光学装置及投影机 【技术领域】
本发明涉及针对每种色光根据图像信息调制多种色光的多个光调制装置,和具有对向配置有各光调制装置的多个光束入射端面、合成由各光调制装置所调制的各色光而射出的光学装置,以及投影机。
背景技术
历来,由分色镜把从光源所射出的光束分离成三原色的红、绿、蓝的色光,并且靠三个液晶面板根据图像信息调制各色光,由十字分色棱镜合成图像调制后的各色光,经由投影透镜放大投影彩色图像的,所谓三板式投影机是公知的。
在这种投影机中,各液晶面板必须在投影透镜的后焦距的位置,因此,历来,采用在十字分色棱镜的光束入射端面上一边位置调整一边直接固定液晶面板而整体化的光学装置。
作为此一整体化的光学装置中的液晶面板与十字分色棱镜的安装结构,如特开2000-221588号公报(参照【0041】段,图5)中所示,在收置液晶面板的面板保持框的四角上形成孔,把销子插入此一孔中而连接固定于十字分色棱镜的光束入射端面的方法是公知地。
此外,如特开平10-10994号公报(参照【0052】段,图6)中所示,在液晶面板的面板保持框与十字分色棱镜之间夹置楔状的衬垫,连接固定于十字分色棱镜的光束入射端面的方法是公知的。
构成这种光学装置的液晶面板或偏振板等光学元件因为被从光源所射出的光束所加热,故在投影机中装入采用风扇的冷却机构,在投影机的使用中,靠风扇冷却液晶面板、偏振板等光学元件是一般方法。
但是,近年来,因为随着投影机的小型化,光学装置也小型化,故十字分色棱镜的光束入射端面与液晶面板间的间隙也减小,存在着使冷却空气在该间隙部分中流通而高效率地冷却变得困难这样的问题。特别是,为了谋求投影机的高辉度化,如何高效率地冷却液晶面板等成了问题。
这里,虽然也考虑了提高冷却风扇的送风量来应对,但是因为风扇驱动产生的噪声加大,故在安静性上留下问题。
此外,在这种光学装置中,各液晶面板的发热量取决于光源的发光光谱中的相对放射强度,在各液晶面板的发热量中,产生不均。而且,因该液晶面板的发热量的不均,在各液晶面板中产生温度差,各面板保持框的热膨胀量变得不同,各液晶面板的像素位置也随之变动,存在着产生像素偏移等图像质量的降低的可能性。
这里,虽然也考虑了使冷却风扇的送风量对应各液晶面板的发热量的不同而不同,但是由于必须考虑把来自冷却风扇的冷却空气引到预定部位的管的形状,或者必须具有不同的送风量的多个冷却风扇,故妨碍着投影机的小型化。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种可以不损及投影机的安静性,进行高效率的冷却,使光调制装置等的多个光学元件中的发热量的不均所引起的各液晶面板的温度均等化的光学装置,以及投影机。
本发明的光学装置,是具备针对各色光的每一种根据图像信息调制多种色光的多个光调制装置,和具有对向配置有各光调制装置的多个光束入射端面,合成由各光调制装置所调制的各色光而射出的色合成光学装置的光学装置,其特征在于,具备分别夹装于前述光束入射端面和前述光调制装置的各构件间,与前述光调制装置连接的由热传导性材料所构成的多个入射侧透明构件,前述多个入射侧透明构件中,至少两个入射侧透明构件的热阻不同。
这里,作为入射侧透明构件,可以采用种种材料,例如,可以采用蓝宝石、水晶、石英、萤石等热传导性材料。
根据本发明,则由于光学装置具备入射侧透明构件,该入射侧透明构件分别夹装于色合成光学装置的各光束入射端面和多个光调制装置的各构件间,与多个光调制装置连接,所以可以经由由热传导性材料所构成的入射侧透明构件散热各光调制装置中发生的热量。因而,可以不增加冷却风扇的送风量,以简单的构成高效率地冷却各光调制装置。
此外,由于多个入射侧透明构件中,至少两个入射侧透明构件热阻不同,所以,例如,考虑各光调制装置的发热量的不同,构成为使夹装于发热量比较大的光调制装置与色合成光学装置的光束入射端面的构件间的入射侧透明构件的热阻比夹装于其他构件间的入射侧透明构件的热阻要小。在这种构成中,经由热阻小的入射侧透明构件可以高效率地冷却发热量比较大的光调制装置,可以以简单的构成均等化各光调制装置的温度的不均。因而,可以良好地维持由光学装置所形成的光学像的图像质量。
本发明的光学装置,是具备针对各色光的每一种根据图像信息调制多种色光的多个光调制装置,和具有对向配置有各光调制装置的多个光束入射端面,合成由各光调制装置所调制的各色光而射出的色合成光学装置的光学装置,其特征在于,具备夹装于前述光束入射端面,和前述光调制装置的各构件间中的除了至少一个构件间的各构件间,与前述光调制装置连接的由热传导性材料所构成的多个入射侧透明构件。
这里,作为入射侧透明构件,与上述的光学装置中的入射侧透明构件同样,例如,可以采用蓝宝石、水晶、石英、萤石等热传导性材料。
根据本发明,则由于光学装置具备入射侧透明构件,该入射侧透明构件夹装于色合成光学装置的各光束入射端面和多个光调制装置的各构件间中的除了至少一个的各构件间,与光调制装置连接,所以可以经由由热传导性材料所构成的入射侧透明构件散热在配置于与入射侧透明构件相对应的位置上的光调制装置中所发生的热量。因而,可以不增加冷却风扇的送风量,根据各光调制装置的发热量的不同,以简单的构成高效率地冷却需要冷却的光调制装置。
此外,考虑各光调制装置的发热量的不同,例如,在发热量比较小的光调制装置与色合成光学装置的光束入射端面的构件间,省略入射侧透明构件,把入射侧透明构件夹装于其他各构件间。在这种构成中,由发热量比较大的光调制装置所发生的热量由入射侧透明构件散热,可以以简单的构成均等化各光调制装置的温度的不均。因而,可以良好地维持由光学装置所形成的光学像的图像质量。
在本发明的光学装置中,最好是前述多个入射侧透明构件中,至少两个入射侧透明构件由具有不同的热传导率的热传导性材料来构成。
根据本发明,则夹装于色合成光学装置的光束入射端面与多个光调制装置的构件间的多个入射侧透明构件中,由具有不同的热传导率的热传导性材料来构成至少两个入射侧透明构件,借此可以使夹装有入射侧透明构件的各构件间的热阻不同。
也就是说,像上述光学装置那样,在色合成光学装置的光束入射端面与多个光调制装置的各构件间全都夹装入射侧透明构件的场合,考虑各光调制装置的发热量的不同,由具有不同的热传导率的热传导性材料来构成至少两个入射侧透明构件,因此,可以容易地均等化各光调制装置的温度不均。
此外,像上述光学装置那样,在色合成光学装置的光束入射端面和多个光调制装置的各部件间的除了至少1个部件间的各部件间夹装入射侧透明部件的情况下,可以使未夹装入射侧透明部件的各部件间和夹装有入射侧透明部件的各部件间热阻不同,并且考虑各光调制装置的发热量的不同,将夹装的入射侧透明部件中的至少两个入射侧透明部件用具有不同热传导率的热传导性材料构成,由此,可以使夹装有入射侧透明部件的各部件间热阻也不同。因而,可以容易地均等化各光调制装置的温度的不均。
在本发明的光学装置中,最好是前述多个入射侧透明构件中,至少两个入射侧透明构件形成为沿着与前述色合成光学装置的多个光束入射端面交叉的端面的方向的截面积不同。
这里,构件的热阻,一般来说,与构件的热传导率有相关关系,并且与构件的截面积也有相关关系。
根据本发明,则夹装于色合成光学装置的光束入射端面与多个光调制装置的构件间的多个入射侧透明构件中,使沿着与色合成光学装置的多个光束入射端面交叉的端面的方向的截面积不同地形成至少两个入射侧透明构件,借此可以使夹装有入射侧透明构件的各构件间的热阻不同。
也就是说,像上述光学装置那样,在色合成光学装置的光束入射端面与多个光调制装置的各构件间全都夹装入射侧透明构件的场合,考虑各光调制装置的发热量的不同,不同地形成至少两个入射侧透明构件的截面积,借此可以以简单的构成均等化各光调制装置的温度的不均。
此外,像上述光学装置那样,在色合成光学装置的光束入射端面与多个光调制装置的各构件间的除了至少一个构件间的各构件间夹装入射侧透明构件的场合,在未夹装入射侧透明构件的各构件间,与夹装有入射侧透明构件的各构件间可以使热阻不同,并且考虑各光调制装置的发热量的不同,不同地形成所夹装的入射侧透明构件中的至少两个入射侧透明构件的截面积,借此即使在夹装有入射侧透明构件的各构件间也可以使热阻不同。因而,可以以简单的构成均等化各光调制装置的温度的不均。
在本发明的光学装置中,最好是具备设在与前述色合成光学装置的各光束入射端面交叉的各端面中的至少某一个端面上,由热传导性材料所构成的基座,使前述入射侧透明构件与前述基座侧面连接。
这里,作为基座可以采用种种材料。例如,既可以采用与上述入射侧透明构件同样的构成材料,也可以用铝、镁、钛或者以这些为主要材料的合金等金属来构成。
根据本发明,则由于光学装置具备由热传导性材料所构成的基座,入射侧透明构件连接于基座侧面,所以经由入射侧透明构件散热在光调制装置中所发生的热量,并且进而可以向基座散热,可以进一步提高光调制装置的冷却效率。
在本发明的光学装置中,最好是具备与前述色合成光学装置的光束射出端面对向配置,由热传导性材料所构成的射出侧透明构件。
这里,作为射出侧透明构件,可以采用种种材料,例如,与上述入射侧透明构件同样,可以采用蓝宝石、水晶、石英、萤石等热传导性材料。
根据本发明,由于光学装置具备射出侧透明构件,所以,例如,如果构成为连接该射出侧透明构件与入射侧透明构件,则不仅入射侧透明构件,该射出侧透明构件也是,可以作为光调制装置中发生的热量的散热路径发挥功能,可以进一步提高光调制装置的冷却效率。
在本发明的光学装置中,最好是前述射出侧透明构件比前述入射侧透明构件热阻要小。
根据本发明,则由于形成为射出侧透明构件比入射侧透明构件热阻要小,所以例如,如果构成为连接该射出侧透明构件与入射侧透明构件,则可以良好地实施从入射侧透明构件向射出侧透明构件的热传递,可以迅速地均等化各光调制装置的温度的不均。
在本发明的光学装置中,最好是前述射出侧透明构件由热传导率比前述入射侧透明构件要高的热传导性材料来构成。
根据本发明,则由于射出侧透明构件由热传导率比入射侧透明构件要高的热传导性材料来构成,所以可以由与入射侧透明构件的构成材料不同的材料来形成射出侧透明构件的构成材料,借此可以容易地使射出侧透明构件具有比入射侧透明构件要小的热阻。
在本发明的光学装置中,最好是前述射出侧透明构件沿着与前述色合成光学装置的多个光束入射端面交叉的端面的方向的截面积大于前述入射侧透明构件的该截面积地形成。
根据本发明,则由于射出侧透明构件沿着与色合成光学装置的多个光束入射端面交叉的端面的方向的截面积大于入射侧透明构件的该截面积地形成,所以可以通过形成为使射出侧透明构件和入射侧透明构件的形状不同,以简单的构成使射出侧透明构件具有小于入射侧透明构件的热阻。
本发明的投影机,根据图像信息调制从光源所射出的光束而形成光学像,放大投影该光学像,其特征在于,具备上述光学装置。
根据本发明,则由于投影机具备上述光学装置,所以可以达到与上述光学装置同样的作用效果。
此外,通过具备上述光学装置,可以制成适应小型化,安静性高,而且冷却效率高,进而可以提供高图像质量的图像的投影机。
在本发明的投影机中,最好是前述光学装置具备与前述色合成光学装置的光束射出端面对向配置,由热传导性材料所构成的射出侧透明构件,在收置前述光学装置的光学部件用壳体上,在对应于前述色合成光学装置的各光束入射端面和光束射出端面的位置上形成使冷却空气流通的通风口。
根据本发明,则由于在收置光学部件的光学部件用壳体上形成通风口,所以通过兼用冷却风扇,经由通风口把冷却空气吹到入射侧透明构件和射出侧透明构件,可以通过冷却风扇的强制冷却和传导散热实施在光调制装置中所发生的热量的冷却,可以进一步提高光调制装置的冷却效率。
【附图说明】
图1是从上方看根据本实施形态的投影机的总体透视图。
图2是表示前述各实施形态中的投影机的内部结构的图。
图3是从上方看前述各实施形态中的光学单元的透视图。
图4是示意地表示前述各实施形态中的投影机的光学系统的俯视图。
图5是表示前述各实施形态中的下光导的结构的透视图。
图6是从前述各实施形态中的光学单元取下光源装置的分解透视图。
图7是从下方看前述各实施形态中的光导的透视图。
图8是从上方看根据前述第1实施形态的光学装置的透视图。
图9是前述实施形态中的光学装置的分解透视图。
图10是表示前述实施形态中的光学装置向光导安装的结构的图。
图11是表示前述实施形态中的面板冷却系统A的冷却流路的图。
图12是表示前述实施形态中的面板冷却系统A的光学装置的冷却结构的剖视图。
图13是表示前述实施形态中的光源冷却系统B的冷却流路的图。
图14是从上方看前述第2实施形态中的光学装置的透视图。
图15是从上方看前述第3实施形态中的光学装置的透视图。
【具体实施方式】
〔第1实施形态〕
下面,参照附图说明根据本发明的第1实施形态。
〔1-1.投影机的主要构成〕
图1是从上方看根据本发明的第1实施形态的投影机1的总体透视图。图2是从图1的状态取下上壳体21的分解透视图。
投影机1具备总体大致长方体形状的外装壳体2,冷却滞留于投影机1内的热量的冷却单元3,以及光学性处理从光源所射出的光束而形成对应于图像信息的光学像的光学单元4而构成。
再者,在图2中,虽然省略了图示,但是在外装壳体2内的除光学单元4以外的空间中收置有电源块、灯驱动电路等。
外装壳体2由分别由金属来构成,分别构成投影机1的顶面、前表面、背面和侧面的上壳体21,和分别构成投影机1的底面、前表面、侧面和背面的下壳体22来构成。这些壳体21、22相互由螺纹件等来固定。再者,外装壳体2不限于金属制,也可以由合成树脂等来构成。
上壳体21由上表面部211,和设在其周围的侧面部212,背面部213及正面部214来构成。
在上表面部211上,设有位于光学单元4的后述的光学装置44的上方,用于由冷却单元3从外部吸引冷却空气的吸气口211A。
侧面部212中,在一方的侧面部212(从前面看为右侧面)上设有用来由冷却单元3把在投影机1内部加热了的空气排出的排气口212A。
在背面部213上,虽然省略了图示,但是设有计算机连接用的连接部、视频输入端子和音频设备连接端子等各种设备连接用端子,在该背面部213的内侧,配置着安装有进行图像信号等的信号处理的信号处理电路的接口基板。
在正面部214上,形成缺口部214A(图2),在与下壳体22组合的状态下,形成圆形的开口部2A,配置于外装壳体2内部的光学单元4的一部分从此一开口部2A露出到外部。通过此一开口部2A射出在光学单元4中所形成的光学像,在屏幕上显示图像。
下壳体22,如图2中所示,由底面部221和设在其周围的侧面部222,背面部223,及正面部224来构成。
在底面部221上,虽然省略了图示,但是形成有位于光学单元4的下方、装拆后述的光源装置411的开口部,在该开口部上,以嵌入式能够装拆地设有灯罩。
在正面部224上,形成缺口部224A,在与上壳体21组合的状态下,与缺口部214A连接而形成圆形的开口部2A。
冷却单元3把冷却空气送入到在投影机1的内部所形成的冷却流路,冷却在投影机1内发生的热量。此一冷却单元3,如图2中所示,具备位于光学单元4的后述的光学装置44的上方,从在上壳体21的上表面部211上所形成的吸气口211A吸引冷却空气的轴流吸气风扇31,和位于光学装置44的后述的光源装置411附近、抽吸光学单元4内和投影机1内的空气、从在上壳体21的侧面部212上所形成的排气口212A排出加热了的空气的多叶片(sirocco)风扇32。
光学单元4是光学性处理从光源灯416所射出的光束而形成对应于图像信息的光学像的单元。此一光学单元4,如图2中所示,具有从下壳体22的右侧的侧面部222沿着背面部223,进而,沿着左侧的侧面部222向正面部214延伸的俯视大致L字形。此外,此一光学单元4,虽然省略了图示,但是电力通过电源电缆供给,与用来把所供给的电力供给到该光学单元4的光源灯416的电源装置电连接。进而,在此一光学单元4的上方,虽然省略了图示,配置着为了投影对应于图像信息的光学像,取入图像信息而进行控制和运算处理等,控制构成后述的光调制装置440的液晶面板441的控制基板。
〔1-2.光学系统的具体的构成〕
图3是从上方看光学单元4的透视图。
图4是模式地表示光学单元4内的光学系统的平面图。
光学单元4,如图3或图4中所示,具备积分器照明光学系统41,色分离光学系统42,中继光学系统43,光学装置44,投影透镜46,以及收置配置这些光学部件41~44和46的光导47。
积分器照明光学系统41是用来大致均一地照明构成光学装置44的三个液晶面板441(针对红、绿、蓝的每种色光分别表示成液晶面板441R、441G、441B)的图像形成区域的光学系统。此一积分器照明光学系统41,如图4中所示,具备光源装置411,第1透镜阵列412,第2透镜阵列413,偏振变换元件414以及重叠透镜415。
光源装置411具备射出放射状的光线的光源灯416,反射从此一光源灯416所射出的放射光的椭圆面镜417,以及把从光源灯416所射出的由椭圆面镜417所反射的光束形成为平行光的平行化凹透镜411A。再者,在平行化凹透镜411A的平面部分上设有未画出的UV滤光器。此外,作为光源灯416,多用卤素灯、氙灯、金属卤化物灯、高压水银灯。进而,代替椭圆面镜417和平行化凹透镜411A,也可以用抛物面镜。
第1透镜阵列412具有从光轴方向看有大致矩形的轮廓的由小透镜排列成矩阵状的构成。各小透镜把从光源灯416所射出的光束分割成多个部分光束。
第2透镜阵列413具有与第1透镜阵列412大致同样的构成,具有小透镜排列成矩阵状的构成。此一第2透镜阵列412连同重叠透镜415一并具有使第1透镜阵列412的各小透镜的像在液晶面板441上成像的功能。
偏振变换元件414配置于第2透镜阵列413与重叠透镜415之间,并与第2透镜阵列413整体地单元化。这种偏振变换元件414把来自第2透镜阵列413的光变换成一种偏振光,借此,可以提高光学装置44中的光的利用效率。
具体地说,靠偏振变换元件414变换成一种偏振光的各部分光靠重叠透镜415最终在光学装置44的各液晶面板441R、441G、441B上基本重叠。在用调制偏振光的类型的液晶面板的投影机中,因为仅能利用一种偏振光,故来自发出杂散偏振光的光源灯416的光的大致一半不能被利用。因此,通过用偏振变换元件414,把从光源灯416所射出的光变换成大致一种偏振光,提高了光学装置44中的光的利用效率。
此外,上述第1透镜阵列412、第2透镜阵列413及偏振变换元件414一体地组合而设置固定在光导47内。
色分离光学系统42具备两个分色镜421、422,和反射镜423,具有靠分色镜421、422把从积分器照明光学系统41所射出的多个部分光束分离成红、绿、蓝的三色的色光的功能。
中继光学系统43具备入射侧透镜431,中继透镜433,和反射镜432、434,具有把由色分离光学系统42所分离的色光的红色光引到液晶面板441R的功能。
此时,在色分离光学系统42的分色镜421处,从积分器照明光学系统41所射出的光束的蓝色光成分反射,并且红色光成分与绿色光成分透射。由分色镜421反射的蓝色光被反射镜423反射,通过场透镜418到达蓝色用的液晶面板441B。此一场透镜418把从第2透镜阵列413所射出的各部分光束变换成对其中心轴(主光线)平行的光束。设在其他液晶面板441G、441R的光入射侧的场透镜418也是同样的。
在透射分色镜421的红色光与绿色光中,绿色光被分色镜422反射,通过场透镜418到达绿色用的液晶面板441G。另一方面,红色光透射分色镜422而通过中继光学系统43,进而通过场透镜418而到达红色光用的液晶面板441R。再者,在红色光中用中继光学系统43是因为红色光的光路长度比其他色光的光路长度要长,为了防止光的发散等引起的光的利用效率的降低的缘故。也就是说,为了使入射于入射侧透镜431的部分光束原封不动地传到场透镜418的缘故。
光学装置44由构成光调制装置440(图8、图9)的三个液晶面板441(441R、441G、441B),与作为色合成光学装置的十字分色棱镜444整体地形成。
液晶面板441,例如,用多晶硅TFT作为开关元件,由色分离光学系统42所分离的各色光靠这三个液晶面板441R、441G、441B与处于这些的光束入射侧的入射侧偏振板442和处于射出侧的射出侧偏振板443,根据图像信息被调制而形成光学像。
具体内容下文述及,液晶面板441由TFT的开关元件排列成矩阵状的,具有靠该开关元件施加电压的像素电极的驱动基板,与对应于像素电极而具备对向电极的对向基板来构成。
十字分色棱镜444合成针对从三个液晶面板441R、441G、441B所射出的每种色光所调制的图像而形成彩色图像。再者,在十字分色棱镜444上,反射红色光的电介质多层膜与反射蓝色光的电介质多层膜沿着四个直角棱镜的界面大致X字形地形成,靠这些电介质多层膜合成三种色光。
投影透镜46作为组合有多个透镜的组透镜而构成。而且,此一投影透镜46把靠十字分色棱镜444所合成的彩色图像放大投影到屏幕上。此外,此一投影透镜46具备投影到屏幕上的彩色图像的聚焦调整和倍率调整用的手柄46A。
光导47由分别构成底面、前表面和侧面的下光导48,和闭塞该下光导48的上部的开口侧的盖状的上光导49构成。
图5是下光导48的透视图。
图6是表示从光导47取下光源装置411的状态的分解透视图。
图7是从下方看光导47的透视图。
下光导48,如图6中所示,具备收置光源装置411的光源装置收置部481,收置各光学部件411A、412~415、42~44的光学部件收置部482,以及设置投影透镜46的投影透镜设置部483。
光源装置收置部481,如图5至图7中所示,下方开放,而且,具有在内侧面上有矩形的开口部481A的箱形形状,光源装置411收置于该光源装置收置部481。
这里,光源装置411,如图6中所示,载置固定于固定板411B,从光源装置收置部481的下方与固定板411B一并收置于该光源装置收置部481。
此一固定板411B有从板状体的两端缘伸出的竖起片411B1,该竖起片411B1沿着从光源装置411所射出的光束而高度尺寸不同。从光源装置411的椭圆面镜417的中央部分到前方的高度尺寸成为与光源装置411的高度尺寸大致相同,椭圆面镜417的后方部分比光源装置411的高度尺寸低地形成。
在把光源装置411与固定板411B一并收置于下光导48的光源装置收置部481的状态下,通过在光源装置收置部481上所形成的开口部481A与竖起片411B1,光源装置411的前方部分成为闭塞状态,后方部分成为敞开状态。
通过此一光源装置411的前方部分处的闭塞状态,可以防止从光源装置411所射出的光束泄漏到外部,通过后方部分处的敞开状态,成为光源装置411中发生的热量不滞留于光源装置收置部481内部的结构。
光学部件收置部482,如图5中所示,具备侧面部482A,和底面部482B而构成。
在侧面部482A的内侧面上,形成用来把平行化凹透镜411A,由第1透镜阵列412、第2透镜阵列413以及偏振变换元件414所构成的单元,以及重叠透镜415从上方滑动式嵌入的第1槽部482A1,和用来从上方滑动式嵌入入射侧透镜431,反射镜432及中继透镜433的第2槽部482A2。
此外,在侧面部482A的正面部分上,对应于来自光学装置44的光束射出位置形成圆形的孔482A3,通过该孔482A3由投影透镜46放大投影的图像光,在屏幕上显示。
在底面部482B上,从底面竖立设置支持分色镜421的第1凸台(boss)部482B1,具有对应于第2槽部482A2的槽的第2凸台部482B2,以及包围光学装置44的第3凸台部482B3。
此外,在底面部482B上形成用来冷却包括偏振变换元件414的单元的吸气口482B4,对应于光学装置44的液晶面板441位置和十字分色棱镜444的光束射出端面而形成的作为通风口的排气口482B5(图7),以及在由该排气口482B5包围的中央部分上的光学装置44设置用的孔482B6(图7)。
进而,如图7中所示,在底面部482B的内面上,形成在下光导48与下壳体22的底面部221接触的状态下,把从排气口482B5所排出的空气向外部引导的管482B7。
投影透镜设置部483位于光学部件收置部482的侧面部482A的正面部分,形成为大致矩形,与该侧面部482A一体地设置。
在此一投影透镜设置部483的四角部分上形成用来设置投影透镜46的孔483A,在对角线上的两个孔483A附近,形成投影透镜46设置之际作为定位使用的突起部483B。
投影透镜设置部483通过一体地设置于光学部件收置部482,可以可靠地保持投影透镜46的自重。
上光导49,如图3中所示,是除了光学装置44的上方部分外,闭塞下光导48的上部开口部分的部件,进而,支持未靠下光导48的第1槽部482A1和第2槽部482A2所支持的光学部件、反射镜423、分色镜422及反射镜434。
此一上光导49的对应于光学部件位置的部分上,设置着调整部49A,靠该调整部49A可以进行光学部件的姿势调整,进行各色光的照明光轴的调整。
〔1-3.光学装置的结构〕
图8是从上方看根据第1实施形态的光学装置44的透视图。
图9是根据第1实施形态的光学装置44的分解透视图。
再者,在图9中,光学装置44的分解在液晶面板441B侧和十字分色棱镜444的光束射出侧进行。液晶面板441R、441G侧取为与液晶面板441B同样。
光学装置44根据图像信息调制从光源灯416所射出的光束,合成所调制的各色光,作为光学像投影。此一光学装置44,如图8和图9中所示,具备:进行光调制的光调制装置440,合成从此一光调制装置440所射出的各色光的十字分色棱镜444,分别固定于此一十字分色棱镜444的上下面(与光束入射端面大致正交的一对端面)的基座445,安装于此一基座445侧面,与十字分色棱镜444的各光束入射端面对向配置的入射侧透明构件447A,与光束射出端面对向配置的射出侧透明构件447B,夹装于入射侧透明构件447A与基座445侧面之间的弹性构件448,以及夹装于光调制装置440与入射侧透明构件447A之间的楔状的衬垫449而构成。
光调制装置440具备根据图像信息调制从光源灯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而构成。
液晶面板441B,如图9中所示,在驱动基板(例如TFT基板)441D与作为其对向基板441E的玻璃基板之间封入液晶,控制用电缆441C从这些玻璃基板之间延伸。
此外,虽然在驱动基板441D和/或对向基板441E上,通常,从投影透镜46的后焦距位置使液晶面板441的面板面的位置错开而固定连接用来光学性地使附着于面板表面的尘埃不显眼的光透射性防尘板,但是这里作为光透射性防尘板取为固定连接有蓝宝石或石英等热传导性好的板体。
保持框446保持固定液晶面板441B。此一保持框446,如图9中所示,由收置液晶面板441B的收置体446A,和与收置体446A配合而推压固定所收置的液晶面板441B的支持板446B所构成。
此外,保持框446把持固定连接于液晶面板441B的对向基板441E的光透射性防尘板的外周,把液晶面板441B收置于收置体446A,在对应于所收置的液晶面板441B的面板面的位置上具备开口部446C。
此外,收置体446A与支持板446B的固定,如图9中所示,通过设在支持板446B的左右两侧的钩状物446B1,与设在收置体446A的对应的部位的钩状物配合部446A1的配合来进行。
这里,液晶面板441B在保持框446的开口部446C处露出,此一部分成为图像形成区域。也就是说,色光B引入到液晶面板441B的此一部分,根据图像信息而形成光学像。
此外,收置体446A的光束射出侧端面的左右端缘形成斜面446D,与该斜面446D对向配置衬垫449。支持板446B的左右端缘也是,成为对应于此一斜面446D的形状。
进而,在此一收置体446A和支持板446B的光束射出侧端面上,设有遮光膜(未画出),防止来自十字分色棱镜444的反射的光再向十字分色棱镜444侧反射,防止杂散光引起的对比度的降低。
上述保持框446是由在PPS(聚苯硫醚)中添加预定量的作为热传导性材料的碳的合成树脂来构成,通过注射模塑成形等成形所得到的成形品。例如,作为此一合成树脂,可以采用Cool Poly RBO 20(商品名)。再者,保持框446除了上述合成树脂外,也可以由丙烯酸材料、PC(聚碳酸酯)、液晶树脂、PA(聚酰胺)等树脂,或者,轻量的热传导性良好的铝、镁、钛或以这些为主要材料的合金等金属来构成。
基座445固定于十字分色棱镜444的上下两面,把光学装置44固定于光导47,由热传导率高的铝来构成,外周形状与十字分色棱镜444大致相同。
此外,在位于十字分色棱镜444的下方的基座445的下表面上,虽然省略了图示,但是为了把一体化了的光学装置44设置于光导47,对应于在上述下光导48的底面部482B上所形成的孔482B6,分别设有定位突起和固定用的孔,靠螺纹件等固定。
再者,虽然基座445由铝来构成,但是不限于此,也可以由镁合金、铜等热传导率高的材料,或者,蓝宝石、水晶、萤石及热传导性树脂等来形成。
入射侧透明构件447A,如图9中所示,与十字分色棱镜444的各光束入射端面对向配置,具备R色光入射的R色光入射侧透明构件447A1,G色光入射的G色光入射侧透明构件447A2及B色光入射的B色光入射侧透明构件447A3。这些入射侧透明构件447A在基座445固定于十字分色棱镜444的状态下,具有与其纵向或横向尺寸和高度尺寸大致相同的尺寸而形成为板状。此外,这些入射侧透明构件447A的厚度尺寸也形成为相同。而且,这些入射侧透明构件447A用一方的端面保持固定各光调制装置440,另一方的端面经由弹性构件448固定连接于基座445的侧面。
此外,在这些入射侧透明构件447A的大致中央部分上,粘贴着偏振膜443A。也就是说,这些入射侧透明构件447A具有保持固定各光调制装置440的功能,还粘贴偏振膜443A,兼有作为射出侧偏振板443的功能。
作为这些入射侧透明构件447A可以采用种种材料,例如,可以采用蓝宝石、水晶、石英玻璃、萤石等热传导性材料。在本实施形态中,R色光入射侧透明构件447A1由水晶来构成,G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3由蓝宝石来构成。在本实施形态中,根据因从光源灯416所射出的光束而在各液晶面板441中发生的发热量的不同,仅把R色光入射侧透明构件447A1的热传导率(水晶;轴方向:9.3W/m·K,轴垂直方向:5.4W/m·K)设定得比其他G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3的热传导率(蓝宝石;42W/m·K)要小些,构成为十字分色棱镜444的各光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间的热阻不同。
可是各液晶面板441中发生的热量主要受光源灯416中的发光光谱的相对放射强度的影响。在本实施形态中所采用的光源灯416中,虽然省略了图示,但是设定成620~750nm左右的红色的波长范围中的发光光谱的相对放射强度比设定成500~550nm左右的绿色的波长范围和设定成400~500nm左右的蓝色的波长范围中的发光光谱的相对放射强度要小。因此,各液晶面板441中,液晶面板441R的发热量,比液晶面板441G、441B要小。
射出侧透明构件447B,如图9中所示,与十字分色棱镜444的光束射出端面对向配置。此一射出侧透明构件447B其外形尺寸与入射侧透明构件447A的外形尺寸大致相同地形成。而且,此一射出侧透明构件447B一方的端面经由弹性构件448固定连接于基座445的侧面。
作为此一射出侧透明构件447B可以采用种种材料,例如,可以采用蓝宝石、水晶、石英玻璃、萤石等热传导性材料。在本实施形态中,射出侧透明构件447B由蓝宝石来构成。
而且,上述三个入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B左右端缘彼此相互连接,包围十字分色棱镜444地配置。
弹性构件448,如图9中所示,夹在入射侧透明构件447A与基座445侧面之间,缓和在入射侧透明构件447A与基座445的接合部发生的热应力。作为此一弹性构件448可以采用由热传导性良好,且具有弹性的硅橡胶来形成,在两面或单面上实施提高表层的交联密度的表面处理材料。例如可以采用サ一コンGR-d系列(富士高分子工业的商标)。这里,通过在端面上实施上述表面处理,在组装光学装置44之际,可以使弹性构件448向基座445的定位容易。
衬垫449,如图9所示,夹在保持框446和入射侧透明构件447A之间,进行保持框446的位置调整。该衬垫449具有剖面大致三角形的形状,由蓝宝石构成。
该衬垫449在每个保持框446上各配置两个(总共6个),接触于保持框446的斜面446D,通过该衬垫449的移动,使保持框446移动,把各液晶面板441R、441G、441B的位置调整到离投影透镜46的后焦距位置。关于此一位置调整的细节,下文述及。
虽然这里,衬垫449由蓝宝石来构成,但是不限于蓝宝石,也可以由水晶、石英玻璃或者萤石等来构成。
〔1-4〕光学装置的制造方法
在以下,参照图8和图9,就光学装置的制造方法详细说明。
首先,把偏振膜443A粘贴于入射侧透明构件447A,通过下述(A)、(B)、(C)中所示的工序组装棱镜单元。
(A)用热传导性良好的热固化性粘接剂把基座445粘接固定于十字分色棱镜444的上下面。
(B)用热传导性良好的热固化性粘接剂把弹性构件448粘接固定于上述基座445侧面。
(C)把粘贴有上述偏振膜443A的入射侧透明构件447A,和射出侧透明构件447B,经由弹性构件448,连接成包围十字分色棱镜444的光束入射端面和光束射出端面,用热传导性良好的热固化性粘接剂或光固化性粘接剂粘接固定。
接下来,通过下述(D)、(E)中所示的工序组装保持框446,装设于上述棱镜单元。
(D)把各液晶面板441R、441G、441B收置于保持框446的收置体446A,利用固定连接于其对向基板441E上的光透射性防尘板的外周定位。进而,用热传导性粘接剂固定连接收置体446A与各液晶面板441R、441G、441B。然后,从收置体446A的液晶面板插入侧安装保持框446的支持板446B,推压固定各液晶面板441R、441G、441B而保持。
再者,支持板446B向收置体446A的装配通过把支持板446B的钩状物446B侧配合于收置体446A的钩状物配合部446A1来进行。
(E)使收置保持各液晶面板441R、441G、441B的保持框446的支持板446B侧的端面接触于入射侧透明构件447A。
接下来,通过下述(F)中所示的工序,进行液晶面板441R、441G、441B的位置调整。
(F)把涂敷了光固化性粘接剂的衬垫449插入保持框446的斜面446D与入射侧透明构件447A的端面之间,一边使此一衬垫449沿着斜面446D移动一边把保持框446定位于离投影透镜46的后焦距位置。关于具体的位置调整方法下文述及。
(G)然后,使粘接剂固化,固定粘接各构件。
通过以上这种工序顺序制造光学装置。
这里,衬垫449的移动利用涂敷于衬垫449的表面的光固化性粘接剂的表面张力来进行。作为保持框446、入射侧透明构件447A和衬垫449的固定粘接方法,例如,可以首先用光固化性粘接剂进行点的临时固定,然后,把热传导性粘接剂填充于保持框446与入射侧透明构件447A之间的间隙而进行正式固定。再者,在此一位置调整中包括聚焦调整和对准调整双方。
再者,各液晶面板441R、441G、441B向十字分色棱镜444的装配,不一定必须按上述顺序来进行,只要最终成为图8的状态就可以了。而且,像以上这样一体化了的液晶面板441R、441G、441B与十字分色棱镜444,把位于十字分色棱镜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导48的底面部482B上所形成的两侧的孔482B6(图7)而进行定位,通过螺纹件等螺纹接合于中央的孔482B6(图7)和基座445的固定用孔而固定连接。
这里,在光学装置44固定于下光导48的状态下,如图10中所示,使弹性构件50夹装于光学装置44的保持框446的左右端面与下光导48的第3凸台部482B3之间。
再者,作为弹性构件50,可以采用由热传导性良好的,具有弹性的硅橡胶来形成,在两面或者单面上实施提高表层的交联密度的表面处理的材料。例如可以采用サ一コンGR-d系列(富士高分子工业的商标)。
〔1-5.液晶面板的位置调整方法〕
上述(G)的位置调整工序中的液晶面板441R、441G、441B对十字分色棱镜444的三维的位置调整,把涂敷有光固化性粘接剂的衬垫449插入保持框446的斜面446D与入射侧透明构件447A之间,在粘接剂未固化的状态下,如下进行。
首先,使正对着投影透镜46的液晶面板441G以入射侧透明构件447A与衬垫449的接合面为滑动面进行对准调整,使保持框446与衬垫449的接合部,也就是,使衬垫449沿着保持框446的斜面446D移动,进行聚焦调整。把液晶面板441G调整到离投影透镜46的预定位置后,对光固化性粘接剂照射紫外线,使之固化,进行固定。这里,紫外线透射衬垫449照射于光固化性粘接剂,光固化性粘接剂固化。
接着,在上述位置调整后以固化固定的液晶面板441G为基准,与上述同样地进行液晶面板441R、441B的位置调整和固定。
〔1-6.冷却单元的冷却结构〕
图11是表示面板冷却系统A的冷却流路的图。
图12是表示面板冷却系统A冷却光学装置44的冷却结构的剖视图。
图13是表示光源冷却系统B的冷却流路的图。
在本实施形态的投影机1中,具备主要冷却液晶面板441R、441G、441B的面板冷却系统A,和主要冷却光源装置411的光源冷却系统B。
在面板冷却系统A中,如图11中所示,用配置于光学装置44的上方的轴流吸气风扇31。靠轴流吸气风扇31,从在上壳体21的上表面部211上形成的吸气口211A所吸引的冷却空气被引到光学装置44的上方。这里,由于上光导49设在下光导48的上表面以便光学装置44的上表面露出,所以靠上述轴流吸气风扇31,可以把所吸引的冷却空气取入光导47内。
取入光导47内的冷却空气,如图12中所示,一边冷却基座445的上表面,一边进入由衬垫449所形成的入射侧透明构件447A与保持框446之间的间隙、保持框446的光束入射侧和射出侧透明构件447B的光束射出侧,冷却各液晶面板441R、441G、441B的光束射出侧和光束入射侧、保持框446、入射侧透明构件447A、射出侧透明构件447B以及偏振膜443A,通过下光导48的底面部482B上所形成的排气口482B5(图7),向光导47外部排出。
向光导47外部排出的空气,被引到在下光导48与下壳体22的底面部221触接的状态下所形成的管482B7,送风到光学单元4的前方侧。然后,此一空气被配置于光源装置411附近的多叶片风扇32所抽吸,通过在上壳体21的侧面部212上所形成的排气口212A排出。
在光源冷却系统B中,如图13中所示,用设在光源装置411附近的多叶片风扇32。
多叶片风扇32的吸气口与由在下光导48的光源装置收置部481的侧面上所形成的开口部481A与载置固定光源装置411的固定板411B的竖起片所形成的矩形的间隙对向配置。
靠面板冷却系统A进入光导47内的冷却空气的一部分,如图13中所示,靠多叶片风扇32,通过光导47内抽吸到光源装置411的后方侧。
在靠此一多叶片风扇32抽吸的过程中,通过一体化了的第1透镜阵列412、第2透镜阵列413和偏振变换元件414间而冷却这些后,进入光源装置411内而冷却光源灯416和椭圆面镜417。然后,冷却光源装置411等后的空气被多叶片风扇32吸引,通过在上壳体21的侧面部212上所形成的排气口212A排出。
〔1-7.第1实施形态的效果〕
根据上述第1实施形态,则有以下效果。
(1)光源装置44具备由热传导性材料所构成的入射侧透明构件447A,此一入射侧透明构件447A夹装于十字分色棱镜444的各光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间,保持固定各光调制装置440。借此,可以经由由热传导性材料所构成的入射侧透明构件447A散热各光调制装置440中发生的热量。因而,可以不增加冷却单元3中的轴流吸气风扇31的送风量,以简单的构成高效率地冷却各光调制装置440。
(2)R色光入射侧透明构件447A1由水晶来构成,G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3由蓝宝石来构成,由液晶面板441G或441B所构成的光调制装置440与十字分色棱镜444的光束入射端面的各构件间的热阻,比由液晶面板441R所构成的光调制装置440和十字分色棱镜444的光束入射端面的构件间的热阻要小地形成。借此,可以经由热阻比较小的入射侧透明构件447A2、447A3高效率地冷却具有比较大的发热量的液晶面板441G、441B的热量,可以以简单的构成使各光调制装置440的温度的不均均等化。因而,可以使收置保持各液晶面板441的各保持框446的热膨胀量均等化,可以良好地维持在光学装置44中所形成的光学像的图像质量。
(3)由于由铝所构成的基座445固定于十字分色棱镜444的上下两面,各入射侧透明构件447A连接于此一基座445侧面,所以在各光调制装置440中发生的热量经由各入射侧透明构件447A散热,并且进而可以向基座445散热。因而,可以进一步提高各光调制装置440的冷却效率。
(4)光学装置44具备射出侧透明构件447B,此一射出侧透明构件447B与十字分色棱镜444的光束射出端面对向配置,与基座445侧面连接,并且与R色光入射侧透明构件447A1和B色光入射侧透明构件447A3连接。借此,不仅入射侧透明构件447A,射出侧透明构件447B也是,可以作为各光调制装置440中所发生的热量的散热路径发挥功能,可以进一步提高各光调制装置440的冷却效率。
(5)入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B包围十字分色棱镜444的光束入射端面和光束射出端面地连接装设,借此可以把由各液晶面板441中发生的发热量的不均所引起的温度的不均迅速地均等化。
(6)在基座445侧面与入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B之间夹装着热传导性良好的弹性构件448。借此,在因各光调制装置440中发生的热量,使入射侧透明构件447A、射出侧透明构件447B和基座445热膨胀之际,靠弹性构件448可以吸收这些构件间发生的热应力。因而,由于可以保持入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B,与基座445的连接状态,所以可以防止像素偏离或焦点偏离。
(7)弹性构件448构成为热传导性良好,借此可以保持入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B与基座445的连接状态,并且改善从入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B向基座445的散热特性,提高各光调制装置440的冷却效率。
(8)靠各光调制装置440发生的热量,弹性构件448自身也热膨胀,通过此一弹性构件448的热膨胀,入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B与基座445的各构件间的紧密接合性提高,可以使从入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B向基座445的热传导性良好。
(9)在下光导48上形成第3凸台部482B3,在保持框446与该第3凸台部482B3之间夹装着弹性构件50,借此并列地设置各光调制装置440中发生的热量的散热路径,增加可散热的总热量而提高各光调制装置440的冷却效率,并且降低流过偏振膜443A侧的热量,借此可以提高偏振膜443A的冷却效率。
(10)光学装置44具备衬垫449,借此为了使所投影的图像的像素或离投影透镜的后焦距位置对准,移动衬垫449的位置,借此可以进行各液晶面板441R、441G、441B的位置调整,可以把各液晶面板441R、441G、441B的位置配置于适当的状态。
(11)衬垫449由透射紫外线的蓝宝石来构成,借此如果在制造光学装置44之际,在入射侧透明构件447A与各光调制装置440的接合中,用涂敷了光固化性粘接剂的衬垫449,则光透射该衬垫449内,可以容易地进行保持框446与入射侧透明构件447A的接合,提高光学装置44的制造效率。
(12)由于入射侧透明构件447A,在大致中央部粘贴偏振膜443A,所以对应于R、G、B各色光的三个偏振膜443A中发生的温度的不均也可以均等化。此外,由于入射侧透明构件447A也作为射出侧偏振板443发挥功能,所以可以省略粘贴偏振膜443A的其他基板,可以谋求成本降低。
(13)在下光导48的光学部件收置部482上,在底面部482B上对应于光学装置44的各液晶面板441位置和十字分色棱镜444的光束射出端面形成排气口482B5。借此,可以把由冷却单元3的轴流吸气风扇31所吸引的冷却空气经由排气口482B5吹送到入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B,可以通过轴流吸气风扇31的强制冷却,和入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B中的传导散热来实施各光调制装置440中发生的热量的冷却,可以进一步提高各光调制装置440的冷却效率。
(14)由于投影机1具备上述光学装置44,所以可以适应小型化,安静性高,而且冷却效率高,进而可以投影高图像质量的图像。
〔2.第2实施形态〕
接下来,说明根据本发明的第2实施形态。
在以下的说明中,对与前述第1实施形态同样的结构和同一构件赋予同一标号,省略或简化其详细说明。
在第1实施形态中,为了根据各光调制装置440的发热量的不同,使十字分色棱镜444的各光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间的热阻取为不同,使夹装于各构件间的三个入射侧透明构件447A中,R色光入射侧透明构件447A1,与G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3的热传导率不同地构成。
与此相对,在第2实施形态中,为了根据各光调制装置440的发热量的不同,使十字分色棱镜444的各光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间的热阻取为不同,把夹装于各构件间的三个入射侧透明构件447A中,至少两个入射侧透明构件447A的厚度尺寸不同地形成。
其他构成与前述第1实施形态取为相同,省略其详细说明。
〔2-1.光学装置的结构〕
具体地说,图14是从上方看根据第2实施形态的光学装置44的透视图。
入射侧透明构件447A,与第1实施形态同样,具备R色光入射侧透明构件447A1,G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3。
而且,这些入射侧透明构件447A中,G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3的厚度尺寸比R色光入射侧透明构件447A1的厚度尺寸形成得要大。
这里,构件的热阻,一般来说反比例于构件的热传导率,并且反比例于构件的截面积。也就是说,在本实施形态中,R色光入射侧透明构件447A1的热阻,比G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3的热阻设定得要大。
此外,作为这些入射侧透明构件447A可以采用种种材料,例如,可以采用蓝宝石、水晶、石英玻璃、萤石等热传导性材料。在本实施形态中,三个入射侧透明构件447A全都由蓝宝石来构成。
就光学装置44的制造方法和液晶面板441的位置调整方法而言,由于可以与前述第1实施形态同样地实施,所以省略其说明。
〔2-2.第2实施形态的效果〕
根据上述第2实施形态,则除了与前述(1),(3)~(14)同样的效果之外,有以下的效果。
(15)R色光入射侧透明构件447A1的厚度尺寸比G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3的厚度尺寸构成得要小些,由液晶面板441G或441B所构成的光调制装置440和十字分色棱镜444的光束入射端面的各构件间的热阻,比由液晶面板441R所构成的光调制装置440和十字分色棱镜444的光束入射端面的构件间的热阻形成得要小些。借此,可以经由具有比较小的热阻的入射侧透明构件447A2、447A3高效地冷却具有比较大的发热量的液晶面板441G、441B的热量,可以以简单的构成使各光调制装置440的温度的不均均等化。因而,可以良好地维持由光学装置44所形成的光学像的图像质量。
〔3.第3实施形态〕
接下来,说明根据本发明的第3实施形态。
在以下的说明中,对与前述第1实施形态和前述第2实施形态同样的结构和同一构件赋予同一标号,省略或简化其详细说明。
在第1实施形态和第2实施形态中,入射侧透明构件447A夹装于十字分色棱镜444的各光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间的每个中。
与此相对,在第3实施形态中,入射侧透明构件447A夹装于十字分色棱镜444的各光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间中的除了至少一个构件间之外的各构件间。
〔3-1.光学装置的结构〕
具体地说,图15是从上方看根据第3实施形态的光学装置44的透视图。
入射侧透明构件447A具备G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3。也就是说,成为从第1实施形态和第2实施形态中的入射侧透明构件447A中省略R色光入射侧透明构件447A1的构成。在这种构成中,由于入射侧透明构件447A由G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3来构成,所以在夹装有这些的十字分色棱镜444和光调制装置440的各构件间,与未夹装入射侧透明构件447A的构件间之间,热阻不同。也就是说,夹装有入射侧透明构件447A的构件间比未夹装入射侧透明构件447A的构件间具有的热阻小。
而且,这些G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3具有大致相同的外部形状,并且以同一构成材料来构成。在本实施形态中,这些G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3由蓝宝石来构成。
再者,随着R色光入射侧透明构件447A1的省略,成为液晶面板441R侧的偏振膜443A粘贴于十字分色棱镜444的光束入射端面。
就光学装置44的制造方法和液晶面板441的位置调整方法而言,由于可以与前述第1实施形态和前述第2实施形态大致同样地实施,所以省略其说明。
〔3-2.第3实施形态的效果〕
根据上述第3实施形态,则除了与上述(3)~(14)大致同样的效果之外,有以下的效果。
(16)光学装置44具备通过由蓝宝石所构成的G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3所构成的入射侧透明构件447A。而且,这些入射侧透明构件447A夹装于由液晶面板441G所构成的光调制装置440和由液晶面板441B所构成的光调制装置440,与十字分色棱镜444的光束入射端面的构件间,分别保持固定光调制装置440。借此,可以经由由蓝宝石所构成的入射侧透明构件447A散热由液晶面板441G或液晶面板441B所构成的光调制装置440中发生的热量。因而,可以不增加冷却单元3中的轴流吸气风扇31的送风量,以简单的构成高效地冷却发热量比较大的光调制装置440。
(17)由于在由发热量比较小的液晶面板441R所构成的光调制装置440与十字分色棱镜444的构件间不夹装入射侧透明构件447A,所以由液晶面板441G或液晶面板441B所构成的光调制装置440和十字分色棱镜444的光束入射端面的各构件间的热阻形成得比在由液晶面板441R所构成的光调制装置440和十字分色棱镜444的光束入射端面的构件间的热阻要小些。借此,可以以简单的构成使各光调制装置440的温度的不均均等化。因而,可以使收置保持各液晶面板441的的各保持框446的热膨胀量均等化,可以良好地维持由光学装置44所形成的光学像的图像质量。
〔4.实施形态的变形〕
虽然以上说明了本发明的种种实施形态,但是本发明不限定于前述各实施形态,包括可以实现本发明的目的的其他构成。例如,以下所示的变形等也属于本发明。
虽然在前述第1实施形态中,说明了R色光入射侧透明构件447A1具有比其他的G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3小的热传导率的构成,但是不限于此,只要是三个入射侧透明构件447A中,至少两个入射侧透明构件具有不同的热传导率就可以了。
也可以构成为三个入射侧透明构件447A的热传导率全都不同。例如,在液晶面板441R、441G、441B中,成为液晶面板441R的发热量>液晶面板441G的发热量>液晶面板441B的发热量的场合,也可以使各入射侧透明构件447A的热传导率的大小构成为R色光入射侧透明构件447A1的热传导率>G色光入射侧透明构件447A2的热传导率>B色光入射侧透明构件447A3的热传导率。也就是说,只要根据各液晶面板441的发热量的不同来设计入射侧透明构件447A就可以了。
虽然,在前述各实施形态中,射出侧透明构件447B由蓝宝石来构成,但是不限于此,也可以由水晶、石英玻璃、萤石等热传导性材料来构成。
此外,射出侧透明构件447B也可以采用具有比入射侧透明构件447A大的热传导率的构成,或者,具有比入射侧透明构件447A的沿着十字分色棱镜444的上下端面的截面积大的截面积的构成。在这种构成中,成为射出侧透明构件447B的热阻比入射侧透明构件447A小的构成,可以良好地实施从入射侧透明构件447A向射出侧透明构件447B的热传递,可以使各光调制装置440的发热量的不均迅速地均等化。
虽然在前述第2实施形态中,说明了R色光入射侧透明构件447A1具有比其他的G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3小的厚度尺寸的构成,但是不限于此,只要三个入射侧透明构件447A中至少两个入射侧透明构件具有不同的厚度尺寸就可以了。
例如,在三个液晶面板441R、441G、441B中,在成为液晶面板441G的发热量>液晶面板441R的发热量或者液晶面板441B的发热量的场合,也可以仅使G色光入射侧透明构件447A2的厚度尺寸形成为比其他的R色光入射侧透明构件447A1和B色光入射侧透明构件447A3的厚度尺寸大。也就是说,只要根据各液晶面板441的发热量的不同来设计入射侧透明构件447A的厚度尺寸就可以了。此外,也可以构成为使三个入射侧透明构件447A的厚度尺寸全都不同。进而,不仅可以采用使厚度尺寸不同的构成,而且也可以采用使与厚度正交的方向的宽度尺寸不同地形成的构成。
此外,虽然在前述第2实施形态中,三个入射侧透明构件447A的构成材料全都由蓝宝石来构成,但是不限于此,例如,既可以由具有全都不同的热传导率的热传导性材料来构成三个入射侧透明构件447A,也可以使三个入射侧透明构件447A中,仅一个入射侧透明构件447A由具有与其他两个入射侧透明构件447A不同的热传导率的热传导性材料来构成。
也就是说,在前述第2实施形态中也与前述第1实施形态同样,只要根据各液晶面板441的发热量来设计入射侧透明构件447A就可以了。
虽然在前述第3实施形态中,入射侧透明构件447A由G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3来构成,但是不限于此,只要入射侧透明构件447A夹装于十字分色棱镜444的光束入射端面和三个光调制装置440的各构件间中的除了至少一个以外的各构件间就可以了。
例如,也可以仅由R色光入射侧透明构件447A1,仅由G色光入射侧透明构件447A2,或者仅由B色光入射侧透明构件447A3来构成入射侧透明构件447A。此外,也可以由R色光入射侧透明构件447A1、G色光入射侧透明构件447A2和B色光入射侧透明构件447A3中的任意两个来构成入射侧透明构件447A。也就是说,只要根据各液晶面板441的发热量的不同,选择采用入射侧透明构件的液晶面板就可以了。
此外,虽然在前述第3实施形态中,两个入射侧透明构件447A的构成材料全都由蓝宝石来构成,但是不限于此,也可以由具有不同的热传导率的热传导性材料来构成两个入射侧透明构件447A。
进而,虽然在前述第3实施形态中,以同一外形形状来形成两个入射侧透明构件447A,但是不限于此,也可以不同地形成两个入射侧透明构件447A中的沿着十字分色棱镜444的上下端面的方向的截面积。
也就是说,在前述第3实施形态中也与前述第1实施形态和前述第2实施形态同样,只要根据各液晶面板441的发热量的不同来设计入射侧透明构件447A就可以了。
虽然在前述各实施形态中,说明了基座445固定于十字分色棱镜444的上下端面双方的构成,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。
虽然在前述各实施形态中,说明了冷却单元3具备轴流吸气风扇31,该轴流吸气风扇31设置于光学装置44的上方,冷却空气从光学装置44的上方向下方流动的构成,但是不限于此。例如,也可以取为把轴流吸气风扇31设置于光学装置44的下方,使冷却空气的气流从光学装置44的下方向上方流动的构成。
这里,最好是在固定于十字分色棱镜444的上方的基座445与上光导49或上壳体21之间夹置伸缩自如的弹性硅橡胶等热传导性构件。
在这种构成中,因来自光源装置411的光束的照射而在液晶面板441R、441G、441B中发生的热量,由入射侧透明构件447A和射出侧透明构件447B散热到基座445。然后,传递到基座445的热量经由弹性硅橡胶散热到上光导49或上壳体21。借此,可以增加从液晶面板441R、441G、441B或射出侧偏振板443散热的可传递的总热量,可以进一步提高各液晶面板441或射出侧偏振板443的冷却效率。
虽然在前述各实施形态中,衬垫449由蓝宝石来构成,但是不限于此,也可以由金属制的构件来构成。
通过这种构成,可以降低收置各液晶面板441的保持框446与入射侧透明构件447A之间的热阻。因而,可以使因来自光源装置411的光束的照射而在各液晶面板441或射出侧偏振板443中发生的热量的散热特性良好,可以进一步提高各液晶面板441或射出侧偏振板443的冷却效率。
虽然在前述各实施形态中,衬垫449由左右两体来构成,设置于形成在保持框446的左右边缘上的斜面446D上,但是不限于此。例如,也可以以比保持框446的边缘的长度尺寸小的尺寸,在保持框446的左右边缘各自上,用多个衬垫而构成左右各自的衬垫。
在这种构成中,保持框446与入射侧透明构件447A之间的热应力靠多个衬垫而分散,可以抑制衬垫的外形形状的变形,可以可靠地保持保持框446。因而,可以确保各液晶面板441的相互的位置状态,避免所投影的图像的像素偏离。
虽然在前述各实施形态中,仅举出用三个光调制装置440的投影机1的例子,但是本发明也能够运用于仅用一个光调制装置的投影机,用两个光调制装置的投影机,或者,用四个或四个以上的光调制装置的投影机。
虽然在前述各实施形态中,用俯视L字形的光学单元4,但是不限于此,例如,也可以采用俯视U字形的光学单元。
虽然在前述各实施形态中,说明了作为光调制装置用液晶面板441的构成,但是也可以采用用微镜的器件等的液晶以外的光调制装置。
虽然在前述各实施形态中,用光束入射面与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与光束射出面为同一面的反射型的光调制元件。
虽然在前述各实施形态中,仅举出从观察屏幕的方向进行投影的正投式的投影机的例子,但是本发明也可以运用于从与观察屏幕的方向相反侧进行投影的背投式的投影机。