして、以下に示す３層構造の材料の他、接合対象をも溶融させながら、３層構造の材料にて接合する。
上記材料としては、Ａｌ＋Ｓｉの層（１４％）、Ａｌ＋Ｍｇ＋Ｔｉの層（７４％）、及びＡｌ＋Ｚｎの層（１２％）の３層構造の材料が例示できる。
また、上記材料の融点は、５６０〜５８０℃である。
なお、本実施形態では、融点が２００℃以下の半田付け材料（例えば、表１における材料（Ａ）〜（Ｃ））を用いて半田付けにより接合している。

〔射出側防塵ガラスの構成〕
図１１は、射出側防塵ガラスＣｒ２を示す図である。換言すると、図１１は、押え板５Ｔを取り外した状態の光学素子保持部５を光束射出側から見た平面図である。
射出側防塵ガラスＣｒ２は、入射側防塵ガラスＣｒ１と同様に、光学軸ＯＡｘ（図１１）に平行な方向（図１１における左右方向）の熱伝導率が、光学軸ＯＡｘに直交する方向（図１１における上下方向）の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成されている。すなわち、射出側防塵ガラスＣｒ２は、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の熱が光学軸ＯＡｘに沿って伝導されやすい構成となっている。

このような射出側防塵ガラスＣｒ２は、矩形板状の水晶で構成されており、図１１に示すように、互いに対向する一対の対向側端部である左側端部ＣｒＬ２及び右側端部ＣｒＲ２と、これら側端部ＣｒＬ２，ＣｒＲ２に挟まれる隣接側端部である上側端部ＣｒＵ２及び下側端部ＣｒＤ２とを有する。このうち、上側端部ＣｒＵ２及び下側端部ＣｒＤ２の各寸法Ｌ４は、左側端部ＣｒＬ２及び右側端部ＣｒＲ２の各寸法Ｌ３より大きい。そして、射出側防塵ガラスＣｒ２では、光学軸ＯＡｘは、上側端部ＣｒＵ２及び下側端部ＣｒＤ２に沿う方向である長辺方向に沿うように設定されている。

このような射出側防塵ガラスＣｒ２は、長辺方向が左右方向となり、かつ、光学軸ＯＡｘが入射側防塵ガラスＣｒ１の光学軸ＯＡｘと略平行となるように、駆動基板３４１Ｃに取り付けられる。
なお、射出側防塵ガラスＣｒ２においては、図９〜図１１に示すように、入射側防塵ガラスＣｒ１とは異なり、射出側支持枠５２Ｂとは接触していない。このため、射出側防塵ガラスＣｒ２と第１凹部５２１Ａとの間には、所定寸法の隙間が形成されている。

〔射出側防塵ガラスの冷却〕
図１２及び図１３は、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘ及び冷却空気の送風方向と、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の冷却効果とを示す模式図である。なお、図１２及び図１３は、それぞれ冷却空気が長辺方向及び短辺方向に沿って流通する場合の例を示している。また、図１２及び図１３における射出側防塵ガラスＣｒ２の下側及び右側に図示した「速度境界層」、「流速分布」及び「温度分布」の各グラフは、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の短辺方向及び長辺方向における各位置での速度境界層の厚さ、冷却空気の流速分布及び射出側防塵ガラスＣｒ２の温度分布をそれぞれ示し、また、図１２及び図１３における射出側防塵ガラスＣｒ２の右側及び下側に図示した「温度分布」のグラフは、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向及び短辺方向の温度分布をそれぞれ示している。

前述のように、プロジェクター１には、液晶パネル３４１及び各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２に冷却空気を送風する冷却装置１０（図１参照）が設けられている。この冷却装置１０が、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向に沿って冷却空気を送風する場合について、以下に説明する。
射出側防塵ガラスＣｒ２の右側端部ＣｒＲ２から左側端部ＣｒＬ２に向かって、長辺方向に沿う矢印Ｄ１方向に冷却空気が流通する場合、図１２における「速度境界層」及び「流速分布」の各グラフに示すように、当該冷却空気の流通方向基端側（風上側）である右側端部ＣｒＲ２側の速度境界層は薄く、冷却空気の流速値は高い。一方、冷却空気の流通方向先端側（風下側）である左側端部ＣｒＬ２側の速度境界層は厚く、冷却空気の流速値は低い。

ここで、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘが短辺方向に沿うように設定されている場合（図１２において一点鎖線で示す光学軸ＯＡｘを有する場合）には、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の熱は、冷却空気の流通方向に直交する短辺方向に伝導されやすい。この場合、冷却空気の流通方向基端側である右側端部ＣｒＲ２側は冷却されやすいものの、流通方向先端側である左側端部ＣｒＬ２側は冷却されにくい。このため、図１２における射出側防塵ガラスＣｒ２の下側の「温度分布」のグラフに一点鎖線で示すように、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向における各部位での面内温度差が大きい。

一方、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘが長辺方向に沿うように設定されている場合（図１２において実線で示す光学軸ＯＡｘを有する場合）には、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の熱は、冷却空気の流通方向である長辺方向に沿って伝導されやすい。この場合、図１２における射出側防塵ガラスＣｒ２の下側の「温度分布」のグラフにて実線で示すように、光学軸ＯＡｘが短辺方向に沿うように設定された前述の場合に比べ、冷却空気の流通方向基端側である右側端部ＣｒＲ２側と、先端側である左側端部ＣｒＬ２側とで温度差が小さくなる。
なお、冷却空気が、左側端部ＣｒＬ２側から右側端部ＣｒＲ２側に向かって流通する場合も同様である。

このように、冷却空気が長辺方向に沿って流通する場合には、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘは、長辺方向に設定されている方が、面内温度差を低減できる。
なお、射出側防塵ガラスＣｒ２における短辺方向に沿う各部位の温度分布は、図１２における右側の「温度分布」のグラフに示すように、光学軸ＯＡｘの向きによっては大きな差異は無い。

次に、冷却装置１０が、射出側防塵ガラスＣｒ２の短辺方向に沿って冷却空気を送風する場合について説明する。
射出側防塵ガラスＣｒ２の上側端部ＣｒＵ２から下側端部ＣｒＤ２に向かって、短辺方向に沿う矢印Ｄ２方向に冷却空気が流通する場合、図１３における「速度境界層」及び「流速分布」の各グラフに示すように、当該冷却空気の流通方向基端側（風上側）である上側端部ＣｒＵ２側の速度境界層は薄く、冷却空気の流速値は高い。一方、冷却空気の流通方向先端側（風下側）である下側端部ＣｒＤ２側の速度境界層は厚く、冷却空気の流速値は低い。

ここで、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘが短辺方向に沿うように設定されている場合（図１３において一点鎖線で示す光学軸ＯＡｘを有する場合）には、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の熱は、冷却空気の流通方向に沿う短辺方向に沿って伝導されやすい。この場合、図１３における射出側防塵ガラスＣｒ２の下側の「温度分布」のグラフにて一点鎖線で示すように、最も温度が高くなる長辺方向の中央部の冷却効果は高くない。このため、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向における中央部と両端部とで、面内温度差が大きい。

一方、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘが長辺方向に沿うように設定されている場合（図１３において実線で示す光学軸ＯＡｘを有する場合）には、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の熱は、冷却空気の流通方向に直交する長辺方向に沿って伝導されやすい。この場合、図１３における射出側防塵ガラスＣｒ２の下側の「温度分布」のグラフにて実線で示すように、長手方向両端の温度は、光学軸ＯＡｘが短辺方向に沿うように設定された前述の場合と略同じであるものの、最も温度が高くなる長辺方向中央部の温度が、前述の場合に比べて低くなる。このため、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向中央部と端部とで、面内温度差が小さくなる。
なお、射出側防塵ガラスＣｒ２における短辺方向に沿う各部位の温度分布は、図１３における右側の「温度分布」のグラフに示すように、光学軸ＯＡｘの向きによっては大きな差異は無い。また、冷却空気が、下側端部ＣｒＤ２側から上側端部ＣｒＵ２側に向かって流通する場合も同様である。

このように、射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘは長辺方向に沿うように設定されている方が、短辺方向に沿うように設定されている場合に比べ、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の面内温度差を小さくできる。また、光学軸ＯＡｘが長辺方向に設定されている場合には、冷却空気が短辺方向に沿って流通する方が、長辺方向に沿って流通する場合に比べ、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向の面内温度差を小さくできる。
このため、本実施形態では、冷却装置１０は、射出側防塵ガラスＣｒ２において長辺方向に沿って設定された光学軸ＯＡｘに直交する短辺方向に沿って流通するように、冷却空気を送風する。

図１４は、射出側防塵ガラスＣｒ２における長辺方向の各部位での冷却空気の流速値と、温度との関係を示す模式図である。
ここで、本実施形態の冷却装置１０は、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向の中央部分に供給する冷却空気の流速値が最も高くなり、当該中央部分から長辺方向両端に向かうに従って徐々に冷却空気の流速値が低くなるように、ファンの性能により決定される冷却空気の流速値を調整する。詳述すると、図１４の「流速分布」のグラフに示すように、射出側防塵ガラスＣｒ２に沿って流通する冷却空気の流速値と、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向中央部から端部に向かう距離値とが、線形の関係（比例関係）となるように、冷却装置１０は冷却空気を送風する。

具体的に、当該流速値と距離値とは、以下の式（１）及び式（２）で表される関係となるように設定される。なお、式（１）における「Ｒ」及び「Ｄ」は、それぞれ射出側防塵ガラスＣｒ２の熱抵抗、表面積を示す。また、式（１）及び式（２）における「ｈ」は熱伝導率を示し、式（２）における「Ｖ」及び「Ｌ」は流速値、及び、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向中央部から端部までの距離値を示す。

このように冷却空気の流速値を設定することにより、図１４の「温度分布」のグラフに示すように、長辺方向両端部（右側端部ＣｒＲ２及び左側端部ＣｒＬ２）近傍の冷却効果は下がるものの、中央部の冷却効果が高まり、当該中央部が効果的に冷却される。これにより、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向の面内温度差を一層小さくできる。
なお、冷却装置１０から送風された冷却空気の一部は、射出側防塵ガラスＣｒ２と同様に、入射側防塵ガラスＣｒ１にも送風される。

〔液晶パネルにおいて最高温度を示す位置〕
図１５は、入射側防塵ガラスＣｒ１、射出側防塵ガラスＣｒ２及び液晶パネル３４１全体において最高温度となる位置を示す模式図である。
入射側防塵ガラスＣｒ１では、前述のように、光学軸ＯＡｘに平行な方向の熱伝導率が当該光学軸ＯＡｘに直交する方向の熱伝導率より大きく、当該光学軸ＯＡｘは、入射側防塵ガラスＣｒ１の長辺方向に設定されている。このため、入射側防塵ガラスＣｒ１においては、当該光学軸ＯＡｘに直交する右側端部ＣｒＲ１及び左側端部ＣｒＬ１から、光学素子支持枠５２（特に入射側支持枠５２Ａ）を介して、液体流通管５１に伝導されやすい。また、下側端部ＣｒＤ１も、光学素子支持枠５２を介して液体流通管５１に熱伝導可能に接続されているので、当該下側端部ＣｒＤ２からも液体流通管５１に熱が伝導される。このため、入射側防塵ガラスＣｒ１においては、上側端部ＣｒＵ１側は冷却されにくい。
従って、入射側防塵ガラスＣｒ１において最高温度を示す位置は、液晶パネル３４１において画像形成時に最も温度が高くなる光透過領域の中央部（図１５（Ａ）において点線で示す位置）に応じた位置ではなく、当該中央部から上側端部ＣｒＵ１側に移動した位置となる。

射出側防塵ガラスＣｒ２の熱は、冷却装置１０から送風される冷却空気により冷却される。この際、射出側防塵ガラスＣｒ２では、前述のように、光学軸ＯＡｘに平行な方向の熱伝導率が当該光学軸ＯＡｘに直交する方向の熱伝導率に対して大きく、また、当該光学軸ＯＡｘは、射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向に沿うように設定されている。このため、射出側防塵ガラスＣｒ２の熱は、長辺方向に沿って伝導されやすい。
そして、本実施形態では、冷却装置１０からの冷却空気は、光学軸ＯＡｘに直交する方向に沿って、液体流通管５１が位置しない上側端部ＣｒＵ２から、液体流通管５１が位置する下側端部ＣｒＤ２に向かって流通する。このため、前述のように、射出側防塵ガラスＣｒ２においては、下側端部ＣｒＤ２側は冷却されにくい。
従って、射出側防塵ガラスＣｒ２において最高温度を示す位置は、液晶パネル３４１の光透過領域の中央部（図１５（Ｂ）において点線で示す位置）に応じた位置ではなく、当該中央部から下側端部ＣｒＤ２側に移動した位置となる。

これら各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２を有する液晶パネル３４１においては、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２における最高温度を示す位置の移動方向がそれぞれ逆方向である。このため、液晶パネル３４１における最高温度を示す位置は、図１５（Ｃ）に示すように、液晶パネル３４１における光束透過領域の中央部となるが、当該中央部の熱は、各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２に伝導されて、前述のように効率よく冷却される。これにより、光束透過領域（画像形成領域）における最高温度を示す位置の偏りを抑制でき、ひいては、当該光束透過領域の温度むら（面内温度差）の発生を抑制することができる。

上述した本実施形態においては、以下の効果がある。
なお、以下では、説明の便宜上、液体流通管５１において、入射側防塵ガラスＣｒ１の各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１に沿う部分を対向部５１Ｌ，５１Ｒとし、下側端部ＣｒＤ１に沿う部分を隣接部５１Ｄとする（図７参照）。
本実施形態では、入射側防塵ガラスＣｒ１は、水晶で構成されている。また、液体流通管５１は、各対向部５１Ｌ，５１Ｒを流通する冷却液体の流通方向Ｒ１，Ｒ２（図７）が光学軸ＯＡｘに直交するように入射側防塵ガラスＣｒ１に対して熱伝達可能に接続されている。このことにより、液晶パネル３４１の中央部に生じた熱を、入射側防塵ガラスＣｒ１における比較的に大きい熱伝導率を有する光学軸ＯＡｘに沿って液体流通管５１の各対向部５１Ｌ，５１Ｒ（内部を流通する冷却液体）に伝達させ、効率的に放熱させることができる。
したがって、液晶パネル３４１の中央部と周辺部との面内温度差を低減し、液晶パネル３４１を効率的に冷却できる。

また、入射側防塵ガラスＣｒ１は、光束入射側端面が光学素子支持枠５２の第２凹部５２１Ｂの底部分に面接触している。このことにより、入射側防塵ガラスＣｒ１と光学素子支持枠５２との接触面積を大きく確保できる。このため、液晶パネル３４１に生じた熱を、入射側防塵ガラスＣｒ１から光学素子支持枠５２（液体流通管５１）に良好に伝達させ、液晶パネル３４１をより効率的に冷却できる。

さらに、液体流通管５１は、各対向部５１Ｌ，５１Ｒ及び隣接部５１Ｄを有するように屈曲形成されている。このことにより、液体流通管５１の各対向部５１Ｌ，５１Ｒ及び隣接部５１Ｄを、入射側防塵ガラスＣｒ１における各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１，ＣｒＤ１側にそれぞれ熱伝達可能に接続させることができる。このため、液晶パネル３４１の中央部に生じた熱を、入射側防塵ガラスＣｒ１を介して、液体流通管５１の各対向部５１Ｌ，５１Ｒ及び隣接部５１Ｄにそれぞれ伝達させることができ、液晶パネル３４１の中央部と周辺部との面内温度差をより低減できる。

また、入射側防塵ガラスＣｒ１は、寸法Ａが寸法Ｂよりも大きく形成されているとともに、各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１に光学軸ＯＡｘが直交するように、すなわち、各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１に光学軸ＯＡｘが向くように形成されている。
このことにより、液晶パネル３４１の中央部に生じた熱を、入射側防塵ガラスＣｒ１における光学軸ＯＡｘに沿って、隣接部５１Ｄに対して冷却液体の全体の液量が多い各対向部５１Ｌ，５１Ｒに主に伝達させ、効率的に放熱させることができる。
さらに、入射側防塵ガラスＣｒ１は、比較的に大きい熱伝導率を有する光学軸ＯＡｘが長辺方向に向くように形成されている。このことにより、入射側防塵ガラスＣｒ１における長辺方向の熱抵抗を低減させることができる。したがって、液晶パネル３４１の中央部に生じた熱を、入射側防塵ガラスＣｒ１における短辺方向及び長辺方向に沿って液体流通管５１に良好に伝達させ、効率的に放熱させることができる。
以上のことから、液晶パネル３４１の中央部を効果的に冷却し、液晶パネル３４１の中央部と周辺部との面内温度差をより一層低減できる。

射出側防塵ガラスＣｒ２では、光学軸ＯＡｘに沿う方向の熱伝導率が、当該光学軸ＯＡｘに直交する方向の熱伝導率より高い。この光学軸ＯＡｘが長辺方向に沿うことにより、当該光学軸ＯＡｘが短辺方向に沿う場合に比べ、射出側防塵ガラスＣｒ２において高温となりやすい中央部の熱が保持される領域を拡大することができるので、当該熱を面内に拡散させることができる。従って、射出側防塵ガラスＣｒ２の面内温度差を小さくでき、ひいては、液晶パネル３４１の面内温度差を小さくできる。そして、これにより、液晶パネル３４１の長寿命化を図ることができるほか、面内温度差に応じてＶＴ（印加電圧−透過率）特性が部分的に変化することによる画像の劣化（輝度むら及び色むら等）を抑制できる。

射出側防塵ガラスＣｒ２の光学軸ＯＡｘは、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の長辺方向に沿うように設定され、冷却空気の流通方向は当該光学軸ＯＡｘに直交するように設定される。これによれば、射出側防塵ガラスＣｒ２に沿って流通する冷却空気の流路が、当該冷却空気の流通方向が短辺に沿うように設定されている場合に比べて短くなるため、右側端部ＣｒＲ２及び左側端部ＣｒＬ２近傍の温度がそれぞれ略同じとなるほか、上側端部ＣｒＵ２及び下側端部ＣｒＤ２近傍の温度差を小さくできる。従って、射出側防塵ガラスＣｒ２の面内温度差を一層小さくできる。

同様に、入射側防塵ガラスＣｒ１の光学軸ＯＡｘは、前述のように、当該入射側防塵ガラスＣｒ１の長辺方向に沿うように設定され、入射側防塵ガラスＣｒ１に沿って流通する冷却空気の流通方向は、光学軸ＯＡｘに直交する短辺方向に設定されている。これにより、射出側防塵ガラスＣｒ２と同様に、入射側防塵ガラスＣｒ１の面内温度差を小さくできる。更に、入射側防塵ガラスＣｒ１において冷却空気による冷却効果が低い流通方向先端側（下側端部ＣｒＤ２側）は、光学素子支持枠５２を介して液体流通管５１に熱伝導可能に接続されるので、当該入射側防塵ガラスＣｒ１の面内温度差を一層小さくできる。

冷却空気の流通方向先端側には、入射側防塵ガラスＣｒ１と光学素子支持枠５２を介して熱伝導可能に接続される液体流通管５１が設けられるので、当該入射側防塵ガラスＣｒ１においては、冷却空気の流通方向基端側より当該流通方向先端側の温度が低くなる。このため、液晶パネル３４１の対向基板３４１Ｄ外面に設けられる入射側防塵ガラスＣｒ１では、最高温度を示す部位は冷却空気の流通方向基端側となり、また、駆動基板３４１Ｃ外面に設けられる射出側防塵ガラスＣｒ２では、最高温度を示す部位は冷却空気の流通方向先端側となる。これにより、液晶パネル３４１における当該流通方向先端側及び基端側を効率よく冷却できるので、液晶パネル３４１の面内温度差をより一層小さくできる。

射出側防塵ガラスＣｒ２における温度は、光束が入射されている場合には、周縁で低くなりやすい。このため、当該射出側防塵ガラスＣｒ２における長辺方向端部を流通する冷却空気の流速値を、長辺方向中央部を流通する冷却空気の流速値より低くすることにより、当該射出側防塵ガラスＣｒ２の面内温度差をより一層小さくできる。また、一定流量の冷却空気を用いて、射出側防塵ガラスＣｒ２の中央を効率よく冷却できる。なお、入射側防塵ガラスＣｒ１においても同様である。

射出側防塵ガラスＣｒ２に沿って流通する冷却空気の流速値は、光学軸ＯＡｘに沿う上側端部ＣｒＵ２における中央から端部に向かう距離値に対して線形の関係（比例関係）となるように、当該端部に向かうに従って低減される。これによれば、流速値が高い冷却空気により、最も熱が高い中央部を確実に冷却できる。従って、射出側防塵ガラスＣｒ２の面内温度差をより一層小さくできる。なお、入射側防塵ガラスＣｒ１においても同様である。

また、光学素子保持部５は、液体流通管５１と、各支持枠５２Ａ，５２Ｂの２体で構成された光学素子支持枠５２とを備える。そして、これら各部材５１，５２Ａ，５２Ｂは、融点が２００℃以下の材料（例えば、表１の材料（Ａ）〜（Ｃ））を用いて半田付けにより接合されている。
このことにより、各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１の接合時の温度を２００℃以下とすることができ、接合後に各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１に生じる残留応力を低減させることができる。したがって、上述したように接合された各支持枠５２Ａ，５２Ｂにて液晶パネル３４１を支持させた場合であっても、残留応力が低減されているため、各支持枠５２Ａ，５２Ｂによる液晶パネル３４１の変形を抑制でき、投影画像の画質を良好に維持できる。

また、各支持枠５２Ａ，５２Ｂの分割位置は、対向基板３４１Ｄ及び入射側防塵ガラスＣｒ１の厚み分、第２凹部５２１Ｂの底部分から離間した位置に設定されている。
このことにより、上述したように各支持枠５２Ａ，５２Ｂを接合した場合であっても、接合部分（各凹部５２２Ａ，５２２Ｂ等）から半田付け材料がはみ出し、第２凹部５２１Ｂの底部分に付着することがない。すなわち、入射側防塵ガラスＣｒ１の光束入射側端面を第２凹部５２１Ｂの底部分に確実に面接触させることができる。このため、液晶パネル３４１に生じた熱を、入射側防塵ガラスＣｒ１から光学素子支持枠５２（液体流通管５１）に良好に伝達させ、液晶パネル３４１をより効率的に冷却できるという効果を好適に図れる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態において、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２は、水晶で構成されていたが、これに限らず、光学軸に平行な方向の熱伝導率が光学軸に直交する方向の熱伝導率よりも大きい他の光学結晶材料を採用しても構わない。また、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２は、それぞれ矩形状に形成されるとしたが、これに限らず、円形状及び他の多角形状であってもよい。また、これら各防塵ガラスは、長辺方向及び短辺方向を規定できる楕円形状であってもよい。

前記実施形態において、液体流通管５１としては、当該液体流通管５１に熱伝導可能に接続される入射側防塵ガラスＣｒ１における側端部の少なくとも一部に沿って配設される構成であればよく、例えば、各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＲ１，ＣｒＤ１のうちいずれかの側端部のみに沿って配設される構成や、各側端部ＣｒＬ１，ＣｒＤ１，ＣｒＲ１のうちの２つの側端部に沿って配設される構成等を採用しても構わない。更には、液体流通管５１が防塵ガラスの上側端部に沿って配設される構成を採用してもよい。
前記実施形態において、光学素子支持枠５２や押え板５Ｔを省略し、液体流通管５１で液晶パネル３４１を保持する構成を採用しても構わない。

前記実施形態において、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２における光学軸ＯＡｘの向く方向は、前記実施形態で説明した方向に限らない。例えば、前記実施形態とは逆に、寸法Ｂが寸法Ａよりも大きくなるように入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２を形成する場合には、光学軸ＯＡｘが入射側防塵ガラスＣｒ１の短辺方向に向くように形成することが好ましい。
前記実施形態では、入射側防塵ガラスＣｒ１から光学素子支持枠５２に熱を放熱させていたが、これに限らず、射出側防塵ガラスＣｒ２から光学素子支持枠５２に熱を放熱させる構成としても構わない。また、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２のそれぞれから光学素子支持枠５２に熱を放熱させる構成としてもよい。

前記実施形態において、光学装置３４に冷却空気を送風する冷却装置１０は、当該光学装置３４の上方に設けられているとしたが、これに限らない。すなわち、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２の少なくともいずれかの光学軸ＯＡｘに直交する方向に沿って、当該各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２に冷却空気を送風可能であれば、冷却装置の位置及び構成は問わない。また、冷却装置１０は、必ずしも光学軸ＯＡｘに直交する方向に沿って冷却空気を送風せずともよく、入射側防塵ガラスＣｒ１及び射出側防塵ガラスＣｒ２のうち、温度が高い方の防塵ガラス（例えば、液体流通管５１に熱伝導可能に接続されない射出側防塵ガラスＣｒ２）にのみ冷却空気を送風する構成としてもよい。更には、各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２の冷却が液冷装置４のみで十分である場合には、冷却装置１０は無くてもよい。

前記実施形態において、冷却装置１０は、各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２における光学軸ＯＡｘに沿う方向の中央が最も流速値が高く、当該方向の端部が最も流速値が低くなるように、冷却空気を送風するとしたが、これに限らない。すなわち、冷却装置は、冷却空気の流路上流側の防塵ガラスの側端部における全域で略同じ流速値となるように、冷却空気を送風する構成としてもよい。

前記実施形態は、液冷装置４を構成する各部材５〜８の配設順序は、前記実施形態で説明した順序に限らず、その他の順序で配設しても構わない。
前記実施形態では、液晶パネル３４１は、３つ設けられていたが、その数は３つに限らず、１つ、２つ、あるいは、４つ以上であっても構わない。
前記実施形態では、プロジェクター１は、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂを備えるとしたが、これに限らず、１つ、あるいは、３つ以上でもよい。更に、光源装置は、光源ランプ３１１を備える構成に限らず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源を備える構成としてもよい。
前記実施形態において、液晶パネル３４１としては、透過型の液晶パネルの他、反射型の液晶パネルを採用しても構わない。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクターの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。

本発明のプロジェクターは、液晶パネルの面内温度差を低減し、液晶パネルを効率的に冷却できるため、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターとして利用できる。

１・・・プロジェクター、４・・・液冷装置、１０・・・冷却装置、５１・・・液体流通管、５２・・・光学素子支持枠、５２Ａ・・・入射側支持枠（第１支持枠）、５２Ｂ・・・射出側支持枠（第２支持枠）、３４１・・・液晶パネル、３４１Ｃ，３４１Ｄ・・・基板、Ｃｒ１・・・入射側防塵ガラス（第１透光性基板）、Ｃｒ２・・・射出側防塵ガラス（第２透光性基板）、ＣｒＬ１・・・左側端部（対向側端部）、ＣｒＲ１・・・右側端部（対向側端部）、ＣｒＤ１・・・下側端部（隣接側端部）、ＣｒＬ２・・・左側端部（側端部）、ＣｒＲ２・・・右側端部（側端部）、ＣｒＤ２・・・下側端部（側端部）、ＣｒＵ２・・・上側端部（側端部）、Ｌ１，Ｌ２・・・長さ寸法、ＯＡｘ・・・光学軸、Ｒ１，Ｒ２・・・流通方向。

Claims (5)

1. 一対の基板間に液晶が封入された液晶パネルと、冷却液体により前記液晶パネルを冷却する液冷装置とを備えたプロジェクターであって、
   前記液晶パネルに冷却空気を送風して、当該冷却空気により前記液晶パネルを冷却する冷却装置を備え、
   前記一対の基板の一方の基板外面には、
   光学軸に平行な方向の熱伝導率が当該光学軸に直交する方向の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成された平面視矩形状の第１透光性基板が設けられ、
   前記一対の基板の他方の基板外面には、
   光学軸に平行な方向の熱伝導率が当該光学軸に直交する方向の熱伝導率に対して大きい光学結晶材料で構成された平面視矩形状の第２透光性基板が設けられ、
   前記液冷装置は、
   前記冷却液体が流通する管形状を有し、前記第１透光性基板における側端部の少なくとも一部に沿って配設される液体流通管を備え、
   前記液体流通管は、
   前記第１透光性基板における４つの前記側端部のうち３つの前記側端部に沿うように屈曲形成され、前記冷却液体の少なくとも一部の流通方向が前記第１透光性基板の光学軸に直交するように前記第１透光性基板に対して熱伝達可能に接続され、
   前記第１透光性基板は、
   前記３つの側端部のうち、互いに対向する各対向側端部の各長さ寸法を加えた寸法をＡ、前記各対向側端部に隣接する隣接側端部の長さ寸法をＢとすると、
   Ａ＞Ｂの関係を有する場合には、当該第１透光性基板の光学軸が前記各対向側端部に直交し、当該第１透光性基板の長辺方向に沿うように形成され、
   Ａ＜Ｂの関係を有する場合には、当該第１透光性基板の光学軸が前記隣接側端部に直交し、当該第１透光性基板の長辺方向に沿うように形成され、
   前記第２透光性基板は、当該第２透光性基板の光学軸が当該第２透光性基板の長辺方向に沿うように形成され、
   前記冷却装置により送風され、前記第２透光性基板に沿って流通する前記冷却空気の流通方向は、前記第２透光性基板の光学軸に直交する方向に設定されている
   ことを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記第２透光性基板は、長辺に沿う一対の側端部及び短辺に沿う一対の側端部を有し、
   前記冷却装置は、前記第２透光性基板における前記長辺に沿う前記一対の側端部のうち、前記液体流通管が位置しない側の側端部から、前記液体流通管が位置する側の側端部に向かって前記冷却空気を流通させる
   ことを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記冷却装置は、前記第２透光性基板における前記長辺に沿う前記側端部の中央から、前記短辺に沿う前記側端部に向かうに従って、前記冷却空気の流速値が低減するように前記冷却空気を流通させる
   ことを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
   前記冷却装置は、前記冷却空気の流速値と、前記長辺に沿う前記側端部の中央から端部までの距離値とが線形の関係となるように、前記冷却空気を送風する
   ことを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記液冷装置は、
   前記液晶パネルを支持するとともに、前記第１透光性基板及び前記液体流通管を熱伝達可能に接続する光学素子支持枠を備え、
   前記光学素子支持枠は、
   前記液体流通管における前記冷却液体の流通方向に略平行する平面にて分割形成され、前記液体流通管を挟持する第１支持枠及び第２支持枠を備え、
   前記各支持枠及び前記液体流通管は、
   金属材料でそれぞれ構成されるとともに、半田付けにより接合され、
   前記半田付け材料は、
   融点が２００℃以下の材料で構成されている
   ことを特徴とするプロジェクター。

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