KR100705871B1 - 광학 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 프로젝터 - Google Patents

Abstract

광변조 소자를 소정 위치에 용이하게 위치 결정할 수 있는 광학 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 프로젝터를 제공한다. 광학 장치는 냉각실내의 냉각 유체에 대하여 열전달 가능하게 광변조 소자를 유지하는 광변조 소자 유지체(4402)와, 냉각실과 연통 접속되는 복수의 유체 순환 부재(448)와, 광원으로부터 사출된 광속의 광축에 대한 소정 위치에 배치되고, 복수의 유체 순환 부재(448)를 거쳐서 냉각 유체를 중계(中繼)하는 냉각 유체 중계부(4401)를 구비한다. 복수의 유체 순환 부재(448) 중 일단이 광변조 소자 유지체(4402)의 냉각실에 연통 접속하는 유체 순환 부재(448A∼448D)는 그 타단이 광속 사출측을 향해서 돌출하도록 형성되어 있다. 냉각 유체 중계부(4401)에는 각 유체 순환 부재(448A∼448D)의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)이 형성되어 있다.

Description

광학 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 프로젝터{OPTICAL DEVICE, OPTICAL DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND PROJECTOR}

도 1은 제 1 실시 형태에 있어서의 프로젝터의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면,

도 2는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 장치를 하방측에서 본 사시도,

도 3은 상기 실시 형태에 있어서의 메인 탱크의 구조를 도시한 도면,

도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 장치 본체의 개략 구성을 도시하는 사시도,

도 5는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 장치 본체의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도,

도 6은 상기 실시 형태에 있어서의 광변조 소자 유지체의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도,

도 7은 상기 실시 형태에 있어서의 프레임형상 부재를 광속 입사측에서 본 사시도,

도 8은 상기 실시 형태에 있어서의 방열기의 구조, 및 방열기와 축류 팬의 배치 관계를 도시한 도면,

도 9는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 장치 본체의 제조 방법을 설명하는 흐름도,

도 10은 제 2 실시 형태에 있어서의 편광판 고정 부재의 구조를 도시하는 사시도,

도 11은 상기 실시 형태에 있어서의 편광판 고정 부재를 갖는 광학 장치 본체를 조립한 상태를 도시하는 사시도,

도 12는 제 3 실시 형태에 있어서의 지지 부재의 구조를 도시하는 사시도,

도 13은 상기 실시 형태에 있어서의 지지 부재를 갖는 광학 장치 본체를 조립한 상태를 도시하는 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 프로젝터 5 : 투사 렌즈(투사 광학 장치)

44 : 광학 장치 411 : 광원 장치

444 : 크로스 다이크로익 프리즘(색합성 광학 장치)

4403 : 제 1 중계부 4404 : 제 2 중계부

4408A, 4408B : 편광판 고정 부재(투광성 기판 가압 부재)

본 발명은 광학 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 프로젝터에 관한 것이다.

종래, 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조해서 광학상을 형성하는 광변조 장치와, 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 확대 투사하는 투사 광학 장치를 구비하는 프로젝터가 공지되어 있다.

이 중, 광변조 장치로서는, 예컨대, 1쌍의 기판 사이에 액정 등의 전기 광학 재료가 밀폐 봉입된 액티브 매트릭스(active matrix) 구동 방식의 광변조 소자가 일반적으로 채용된다. 구체적으로, 이 광변조 소자를 구성하는 1쌍의 기판은 광속 사출측에 배치되고, 액정에 구동 전압을 인가(印加)하기 위한 데이타선, 주사선, 스위칭 소자, 화소 전극 등이 형성된 구동 기판과, 광속 입사측에 배치되고, 공통 전극, 블랙 마스크 등이 형성된 대향 기판으로 구성되어 있다.

또한, 이 광변조 소자의 광속 입사측 및 광속 사출측에는 소정의 편광축을 갖는 광속을 투과시키는 입사측 편광판 및 사출측 편광판이 각각 배치된다.

여기에서, 광원으로부터 사출된 광속이 광변조 소자에 조사되었을 경우에는, 액정층에 의한 광흡수와 동시에, 구동 기판에 형성된 데이타선 및 주사선이나, 대향 기판에 형성된 블랙 매트릭스 등에 의한 광흡수에 의해, 광변조 소자의 온도가 상승하기 쉽다. 또한, 광원으로부터 사출된 광속, 및 광변조 소자를 투과한 광속 중, 소정의 편광축을 갖지 않고 있는 광속은 입사측 편광판 및 사출측 편광판에 의해 흡수되어, 편광판에 열이 발생하기 쉽다.

그 때문에, 이러한 광학 소자를 내부에 갖는 프로젝터는 광학 소자의 온도 상승을 완화하기 위해서, 냉각 유체를 이용하는 냉각 장치를 구비한 구성이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제 1989-159684 호 공보 참조).

즉, 일본 특허 공개 제 1989-159684 호 공보에 기재된 냉각 장치는 광변조 소자와 광원측의 편광판을 격리시킨 상태로 각각 지지하고, 내부에 냉각 유체가 충전되는 냉각실을 구비하고 있다. 또한, 이 냉각실은 내부에 냉각 유체를 유통 가능한 튜브 등에 의해 방열기 및 유체 펌프와 연통 접속되어 있다. 이 때문에, 내부의 냉각 유체는 튜브 등을 거쳐서 냉각실∼방열기∼유체 펌프∼냉각실이라고 하는 유로를 순환한다. 그리고, 이러한 구성에 의해, 광원으로부터 조사되는 광속에 의해 광변조 소자 및 입사측 편광판에 발생되는 열을 냉각 유체에 방열시켰다.

일본 특허 공개 제 1989-159684 호 공보에 기재된 냉각 장치에서는, 튜브 등에 의해, 냉각실, 방열기, 및 유체 펌프 등이 일체화되어 있다. 이 때문에, 광원으로부터 사출되는 광속의 광축에 대해 적절하게 광변조 소자를 위치 결정할 경우, 또는 적절한 위치로부터 광변조 소자가 위치 어긋남을 일으키고 있을 경우 등에는, 튜브 등을 절곡 등을 하여 냉각실의 위치를 변경할 필요가 있고, 광변조 소자의 위치 결정이 곤란하다. 그리고, 광원으로부터 사출되는 광속의 광축에 대한 소정 위치로부터 광변조 소자가 어긋난 상태에서는, 불필요한 광이 스크린 상에 투영되어버린다.

본 발명의 목적은 광변조 소자를 소정 위치에 용이하게 위치 결정할 수 있는 광학 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 프로젝터를 제공하는 것이다.

본 발명의 광학 장치는 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조하여 광학상을 형성하는 광변조 소자를 포함해서 구성되는 광학 장치이며, 내부에 냉각 유체가 봉입되는 냉각실이 형성되고, 상기 냉각실내의 냉각 유체에 대하여 열전달 가능하게 상기 광변조 소자를 유지하는 광변조 소자 유지체와, 상기 광변조 소자 유지체의 냉각실과 연통 접속되고, 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 외부로 안내하며, 다시 상기 냉각실 내부에 인도하는 복수의 유체 순환 부재와, 상기 광원으로부터 사출된 광속의 광축에 대한 소정 위치에 배치되고, 상기 복수의 유체 순환 부재를 거쳐서 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체, 및/또는 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 내부에서 상기 냉각실 외부로 향하는 냉각 유체를 중계(中繼)하는 냉각 유체 중계부를 구비하고, 상기 광변조 소자 유지체에는 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 내부에 유입시키는 유입구, 및 상기 냉각실 내부의 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 외부로 유출시키는 유출구가 형성되고, 상기 복수의 유체 순환 부재 중 일단이 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 유체 순환 부재는, 그 타단이 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 광축 방향을 향해서 돌출하도록 형성되며, 상기 냉각 유체 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 광변조 소자 유지체에 형성되는 유입구 및 유출구는 각각 적어도 1개 형성되어 있으면 좋고, 각각 2개 이상 형성되어 있어도 좋다. 즉, 냉각 유체 중계부에 형성되는 삽입통과 구멍은 유입구 및 유출구에 연통 접속하는 적어도 2개 의 유체 순환 부재에 대응하여, 적어도 2개 형성되어 있으면 좋다.

또한, 냉각 유체 중계부는, 예컨대, 냉각실 외부에서 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체, 및 냉각실 내부에서 냉각실 외부를 향하는 냉각 유체 중 어느 하나를 중계하도록 1부재로 구성해도 좋고, 쌍방을 각각 중계하도록 2부재로 구성해도 좋다.

본 발명에서는, 광학 장치를 구성하는 복수의 유체 순환 부재 중 일단이 광변조 소자 유지체의 유입구 및 유출구에 각각 연통 접속하는 적어도 2개의 유체 순환 부재는, 그 타단이 광원으로부터 사출되는 광속의 광축 방향을 향해서 돌출하도록 형성되어 있다. 또한, 광학 장치를 구성하는 냉각 유체 중계부에는, 내부를 향해서 관통하는 적어도 2개의 삽입통과 구멍이 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 장치를 조립할 때에는, 냉각 유체 중계부의 삽입통과 구멍에 일단이 광변조 소자 유지체에 접속하는 유체 순환 부재의 타단을 삽입통과시킨 상태에서, 이들 삽입통과 구멍과 유체 순환 부재와의 삽입통과 상태를 변경함으로써, 광변조 소자 유지체에 유지되는 광변조 소자의 위치 조정을 실시할 수 있다. 따라서, 광변조 소자 유지체에 접속하는 유체 순환 부재를 절곡 등을 할 필요가 없고, 광원으로부터 사출되는 광속의 광축 상의 소정 위치에 광변조 소자를 용이하게 위치 결정할 수 있다.

본 발명의 광학 장치에서는, 상기 냉각 유체 중계부는 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체를 중계하는 제 1 중계부와, 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체를 중계하는 제 2 중계부로 구성되고, 상기 광변조 소자 유지체는 상기 광변조 소자의 화상 형성 영역에 대응해서 각각 개구가 형성되고 상기 광변조 소자를 협지하는 한쌍의 프레임형상 부재와, 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 면과 반대인 면측에 각각 배치되는 한쌍의 투광성 기판을 포함해서 구성되며, 상기 냉각실은 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서 상기 개구의 상기 대향하는 면측 및 상기 대향하는 면과 반대인 면측이 상기 광변조 소자 및 상기 한쌍의 투광성 기판에서 각각 폐색됨으로써 상기 한쌍의 프레임형상 부재의 쌍방의 내부에 각각 형성되고, 상기 유입구는 상기 광학 장치를 조립한 상태에서 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 제 1 중계부측의 측단부에 각각 형성되며, 상기 유출구는 상기 광학 장치를 조립한 상태에서 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 제 2 중계부측의 측단부에 각각 형성되고, 상기 제 1 중계부 및 상기 제 2 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 상기 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 유입구 및 유출구는 한쌍의 프레임형상 부재의 쌍방에 각각 형성되어 있으면 좋다. 예를 들면, 한쌍의 프레임형상 부재의 쌍방에 각각 1개씩 형성되어 있어도 좋고, 각각 2개 이상 형성되어 있어도 좋다. 즉, 제 1 중계부에 형성되는 삽입통과 구멍은 각 유입구에 연통 접속하는 적어도 2개의 유체 순환 부재에 대응해 적어도 2개 형성되어 있으면 좋다. 또한, 제 2 중계부에 형성되는 삽입통과 구멍도 마찬가지로, 각 유출구에 연통 접속하는 적어도 2개의 유체 순환 부재에 대응해 적어도 2개 형성되어 있으면 좋다.

본 발명에서는, 광변조 소자 유지체는 한쌍의 프레임형상 부재 및 한쌍의 투광성 기판을 포함해서 구성되고, 한쌍의 프레임형상 부재의 내부에 각각 냉각실이 형성되어 있다. 이 중, 한쌍의 프레임형상 부재의 쌍방에는 각 냉각실에 연통하는 유입구 및 유출구가 각각 형성되어 있다. 그리고, 냉각 유체 중계부를 구성하는 제 1 중계부 및 제 2 중계부에는 각각 적어도 2개씩의 삽입통과 구멍이 형성되어 있다. 이 때문에, 광변조 소자 유지체 및 냉각 유체 중계부는 적어도 4개의 유체 순환 부재에서 접속하게 되고, 냉각 유체 중계부에 대한 광변조 소자 유지체의 지지 상태를 강고하게 할 수 있다. 또한, 광학 장치를 조립할 때라도, 적어도 4개의 유체 순환 부재의 타단과 삽입통과 구멍과의 삽입통과 상태의 변경을 용이하게 실시할 수 있고, 냉각 유체 중계부에 대하여 광변조 소자 유지체를 안정하게 지지하면서, 광변조 소자의 위치 결정을 또한 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 광변조 소자의 광속 입사측 및 광속 사출측에 각각 냉각실이 형성될 수 있으며, 광변조 소자의 광속 입사측 및 광속 사출측의 쌍방을 냉각 유체로 냉각할 수 있고, 광변조 소자를 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 냉각 유체 중계부는 제 1 중계부 및 제 2 중계부의 2개 구성이므로, 광변조 소자 유지체의 각 냉각실에 있어서, 상류에서 하류를 향하는 냉각 유체의 유통을 원활하게 실시할 수 있고, 냉각 유체의 대류 속도를 빠르게 하고, 광변조 소자를 더욱 효율적으로 냉각할 수 있다.

본 발명의 광학 장치에서는, 상기 한쌍의 프레임형상 부재는 평면에서 보아 직사각형 형상을 갖고, 상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 각 측단부의 대각 위치 근방에 각각 형성되며, 상기 한쌍의 프레임형상 부재를 조합한 상태에서, 상기 한쌍의 프레임형상 부재 중 어느 한편의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 유입구 및 상기 유출구를 다른쪽의 프레임형상 부재에 투영시켰을 경우, 상기 투영된 상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 다른쪽의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 유출구 및 상기 유입구에 대하여 상기 다른쪽의 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 측단부의 대향 위치에 각각 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 한쌍의 프레임형상 부재는 평면에서 보아 직사각형 형상을 갖는다. 그리고, 한쌍의 프레임형상 부재의 쌍방에 각각 형성되는 유입구 및 유출구는 평면적으로 보아서 직사각형 형상의 네 모서리 위치 근방에 배치된다. 이것에 의해, 냉각 유체 중계부에 대한 광변조 소자 유지체의 지지 상태를 4개의 유체 순환 부재에서 더욱 안정하게 지지할 수 있는 동시에, 광변조 소자의 위치 결정을 더욱 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 유입구 및 유출구는 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 각 측단부의 대각 위치 근방에 각각 형성되어 있으므로, 각 냉각실 전체에 걸쳐서 냉각 유체를 대류시킬 수 있고, 각 냉각실내에 냉각 유체가 체류하는 일이 없고, 광변조 소자를 효율적으로 냉각할 수 있다.

본 발명의 광학 장치에서는, 상기 광변조 소자 유지체는 상기 한쌍의 투광성 기판을 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 대하여 각각 가압 고정하는 한쌍의 투광성 기판 가압 부재를 구비하고, 상기 한쌍의 투광성 기판 가압 부재 중 어느 한편의 투광성 기판 가압 부재에는, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 상기 각 유체 순환 부재의 타단이 각각 삽입통과되는 복수의 구멍을 갖고 상기 각 유체 순환 부재를 각각 지지하는 지지부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 광변조 소자 유지체를 구성하는 한쌍의 투광성 기판 가압 부재 중 어느 한편의 투광성 기판 가압 부재에는, 복수의 구멍을 갖는 지지부가 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 장치를 조립했을 때에는, 광변조 소자 유지체와 냉각 유체 중계부를 접속하는 유체 순환 부재가 투광성 기판 가압 부재에 있어서의 지지부의 복수의 구멍에 각각 삽입통과된 상태로 된다. 따라서, 냉각 유체 중계부에 대한 광변조 소자 유지체의 지지 상태를 강고하게 할 수 있고, 외력의 영향을 완화해서 냉각 유체 중계부에 대한 광변조 소자 유지체의 위치 어긋남, 즉 광변조 소자의 위치 어긋남을 회피할 수 있다.

또한, 지지부를 갖는 투광성 기판 가압 부재에 의해, 광변조 소자 유지체와 냉각 유체 중계부를 접속하는 유체 순환 부재에 대한 외력의 영향을 완화시킬 수 있기 때문에, 냉각 유체 중계부의 삽입통과 구멍과 유체 순환 부재와의 접속 상태, 및 광변조 소자 유지체의 유입구 및 유출구와 유체 순환 부재와의 접속 상태를 양호하게 할 수 있고, 이들 접속 부분에서의 냉각 유체의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 광학 장치에서는, 입사된 광속의 광학 특성을 변환하는 적어도 1개의 광학 변환 소자를 구비하고, 상기 광학 변환 소자는 투광성 기판과, 상기 투광성 기판상에 형성되어, 입사된 광속의 광학 특성을 변환하는 광학 변환막으로 구성되며, 상기 광변조 소자 유지체를 구성하는 투광성 기판 중 적어도 어느 하나의 투광성 기판은 상기 광학 변환 소자를 구성하는 투광성 기판인 것이 바람직하다.

여기에서, 광학 변환 소자로서는, 예컨대, 편광판, 위상차판, 또는 시야각 보정판 등을 채용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 광변조 소자 유지체를 구성하는 투광성 기판 중 적어도 어느 하나의 투광성 기판은 광학 변환 소자를 구성하는 투광성 기판이므로, 광변조 소자 뿐만 아니라, 광학 변환 소자의 위치 결정도 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 광원으로부터 사출된 광속에 의해 광학 변환막에 발생되는 열도 냉각실을 대류하는 냉각 유체에 방열할 수 있다.

본 발명의 광학 장치에서는, 상기 광변조 소자 유지체 및 상기 냉각 유체 중계부 사이에 개재 배치되고, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 상기 각 유체 순환 부재의 타단이 각각 삽입통과되는 복수의 구멍을 갖고, 상기 각 유체 순환 부재를 각각 지지하는 지지 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 광학 장치는 복수의 구멍을 갖는 지지 부재를 구비하고 있다. 이 때문에, 광학 장치를 조립했을 때에는, 광변조 소자 유지체와 냉각 유체 중계부를 접속하는 유체 순환 부재가 지지 부재에 있어서의 복수의 구멍에 삽입통과된 상태가 된다. 따라서, 냉각 유체 중계부에 대한 광변조 소자 유지체의 지지 상태를 강고하게 할 수 있고, 외력의 영향을 완화해서 냉각 유체 중계부에 대한 광변조 소자 유지체의 위치 어긋남, 즉 광변조 소자의 위치 어긋남을 회피할 수 있다.

또한, 지지 부재에 의해, 광변조 소자 유지체와 냉각 유체 중계부를 접속하 는 유체 순환 부재에 대한 외력의 영향을 완화시킬 수 있으므로, 냉각 유체 중계부의 삽입통과 구멍과 유체 순환 부재와의 접속 상태, 및 광변조 소자 유지체의 유입구 및 유출구와 유체 순환 부재와의 접속 상태를 양호하게 할 수 있고, 이들 접속 부분에서의 냉각 유체의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 광학 장치에서는, 상기 광변조 소자는 복수로 구성되고, 상기 광변조 소자 유지체는 상기 복수의 광변조 소자에 대응해서 복수로 구성되며, 상기 복수의 광변조 소자 유지체가 각각 배치되는 복수의 광속 입사측 단면을 갖고, 상기 복수의 광변조 소자에서 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학 장치를 구비하고, 상기 냉각 유체 중계부는 상기 색합성 광학 장치에 있어서의 상기 복수의 광속 입사측 단면과 교차하는 단면 중 어느 한편의 단면에 부착될 수 있고 내부의 냉각 유체를 분기해서 상기 복수의 광변조 소자 유지체의 각 냉각실 내부에 유입시키는 제 1 중계부와, 상기 색합성 광학 장치에 있어서의 상기 복수의 광속 입사측 단면과 교차하는 단면 중 다른쪽의 단면에 장착되고 상기 복수의 광변조 소자 유지체의 각 냉각실 내부에서 유출하는 상기 냉각 유체를 일괄해서 송입하는 제 2 중계부로 구성되고, 상기 제 1 중계부 및 상기 제 2 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 복수의 광변조 소자 유지체에 있어서의 각 유입구 및 각 유출구에 각각 연통 접속하는 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 광학 장치는 색합성 광학 장치를 구비한다. 그리고, 냉각 유체 중계부를 구성하는 제 1 중계부 및 제 2 중계부는 색합성 광학 장치의 복수의 광속 입사측 단면에 교차하는 단면에 각각 부착될 수 있다. 또한, 제 1 중계부 및 제 2 중계부에는, 복수의 광변조 소자 유지체에 접속하는 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 형성되어 있다. 이것에 의해, 복수의 광변조 소자 유지체에 대응해서 복수의 냉각 유체 중계부를 설치할 필요가 없고, 복수의 광변조 소자 유지체를 지지하는 부재를 공통화하고, 광학 장치를 콤팩트하게 정리하여, 광학 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 냉각 유체 중계부를 공통화함으로써, 방열기 및 유체 펌프 등의 다른 부재와 접속할 때에도, 냉각 유체 중계부와 상기 다른 부재를 유체 순환 부재에서 접속하면 좋고, 복수의 광변조 소자 유지체와 상기 다른 부재를 직접 유체 순환 부재로 접속할 필요가 없다. 이 때문에, 유체 순환 부재의 순환 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 광학 장치를 소형화함으로써, 외력의 영향을 저감할 수 있고, 복수의 광변조 소자의 상호 위치를 양호하게 유지하고, 화소 어긋남이 없는 양호한 광학상을 형성할 수 있다.

본 발명의 광학 장치의 제조 방법은 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조해서 광학상을 형성하는 광변조 소자와, 내부에 냉각 유체를 봉입 가능하게 하는 냉각실이 형성되고 상기 냉각실내의 냉각 유체에 대하여 열전달 가능하게 상기 광변조 소자를 유지하는 광변조 소자 유지체와, 상기 광변조 소자 유지체의 냉각실과 연통 접속되고, 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 외부로 안내하고, 다시 상기 냉각실 내부로 인도하는 복수의 유체 순환 부재를 포함해서 구성되는 광학 장치를 제조하는 광학 장치의 제조 방법이며, 상기 광학 장치는 상기 복수의 유체 순환 부재를 거쳐서 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체, 및/또는 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 내부에서 상기 냉각실 외부를 향하는 냉각 유체를 중계하는 냉각 유체 중계부를 구비하고, 상기 복수의 유체 순환 부재 중 일단이 상기 광변조 소자 유지체의 냉각실에 각각 연통 접속하는 적어도 2개의 유체 순환 부재는, 타단이 상기 광원으로부터 사출된 광속의 광축 방향을 향해서 돌출하도록 형성되고, 상기 냉각 유체 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 형성되며, 상기 광학 장치의 제조 방법은 상기 광변조 소자 유지체에 상기 광변조 소자를 유지시키는 광변조 장치 조립 단계와, 상기 냉각 유체 중계부의 상기 삽입통과 구멍에 상기 광변조 소자 유지체에 접속하는 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과시키는 광변조 장치 설치 단계와, 상기 광변조 소자에 대하여 광속을 도입하는 광속 도입 단계와, 상기 광변조 소자에 대하여 도입되고 상기 광변조 소자로부터 사출되는 광속에 근거하여, 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재의 타단과 상기 삽입통과 구멍과의 삽입통과 상태를 변경하여, 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 광축상의 소정 위치에 상기 광변조 소자를 위치 조정하는 위치 조정 단계와, 상기 삽입통과 구멍에 대하여상기 적어도 2개의 유체 순환 부재를 고정하는 동시에, 상기 삽입통과 구멍과 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재와의 간극을 밀봉하는 위치 고정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 광학 장치의 제조 방법은 광변조 장치 조립 단계와, 광변조 장치 설치 단계와, 광속 도입 단계와, 위치 조정 단계와, 위치 고정 단계를 포함하고 있다. 이것에 의해, 위치 조정 단계에서 광변조 소자 유지체에 접속하는 유체 순환 부재를 절곡 등을 하지 않고, 광원으로부터 사출되는 광속의 광축상의 소정 위치에 광변조 소자를 용이하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 위치 고정 단계에서, 위치 결정된 광변조 소자 유지체를 냉각 유체 중계부에 대하여 위치 고정하는 동시에, 삽입통과 구멍과 적어도 2개의 유체 순환 부재와의 간극을 밀봉하여, 광변조 소자를 소정 위치에 위치 고정할 수 있는 동시에, 냉각 유체 중계부의 삽입통과 구멍과 유체 순환 부재와의 접속 부분에서의 냉각 유체의 누설이 없는 양호한 광학 장치를 제조할 수 있다.

본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실, 상기 복수의 유체 순환 부재, 및 상기 냉각 유체 중계부의 내부에 상기 냉각 유체를 봉입하지 않은 상태에서 실시하고, 상기 광속 도입 단계에서 도입되어 상기 광변조 소자로부터 사출되는 광속을 광학상 검출 장치에서 검출하는 광학상 검출 단계를 포함하고, 상기 위치 조정 단계는 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실에 냉각 유체를 봉입하는 경우에 상기 냉각실을 통과하는 광속의 광로의 길이에 대한, 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실에 상기 냉각 유체를 봉입하지 않은 경우에 상기 냉각실을 통과하는 광속의 광로의 길이의 차분만큼, 상기 광학상 검출 장치를 상기 광축에 따른 방향으로 편향시킨 상태에서, 상기 광학상 검출 장치에서 검출된 광학상에 기초하여 상기 광변조 소자의 위치 조정을 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 광학 장치의 제조 방법은 냉각 유체를 충전하지 않은 상태에서 실시한다. 또한, 광학 장치의 제조 방법은 광학상 검출 단계를 구비한다. 그리고, 위치 조정 단계에서는 냉각 유체가 충전된 상태에서의 냉각실내의 냉각 유체를 통과시키는 광로의 길이와, 냉각 유체가 충전되어 있지 않은 상태에서의 냉각실내의 공기를 통과시키는 광로의 길이와의 편차분만큼, 광학상 검출 장치를 광축에 따른 방향으로 편향시킨 상태에서, 광학상 검출 장치에서 검출된 광학상에 기초하여 광변조 소자의 위치 조정을 실시한다. 이것에 의해, 냉각 유체를 충전하지 않은 상태에서 광학 장치를 제조해도, 냉각 유체를 충전하고 있는 상태의 최적 위치에 광변조 소자를 위치 결정할 수 있다. 따라서, 광학 장치를 제조하고, 광변조 소자 유지체의 냉각실, 복수의 유체 순환 부재, 및 냉각 유체 중계부의 내부에 냉각 유체를 충전한 후, 광변조 소자 유지체의 위치를 다시 조정할 필요가 없다.

본 발명의 프로젝터는 광원 장치와, 상술한 광학 장치와, 상기 광학 장치에서 형성된 광학상을 확대 투사하는 투사 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 프로젝터는 광원 장치, 상술한 광학 장치, 및 투사 광학 장치를 구비하고 있으므로, 상술한 광학 장치와 같은 작용·효과를 가질 수 있다.

또한, 프로젝터는 광변조 소자를 소정 위치에 양호하게 위치 결정할 수 있는 광학 장치를 구비하고 있으므로, 광원 장치로부터 사출된 광속의 광축에 대한 광변조 소자의 위치가 어긋나는 일이 없고, 불필요한 광이 스크린 상에 투영되는 일이 없다.

[제 1 실시 형태]

이하, 본 발명의 제 1 실시 형태를 도면에 기초해서 설명한다.

[프로젝터의 구성]

도 1은 프로젝터(1)의 개략 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.

프로젝터(1)는 광원으로부터 사출되는 광속을 화상 정보에 따라 변조해서 광학상을 형성하고, 형성된 광학상을 스크린 상에 확대 투사하는 것이다. 이 프로젝터(1)는 외장 케이스(2)와, 냉각 유닛(3)과, 광학 유닛(4)과, 투사 광학 장치로서의 투사 렌즈(5)를 구비한다.

또한, 도 1에 있어서, 도시하지 않았지만, 외장 케이스(2)내에 있어서, 냉각 유닛(3), 광학 유닛(4) 및 투사 렌즈(5) 이외의 공간에는 전원 블록, 램프 구동 회로 등이 배치된다.

외장 케이스(2)는 합성 수지 등으로 구성되고, 냉각 유닛(3), 광학 유닛(4) 및 투사 렌즈(5)를 내부에 수납 배치하는 전체적으로 대략 직방체 형상으로 형성되어 있다. 이 외장 케이스(2)는 도시하지 않았지만, 프로젝터(1)의 상면, 전면, 배면, 및 측면을 각각 구성하는 상측 케이스와, 프로젝터(1)의 저면, 전면, 측면, 및 배면을 각각 구성하는 하측 케이스로 구성되고, 상기 상측 케이스 및 상기 하측 케이스는 서로 나사 등으로 고정되어 있다.

또한, 외장 케이스(2)는 합성 수지제에 한정되지 않고, 그 밖의 재료로 형성해도 좋으며, 예컨대, 금속 등으로 구성해도 좋다.

또한, 도시하지 않았지만, 이 외장 케이스(2)에는 냉각 유닛(3)에 의해 프로젝터(1) 외부로부터 냉각 공기를 내부에 도입하기 위한 흡기구, 및 프로젝터(1) 내부의 따뜻한 공기를 배출하기 위한 배기구가 형성되어 있다.

또한, 이 외장 케이스(2)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 투사 렌즈(5)의 측방으로 외장 케이스(2)의 각 부분에 위치하며, 광학 유닛(4)의 후술하는 광학 장치의 방열기를 다른 부재와 격리하는 격벽(21)이 형성되어 있다.

냉각 유닛(3)은 프로젝터(1) 내부에 형성되는 냉각 유로에 냉각 공기를 송입하여, 프로젝터(1)내에서 발생하는 열을 냉각시킨다. 이 냉각 유닛(3)은 투사 렌즈(5)의 측방에 위치하고, 외장 케이스(2)에 형성된 도시하지 않은 흡기구로부터 프로젝터(1) 외부의 냉각 공기를 내부에 도입해서 광학 유닛(4)의 후술하는 광학 장치의 액정 패널에 냉각 공기를 내뿜는 시로코(sirocco) 팬(31)과, 외장 케이스(2)에 형성된 격벽(21) 내부에 위치하고, 외장 케이스(2)에 형성된 도시하지 않은 흡기구로부터 프로젝터(1) 외부의 냉각 공기를 내부에 도입해서 광학 유닛(4)의 후술하는 방열기에 냉각 공기를 내뿜는 냉각 팬으로서의 축류 팬(32)을 구비한다.

또한, 이 냉각 유닛(3)은 도시하지 않았지만, 시로코 팬(31) 및 축류 팬(32) 외에, 광학 유닛(4)의 후술하는 광원 장치, 및 도시하지 않은 전원 블록, 램프 구동 회로 등을 냉각하기 위한 냉각 팬도 구비하고 있다.

광학 유닛(4)은 광원으로부터 사출된 광속을 광학적으로 처리하여 화상 정보 에 대응해서 광학상(칼라 화상)을 형성하는 유닛이다. 이 광학 유닛(4)은 도 1에 도시하는 바와 같이, 외장 케이스(2)의 배면을 따라 연장하는 동시에, 외장 케이스(2)의 측면을 따라 연장하는 평면에서 보아 대략 L자형 형상을 갖고 있다. 또한, 이 광학 유닛(4)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

투사 렌즈(5)는 복수의 렌즈가 조합된 조(組) 렌즈로서 구성된다. 그리고, 이 투사 렌즈(5)는 광학 유닛(4)에서 형성된 광학상(칼라 화상)을 도시하지 않은 스크린 상에 확대 투사한다.

[광학 유닛의 상세한 구성]

광학 유닛(4)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 인티그레이터 조명 광학계(41)와, 색분리 광학계(42)와, 릴레이(relay) 광학계(43)와, 광학 장치(44)와, 이들 광학 부품(41∼43) 및 광학 장치(44)의 후술하는 광학 장치 본체(4404)를 수납 배치하는 광학 부품용 하우징(45)을 구비한다.

인티그레이터 조명 광학계(41)는 광학 장치(44)를 구성하는 후술하는 액정 패널의 화상 형성 영역을 대략 균일하게 조명하기 위한 광학계이다. 이 인티그레이터 조명 광학계(41)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광원 장치(411)와, 제 1 렌즈 어레이(412)와, 제 2 렌즈 어레이(413)와, 편광 변환 소자(414)와, 중첩 렌즈(415)를 구비한다.

광원 장치(411)는 방사상의 광선을 사출하는 광원 램프(416)와, 이 광원 램프(416)로부터 사출된 방사광을 반사하는 리플렉터(417)를 구비한다. 광원 램프(416)로서는 할로겐 램프나 메탈 할라이드 램프, 고압 수은 램프가 많이 이용된다. 또한, 리플렉터(417)로서는, 도 1에서는, 포물면 거울을 채용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 타원면 거울로 구성하고, 광속 사출측에 상기 타원면 거울에 의해 반사된 광속을 평행 광으로 하는 평행화 오목 렌즈를 채용한 구성으로서도 좋다.

제 1 렌즈 어레이(412)는 광축 방향에서 보아 대략 직사각형 형상의 윤곽을 갖는 소형 렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 구성을 갖고 있다. 각 소형 렌즈는 광원 장치(411)로부터 사출되는 광속을 복수의 부분 광속으로 분할하고 있다.

제 2 렌즈 어레이(413)는 제 1 렌즈 어레이(412)와 거의 같은 구성을 갖고 있고, 소형 렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 구성을 갖고 있다. 이 제 2 렌즈 어레이(413)는 중첩 렌즈(415)와 함께, 제 1 렌즈 어레이(412)의 각 소형 렌즈의 상을 광학 장치(44)의 후술하는 액정 패널 상에 결상시키는 기능을 갖고 있다.

편광 변환 소자(414)는 제 2 렌즈 어레이(413)와 중첩 렌즈(415)와의 사이에 배치되어, 제 2 렌즈 어레이(413)로부터의 광을 대략 1종류의 편광 광으로 변환하는 것이다.

구체적으로, 편광 변환 소자(414)에 의해 대략 1종류의 편광 광으로 변환된 각 부분 광은 중첩 렌즈(415)에 의해 최종적으로 광학 장치(44)의 후술하는 액정 패널 상에 거의 중첩된다. 편광 광을 변조하는 타입의 액정 패널을 이용한 프로젝터에서는, 1종류의 편광 광밖에 이용할 수 없기 때문에, 임의적인 편광 광을 발하는 광원 장치(411)로부터의 광의 약 절반은 이용할 수 없다. 이 때문에, 편광 변환 소자(414)를 이용함으로써, 광원 장치(411)로부터의 사출광을 대략 1종류의 편광 광으로 변환하여, 광학 장치(44)에서의 광의 이용 효율을 높이고 있다.

색 분리 광학계(42)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 2매의 다이크로익 미러(421, 422)와, 반사 미러(423)를 구비하고, 다이크로익 미러(421, 422)에 의해 인티그레이터 조명 광학계(41)로부터 사출된 복수의 부분 광속을 적색, 녹색, 청색의 3색의 색광으로 분리하는 기능을 갖고 있다.

릴레이 광학계(43)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 입사측 렌즈(431), 릴레이 렌즈(433) 및 반사 미러(432, 434)를 구비하고, 색분리 광학계(42)에 의해 분리된 적색광을 광학 장치(44)의 후술하는 적색광용 액정 패널까지 인도하는 기능을 갖고 있다.

이 때, 색분리 광학계(42)의 다이크로익 미러(421)에서는, 인티그레이터 조명 광학계(41)로부터 사출된 광속의 청색광 성분이 반사하는 동시에, 적색광 성분과 녹색광 성분이 투과한다. 다이크로익 미러(421)에 의해 반사된 청색광은 반사 미러(423)에 의해 반사되고, 필드(field) 렌즈(418)를 통해서 광학 장치(44)의 후술하는 청색광용 액정 패널에 도달한다. 이 필드 렌즈(418)는 제 2 렌즈 어레이(413)로부터 사출된 각 부분 광측을 그 중심축(주 광선)에 대하여 평행한 광속으로 변환한다. 다른 녹색광용, 적색광용 액정 패널의 광입사측에 설치된 필드 렌즈(418)도 마찬가지이다.

다이크로익 미러(421)를 투과한 적색광과 녹색광 중에서, 녹색광은 다이크로익 미러(422)에 의해 반사되고, 필드 렌즈(418)를 통해서 광학 장치(44)의 후술하는 녹색광용 액정 패널에 도달한다. 한편, 적색광은 다이크로익 미러(422)를 투과해서 릴레이 광학계(43)를 지나고, 또한 필드 렌즈(418)를 통해서 광학 장치(44)의 후술하는 적색광용 액정 패널에 도달한다. 또한, 적색광에 릴레이 광학계(43)가 채용되는 것은, 적색광의 광로의 길이가 다른 색광의 광로 길이보다도 길기 때문에, 광의 발산 등에 의한 광의 이용 효율의 저하를 방지하기 위해서이다. 즉, 입사측 렌즈(431)에 입사된 부분 광속을 그대로, 필드 렌즈(418)에 전해주기 위해서이다. 본 실시형태에 있어서는 적색광의 광로 길이가 길도록 구성되어 있지만 청색광의 광로 길이를 길게 하는 구성도 고려된다.

광학 장치(44)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광변조 소자로서의 3개의 액정 패널(441)(적색광용 액정 패널을 441R, 녹색광용 액정 패널을 441G, 청색광용 액정 패널을 441B라고 함)과, 이 액정 패널(441)의 광속 입사측 및 광속 사출측에 배치되는 광학 변환 소자로서의 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)과, 색합성 광학 장치로서의 크로스 다이크로익 프리즘(444)이 일체적으로 형성된 것이다.

또한, 광학 장치(44)는 구체적인 구성은 후술하지만, 액정 패널(441), 입사측 편광판(442), 사출측 편광판(443) 및 크로스 다이크로익 프리즘(444) 이외에, 메인 탱크, 유체 압송부, 냉각 유체 중계부, 광변조 소자 유지체, 방열기, 및 유체 순환 부재를 구비한다.

액정 패널(441)은 유리 등으로 이루어지는 한쌍의 기판(441C, 441D)(도 6 참조)에 전기 광학 물질인 액정이 밀폐 봉입된 구성을 갖고 있다. 이 중, 기판(441C)(도 6 참조)은 액정을 구동하기 위한 구동 기판이며, 서로 평행하게 배열 형성되는 복수의 데이타선과, 복수의 데이타선과 직교하는 방향에 배열 형성되는 복수의 주사선과, 주사선 및 데이타선의 교차에 대응해서 매트릭스 형상으로 배열 형성되는 화소 전극과, TFT 등의 스위칭 소자를 갖고 있다. 또한, 기판(441D)(도 6 참조)은 기판(441C)에 대하여 소정 간격을 두고서 대향 배치되는 대향 기판이며, 소정의 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극을 갖고 있다. 그리고, 이들 기판(441C, 441D)에는, 도시하지 않은 제어 장치와 전기적으로 접속하고, 상기 주사선, 상기 데이타선, 상기 스위칭 소자, 및 상기 공통 전극 등에 소정의 구동 신호를 출력하는 플렉시블 프린트 기판(441E)(도 6 참조)이 접속되어 있다. 이 플렉시블 프린트 기판(441E)(도 6 참조)을 거쳐서 상기 제어 장치로부터 구동 신호를 입력함으로써, 소정의 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 전압이 인가되고, 상기 화소 전극 및 공통 전극 사이에 개재되는 액정의 배향 상태가 제어되어, 입사측 편광판(442)으로부터 사출된 편광 광속의 편광 방향이 변조된다.

입사측 편광판(442)은 편광 변환 소자(414)에 의해 편광 방향이 대략 한 방향으로 정렬된 각 색광이 입사되고, 입사된 광속 중, 편광 변환 소자(414)에 의해 정렬된 광속의 편광축과 대략 동일 방향의 편광 광만 투과시키고, 그 밖의 광속을 흡수하는 것이다. 이 입사측 편광판(442)은 예컨대, 사파이어 유리 또는 수정 등의 투광성 기판(442A)(도 6 참조)상에 광학 변환막으로서의 도시하지 않은 시야각 보정막 및 편광막이 부착된 구성을 갖고 있다.

사출측 편광판(443)은 액정 패널(441)로부터 사출된 광속 중, 입사측 편광판(442)에 있어서의 광속의 투과 축과 직교하는 편광축을 갖는 광속만 투과시키고, 그 밖의 광속을 흡수하는 것이다. 이 사출측 편광판(443)은 입사측 편광판(442)과 동일하게 투광성 기판(443A)(도 6 참조)상에 도시하지 않은 시야각 보정막 및 편광막(443B)(도 6 참조)이 부착된 구성을 갖고 있다.

또한, 상술한 시야각 보정막은 액정 패널(441)에 의해 형성되는 광학상의 시야각을 보정하는 기능을 갖는 것이며, 이 시야각 보정막을 배치함으로써 투사 화상의 시야각이 확대되고 또한, 투사 화상의 콘트라스트(contrast)가 대폭 향상된다.

크로스 다이크로익 프리즘(444)은 사출측 편광판(443)에서 사출된 색광마다 변조된 광학상을 합성해서 칼라 화상을 형성하는 광학 소자이다. 이 크로스 다이크로익 프리즘(444)은 4개의 직각 프리즘을 부착해 평면에서 보아 대략 정방형상을 하고, 직각 프리즘을 서로 부착시킨 계면에는, 2개의 유전체 다층막이 형성되어 있다. 이들 유전체 다층막은 액정 패널(441R, 441B)로부터 사출되고 사출측 편광판(443)을 거쳐서 색광을 반사하며, 액정 패널(441G)로부터 사출되고 사출측 편광판(443)을 거쳐서 색광을 투과한다. 이렇게 하여, 각 액정 패널(441R, 441G, 441B)에서 변조된 각 색광이 합성되어 칼라 화상이 형성된다.

광학 부품용 하우징(45)은 예컨대, 금속제 부재로 구성되고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 내부에 소정의 조명 광축(A)이 설치되며, 상술한 광학 부품(41∼43) 및 광학 장치(44)의 후술하는 광학 장치 본체를 조명 광축(A)에 대한 소정 위치에 수납 배치한다. 또한, 광학 부품용 하우징(45)은 금속제 부재에 한정되지 않고, 열전도성 재료이면 그 외의 재료로 구성해도 좋다. 이 광학 부품용 하우징(45)은 구체적으로 도시하지 않았지만, 광학 부품(41∼43) 및 광학 장치(44)의 후술하는 광학 장치 본체를 수납하는 용기 형상의 부품 수납 부재와, 부품 수납 부재의 개구 부분을 폐색하는 커버 형상 부재로 구성된다.

이 중, 부품 수납 부재는 광학 부품용 하우징(45)의 저면, 전면, 및 측면을 각각 구성한다.

이 부품 수납 부재에 있어서, 저면에는 광학 장치(44)의 액정 패널(441) 위치에 대응해서 형성된 도시하지 않은 3개의 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 냉각 유닛(3)의 시로코 팬(31)에 의해 프로젝터(1) 외부로부터 내부에 도입된 냉각 공기는 시로코 팬(31)으로부터 토출되고, 상기 3개의 구멍을 거쳐서 광학 장치(44)의 3개의 액정 패널(441)에 유통한다.

[광학 장치의 구성]

도 2는 광학 장치(44)를 하방측에서 본 사시도이다.

광학 장치(44)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(441), 입사측 편광판(442), 사출측 편광판(443) 및 크로스 다이크로익 프리즘(444)이 일체로 된 광학 장치 본체(440)와, 메인 탱크(445)와, 유체 압송부(446)와, 방열기(447)와, 복수의 유체 순환 부재(448)를 구비한다.

복수의 유체 순환 부재(448)는 내부에 냉각 유체가 대류 가능하게 알루미늄제의 관상 부재로 구성되고, 냉각 유체가 순환 가능하게 각 부재(440, 445∼447)를 접속한다. 그리고, 순환하는 냉각 유체에 의해 광학 장치 본체(440)를 구성하는 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)에 발생되는 열을 냉각시킨다.

또한, 본 실시형태에서는, 냉각 유체로서, 투명성의 비휘발성 액체인 에틸렌 글리콜을 채용한다. 냉각 유체로서는 에틸렌 글리콜에 한정되지 않고, 그 밖의 액체를 채용해도 좋다.

이하에서는, 각 부재(440, 445∼447)를, 순환하는 냉각 유체의 유로에 따라 액정 패널(441)에 대한 상류측에서부터 순차로 설명한다.

[메인 탱크의 구조]

도 3은 메인 탱크(445)의 구조를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 3a는 메인 탱크(445)를 위쪽에서 본 평면도이다. 또한, 도 3b는 도 3a에 있어서의 A-A 선 단면도이다.

메인 탱크(445)는 대략 원주형상을 갖고, 알루미늄제의 2개의 용기 형상 부재로 구성되고, 2개의 용기 형상 부재의 개구 부분을 서로 접속하여 내부에 냉각 유체를 일시적으로 축적한다. 이들 용기 형상 부재는, 예컨대, 밀봉 용접 또는 고무 등의 탄성 부재를 개재시킴으로써 접속된다.

이 메인 탱크(445)에 있어서, 원주 축방향 대략 중앙 부분에는, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 냉각 유체를 내부에 유입시키는 냉각 유체 유입부(445A) 및 내부의 냉각 유체를 외부로 유출시키는 냉각 유체 유출부(445B)가 형성되어 있다.

이들 냉각 유체 유입부(445A) 및 냉각 유체 유출부(445B)는 유체 순환 부재(448)의 관 직경 치수보다도 작은 관 직경 치수를 갖는 대략 원통형 부재로 구성되고, 메인 탱크(445)의 내외로 돌출하도록 배치되어 있다. 그리고, 냉각 유체 유입부(445A)의 외측에 돌출한 일단에는, 유체 순환 부재(448)의 일단이 접속되고, 상기 유체 순환 부재(448)를 통해 외부로부터의 냉각 유체가 메인 탱크(445) 내부에 유입된다. 또한, 냉각 유체 유출부(445B)의 외측에 돌출한 일단에도, 유체 순환 부재(448)의 일단이 접속되고, 상기 유체 순환 부재(448)를 통해 메인 탱크(445) 내부의 냉각 유체가 외부로 유출된다.

또한, 냉각 유체 유입부(445A) 및 냉각 유체 유출부(445B)의 내측에 돌출한 타단은, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 메인 탱크(445)의 원주 축을 향해서 연장하고, 평면적으로 보아 대략 직교하도록 각각 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 냉각 유체 유입부(445A)를 거쳐서 메인 탱크(445) 내부에 유입된 냉각 유체가 냉각 유체 유출부(445B)를 거쳐서 즉시 외부로 유출되는 것을 회피할 수 있고, 유입된 냉각 유체를 메인 탱크(445) 내부의 냉각 유체와 혼합시켜, 냉각 유체의 온도의 균일화를 도모하고 있다.

또한, 이 메인 탱크(445)의 외주면에 있어서, 원주 축방향 대략 중앙 부분에는, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 2개의 용기 형상 부재의 각각에 3개의 고정부(445C)가 형성되고, 상기 고정부(445C)에 나사(445D)(도 2)를 삽입통과시키고, 외장 케이스(2)의 저면에 나사 결합시킴으로써, 2개의 용기 형상 부재가 서로 밀접하게 접속되는 동시에, 메인 탱크(445)가 외장 케이스(2)에 고정된다.

그리고, 이 메인 탱크(445)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광학 부품용 하우징(45)과 외장 케이스(2)의 내측면에 의해 형성되는 평면에서 보아 삼각형 형상의 영역에 배치된다. 이 영역에 메인 탱크(445)를 배치함으로써, 외장 케이스(2)내의 수납 효율의 향상을 도모할 수 있고, 프로젝터(1)가 대형화하는 일이 없다.

[유체 압송부(446)의 구조]

유체 압송부(446)는 메인 탱크(445)내에 축적된 냉각 유체를 송입하고, 송입된 냉각 유체를 외부로 강제적으로 송출한다. 이 때문에, 유체 압송부(446)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 메인 탱크(445)의 냉각 유체 유출부(445B)에 접속된 유체 순환 부재(448)의 타단과 연통 접속하는 동시에, 외부로 냉각 유체를 송출하기 위해서 다른 유체 순환 부재(448)의 일단과 연통 접속하고 있다.

이 유체 압송부(446)는 구체적으로 도시하지 않았지만, 예컨대, 대략 직방체 형상의 알루미늄제의 중공 부재내에 임펠러가 배치된 구성을 갖고, 도시하지 않은 제어 장치에 의한 제어에 의해 상기 임펠러가 회전하는 것으로, 메인 탱크(445)내에 축적된 냉각 유체를 유체 순환 부재(448)를 통해 강제적으로 송입하고, 송입된 냉각 유체를 유체 순환 부재(448)를 통해 외부로 강제적으로 송출한다. 이러한 구성에서는, 유체 압송부(446)는 상기 임펠러의 회전축 방향의 두께 치수를 작게 할 수 있고, 프로젝터(1) 내부의 빈 공간에 배치하는 것이 가능해진다. 본 실시형태에서는, 유체 압송부(446)는 투사 렌즈(5)의 하방에 배치된다.

[광학 장치 본체의 구조]

도 4는 광학 장치 본체(440)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도 5는 광학 장치 본체(440)의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도이다.

광학 장치 본체(440)는 3개의 액정 패널(441), 3개의 입사측 편광판(442), 3개의 사출측 편광판(443) 및 크로스 다이크로익 프리즘(444) 외에, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 냉각 유체 중계부(4401)와, 3개의 광변조 소자 유지체(4402)를 구비한다.

냉각 유체 중계부(4401)는 알루미늄제의 중공 부재로 구성되고, 광변조 소자 유지체(4402) 외부로부터 내부로 향하는 냉각 유체, 및 광변조 소자 유지체(4402) 내부로부터 외부로 향하는 냉각 유체를 중계하는 것이다. 이 냉각 유체 중계부(4401)는, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 중계부(4403)와, 제 2 중계부(4404)를 구비한다.

[제 1 중계부의 구조]

제 1 중계부(4403)는 대략 직방체 형상의 알루미늄제의 중공 부재로 구성되고, 유체 압송부(446)로부터 강제적으로 송출된 냉각 유체를 송입하고, 송입된 냉각 유체를 3개의 광변조 소자 유지체(4402)마다 분기해서 송출한다. 또한, 이 제 1 중계부(4403)는 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 3개의 광속 입사측 단면에 교차하는 단면인 하면에 고정되어, 크로스 다이크로익 프리즘(444)을 지지하는 프리즘 고정판으로서의 기능도 갖는다.

이 제 1 중계부(4403)에 있어서, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 광속 사출측 단면에 대응하는 측면에는, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 유체 압송부(446)로부터 압송된 냉각 유체를 내부에 유입시키는 냉각 유체 유입부(4403A)가 형성되어 있다. 이 냉각 유체 유입부(4403A)는 메인 탱크(445)의 냉각 유체 유입부(445A)와 같이, 유체 순환 부재(448)의 관 직경 치수보다도 작은 관 직경 치수를 갖는 대략 원통형 부재로 구성되고, 도시하지 않았지만, 제 1 중계부(4403) 내외로 돌출하도록 배치되어 있다. 그리고, 냉각 유체 유입부(4403A)의 외측으로 돌출한 일단에는, 유체 압송부(446)에 연통 접속된 유체 순환 부재(448)의 타단이 접속되어, 상기 유체 순환 부재(448)를 통해 유체 압송부(446)로부터 압송된 냉각 유체가 제 1 중계부(4403) 내부에 유입된다.

또한, 저면의 네 모서리 부분에는, 도 2, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 상기 저면을 따라 연장하는 아암부(4403B)가 각각 형성되어 있다. 이들 아암부(4403B)의 선단 부분에는 각각 구멍(4403B1)이 형성되고, 이들 구멍(4403B1)에 도시하지 않은 나사를 삽입통과시켜, 광학 부품용 하우징(45)의 저면에 나사 결합시킴으로써, 광학 장치 본체(440)가 광학 부품용 하우징(45)에 고정된다. 이 때, 제 1 중계부(4403) 및 광학 부품용 하우징(45)은 열전달 가능하게 접속된다. 이렇게, 제 1 중계부(4403)가 광학 부품용 하우징(45)에 열전달 가능하게 접속됨으로써, 순환하는 냉각 유체∼제 1 중계부(4403)∼광학 부품용 하우징(45)으로의 열전달 경로를 확보하고, 냉각 유체의 냉각 효율을 향상시키며, 나아가서는, 냉각 유체에 의한 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)의 냉각 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 시로코 팬(31)의 송풍을 광학 부품용 하우징(45)의 저면을 따라 유동시키면, 순환하는 냉각 유체의 방열 면적을 증가할 수 있고, 또한, 냉각 효율을 높일 수 있다.

또한, 이 제 1 중계부(4403)에 있어서, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면에 대응하는 3개의 측면에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 좌우 양단부측에 위치해 광변조 소자 유지체(4402)와 연통 접속한 후술하는 2개의 유체 순환 부재를 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍(4403C)이 각각 형성되어 있다. 이들 삽입통과 구멍(4403C)은 상기 유체 순환 부재의 외주 치수보다도 약간 크게 형성되어 있다. 그리고, 광학 장치 본체(440)를 조립한 상태에서는, 삽입통과 구멍(4403C)과 상기 유체 순환 부재와의 간극이, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 밀봉 링(4403D)에 의해 밀봉된다.

또한, 도 5에서는, B색광측의 측면에 형성된 삽입통과 구멍(4403C)만이 도시되어 있지만, R색광측 및 G색광측의 측면에도 2개의 삽입통과 구멍이 각각 형성되어 있다. 즉, 제 1 중계부(4403)에는 합계 6개의 삽입통과 구멍(4403C)이 형성되어 있다.

그리고, 각 삽입통과 구멍(4403C)에 광변조 소자 유지체(4402)와 연통 접속된 후술하는 2개의 유체 순환 부재가 삽입통과됨으로써, 상기 유체 순환 부재를 통해서 제 1 중계부(4403)내의 냉각 유체가 분기되어 유출되어, 각 광변조 소자 유지체(4402)에 유통한다.

또한, 이 제 1 중계부(4403)에 있어서, 상면의 대략 중앙 부분에는, 구체적으로 도시하지 않았지만, 구 형상의 팽출부가 형성되어 있다. 그리고, 이 팽출부에 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 하면을 접촉시킴으로써, 제 1 중계부(4403)에 대한 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 영향이 미치는 방향의 위치 조정이 가능해진다.

또한, 제 2 중계부(4404)의 상세한 구조에 대해서는, 상술한 바와 같이, 광변조 소자 유지체(4402)의 구조를 설명한 후에 설명한다.

[광변조 소자 유지체의 구조]

3개의 광변조 소자 유지체(4402)는 3개의 액정 패널(441), 3개의 입사측 편광판(442) 및 3개의 사출측 편광판(443)을 각각 유지하는 동시에, 내부에 냉각 유체가 유입 및 유출하고, 상기 냉각 유체에 의해 3개의 액정 패널(441), 3개의 입사측 편광판(442) 및 3개의 사출측 편광판(443)을 각각 냉각시킨다. 또한, 각 광변조 소자 유지체(4402)는 동일한 구성이며, 이하에서는 1개의 광변조 소자 유지체(4402)만을 설명한다.

도 6은 광변조 소자 유지체(4402)의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도이다.

광변조 소자 유지체(4402)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)와, 4개의 탄성 부재(4407)와, 투광성 기판 가압 부재로서의 한쌍의 편광판 고정 부재(4408A, 4408B)와, 지지 프레임체(4409)를 구비한다.

프레임형상 부재(4405)는 대략 중앙 부분에 액정 패널(441)의 화상 형성 영역에 대응한 직사각형 형상의 개구부(4405A)를 갖는 평면에서 보아 대략 직사각형 형상의 알루미늄제의 프레임체이며, 프레임형상 부재(4406)에 대하여 광속 입사측에 배치되어, 액정 패널(441)의 광속 입사측 단면을 지지하는 동시에, 입사측 편광판(442)의 광속 사출측 단면을 지지한다.

도 7은 프레임형상 부재(4405)를 광속 입사측에서 본 사시도이다.

이 프레임형상 부재(4405)에 있어서, 광속 입사측 단면에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 탄성 부재(4407)의 후술하는 제 1 탄성 부재의 형상에 대응해서 직사각형 프레임형상의 오목부(4405B)가 형성되고, 이 오목부(4405B)에서 상기 제 1 탄성 부재를 거쳐서 입사측 편광판(442)을 지지한다. 그리고, 프레임형상 부재(4405)가 입사측 편광판(442)의 광속 사출측 단면을 지지하는 것으로, 상기 제 1 탄성 부재, 및 입사측 편광판(442)의 광속 사출측 단면에서, 개구부(4405A)에 있어서의 광속 입사측이 폐색된다.

또한, 개구부(4405A)의 주연은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 광속 사출측 단면으로부터 광속 입사측 단면을 향해서 개구면적이 커지도록, 광속 입사측의 각 부분이 모따기되어, 경사면(4405A1)을 갖고 있다.

또한, 이 광속 입사측 단면에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 개구부(4405A)의 상하측 단부 주연에, 오목부(4405B)보다도 깊은 치수의 큰 오목부(4405C)가 형성되어 있다. 이들 오목부(4405C) 중, 상측에 위치하는 오목부(4405C)의 상방측의 측벽은 광속 입사측에서 보아서 좌측에서 우측을 향해서 개구부(4405A)에 근접하도록 곡면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 하방측에 위치하는 오목부(4405C)의 하방측의 측벽은 광속 입사측에서 보아서 우측에서 좌측을 향해서 개구부(4405A)에 근접하도록 곡면 형상으로 형성되어 있다.

또한, 이 프레임형상 부재(4405)에 있어서, 광속 사출측 단면에도, 도 6에 도시하는 바와 같이, 광속 입사측 단면과 같이, 탄성 부재(4407)의 후술하는 제 2 탄성 부재의 형상에 대응해서 직사각형 프레임형상의 오목부(4405B)가 형성되고, 이 오목부(4405B)에서 상기 제 2 탄성 부재 및 지지 프레임체(4409)를 통해 액정 패널(441)의 광속 입사측 단면을 지지한다. 그리고, 프레임형상 부재(4405)가 액정 패널(441)의 광속 입사측 단면을 지지하는 것으로, 상기 제 2 탄성 부재, 지지 프레임체(4409) 및 액정 패널(441)의 광속 입사측 단면에서, 개구부(4405A)의 광속 사출측이 폐색된다.

이상과 같이, 액정 패널(441) 및 입사측 편광판(442)에 의해 개구부(4405A)의 광속 입사측 및 광속 사출측이 폐색되면, 프레임형상 부재(4405) 내부에 냉각 유체를 봉입 가능하게 하는 냉각실이 형성된다.

또한, 이 프레임형상 부재(4405)에 있어서, 그의 하방측 단부의 광속 입사측에서 보아서 오른쪽에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 하방측에 위치하는 오목부(4405C)의 하방측의 측벽을 관통하고, 제 1 중계부(4403)의 삽입통과 구멍(4403C)으로부터 유출된 냉각 유체를 내부에 유입시키는 유입구(4405D)가 형성되어 있다. 이 유입구(4405D)에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 유체 순환 부재(448A)의 일단이 예를 들면 용접 등에 의해 접속되어 있다. 이 유체 순환 부재(448A)는 타단측이 광속 사출측을 향해서 약 90°절곡될 수 있고, 그 선단 부분이 끝이 가늘도록 노즐 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 광학 장치 본체(440)를 조립할 때에, 유체 순환 부재(448A)의 선단 부분이 제 1 중계부(4403)의 삽입통과 구멍(4403C)에 삽입통과된다.

이러한 구성에 의해, 광학 장치 본체(440)를 조립할 때에는, 제 1 중계부(4403) 내부의 냉각 유체가 유체 순환 부재(448A)를 거쳐서 프레임형상 부재(4405) 내부의 냉각실에 유입된다.

또한, 이 프레임형상 부재(4405)에 있어서, 그 상방측 단부의 광속 입사측에서 보아서 좌측에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 상방측에 위치하는 오목부(4405C)의 상방측의 측벽을 관통하고, 프레임형상 부재(4405)에 있어서의 냉각실 내부의 냉각 유체를 외부로 유출시키는 유출구(4405E)가 형성되어 있다. 즉, 유입 구(4405D) 및 유출구(4405E)는 프레임형상 부재(4405)에 있어서의 대향하는 측단부의 대각 위치 근방에 각각 형성되어 있다. 이 유출구(4405E)에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 유입구(4405D)에 접속한 유체 순환 부재(448A)와 동일한 형상을 갖는 유체 순환 부재(448B)의 일단이 예를 들면 용접 등에 의해 접속되어 있다. 그리고, 이 유체 순환 부재(448B)를 통해서 프레임형상 부재(4405)에 있어서의 냉각실 내부의 냉각 유체가 외부로 유출된다.

또한, 이 프레임형상 부재(4405)에 있어서, 좌측 단부 각 코너 부분 및 우측 단부 각 코너 부분에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 프레임형상 부재(4406)와 접속하기 위한 접속부(4405F)가 형성되어 있다.

또한, 이 프레임형상 부재(4405)에 있어서, 좌측 단부 대략 중앙 부분 및 우측 단부 대략 중앙 부분에는, 도 6 또는 도 7에 도시하는 바와 같이, 편광판 고정 부재(4408A)가 계합하는 후크(4405G)가 형성되어 있다.

프레임형상 부재(4406)는 알루미늄제의 부재로 구성되고, 상술한 프레임형상 부재(4405)와의 사이에, 탄성 부재(4407)의 후술하는 제 3 탄성 부재를 거쳐서 액정 패널(441)을 협지하는 동시에, 프레임형상 부재(4405)와 대향하는 면과 반대인 면측에서 탄성 부재(4407)의 후술하는 제 4 탄성 부재를 통해서 사출측 편광판(443)을 지지하는 것이며, 그 구체적인 구조는 상술한 프레임형상 부재(4405)와 거의 같다. 구체적으로, 이 프레임형상 부재(4406)는 프레임형상 부재(4405)에 있어서의 좌우 방향 대략 중앙 부분을 지나는 축을 중심으로 해서 180°회전시킨 것이다. 즉, 프레임형상 부재(4406)에는, 프레임형상 부재(4405)의 개구부(4405A)[경사면(4405A1)을 포함함], 오목부(4405B, 4405C), 유입구(4405D), 유출구(4405E), 접속부(4405F), 및 후크(4405G)와 동일한 개구부(4406A)[경사면(4406A1)을 포함함], 오목부(4406B, 4406C), 유입구(4406D), 도시하지 않은 유출구, 접속부(4406F), 및 후크(4406G)가 형성되어 있다.

그리고, 프레임형상 부재(4405)와 동일하게, 액정 패널(441) 및 사출측 편광판(443)에 의해 개구부(4406A)의 광속 입사측 및 광속 사출측이 폐색되면, 프레임형상 부재(4406) 내부에 냉각 유체를 봉입 가능하게 하는 냉각실이 형성된다.

또한, 유입구(4406D)에는, 프레임형상 부재(4405)의 유입구(4405D)에 접속된 유체 순환 부재(448A)와 동일한 형상을 갖는 유체 순환 부재(448C)의 일단이 예를 들면 용접 등에 의해 접속되어 있다. 그리고, 이 유체 순환 부재(448C)는 광학 장치 본체(440)를 조립할 때에, 타단의 선단 부분이 제 1 중계부(4403)의 삽입통과 구멍(4403C)에 삽입통과되고, 제 1 중계부(4403) 내부의 냉각 유체가 유체 순환 부재(448C)를 거쳐서 프레임형상 부재(4406) 내부의 냉각실에 유입된다.

또한, 도시하지 않은 유출구에는, 프레임형상 부재(4405)의 유출구(4405E)에 접속된 유체 순환 부재(448B)와 동일한 형상을 갖는 유체 순환 부재(448D)의 일단이 예를 들면 용접 등에 의해 접속되어 있다. 그리고, 이 유체 순환 부재(448D)를 거쳐서 프레임형상 부재(4406)에 있어서의 냉각실 내부의 냉각 유체가 외부로 유출된다.

이러한 구성에 의해, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)를 조립한 상태에서, 프레임형상 부재(4405)의 유입구(4405D) 및 유출구(4405E)를 프레임형상 부재 (4406)에 투영시켰을 경우에는, 투영된 유입구(4405D) 및 유출구(4405E)는 프레임형상 부재(4406)에 있어서, 도시하지 않은 유출구 및 유입구(4406D)에 대하여 대향하는 측단부의 대향 위치에 각각 배치되게 된다.

그리고, 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 접속부(4405F, 4406F)에 나사(4406H)를 나사 결합함으로써, 액정 패널(441)이 지지 프레임체(4409), 탄성 부재(4407)의 후술하는 제 2 탄성 부재 및 제 3 탄성 부재를 통해서 프레임형상 부재(4405, 4406)사이에 협지되어, 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 개구부(4405A, 4406A)의 대향하는 면측이 밀봉된다.

탄성 부재(4407)는 입사측 편광판(442)과 프레임형상 부재(4405)와의 사이에 개재되어 배치되는 제 1 탄성 부재(4407A)와, 프레임형상 부재(4405)와 액정 패널(441)과의 사이에 개재되어 배치되는 제 2 탄성 부재(4407B)와, 액정 패널(441)과 프레임형상 부재(4406)와의 사이에 개재되어 배치되는 제 3 탄성 부재(4407C)와, 프레임형상 부재(4406)와 사출측 편광판(443)과의 사이에 개재되어 배치되는 제 4 탄성 부재(4407D)로 구성되어 있다. 그리고, 이들 탄성 부재(4407)는 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 냉각실을 밀봉하고, 냉각 유체의 액체 누출 등을 방지하는 것이다. 이 탄성 부재(4407)는 탄성을 갖는 실리콘 고무로 형성되고, 양면 또는 한쪽 면에 표층의 가교 밀도를 증가시키는 표면 처리가 실시되어 있다. 예를 들면, 탄성 부재(4407)로서는, 사콘(Circon) GR-d 시리즈(후지 고분자 공업의 상표)를 채용할 수 있다. 여기에서, 단면에 표면 처리가 실시되어 있음으로써, 탄성 부재(4407)를 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 오목부(4405B, 4406B)에 설치하는 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 탄성 부재(4407)는 수분 투과량이 적은 부틸 고무(butyl rubber) 또는 불소 고무 등을 사용해도 좋다.

지지 프레임체(4409)는 알루미늄제의 평면에서 보아 대략 직사각형 형상의 판체로 구성되고, 액정 패널(441)을 유지하는 동시에, 상기 액정 패널(441)을 프레임형상 부재(4405, 4406)의 소정 위치에 위치 결정하는 것이다.

이 지지 프레임체(4409)에 있어서, 그 대략 중앙 부분에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(441)의 대향 기판(441D)을 끼워맞춤 가능한 직사각형 형상의 개구부(4409A)가 형성되고, 액정 패널(441)의 대향 기판(441D)을 개구부(4409A)에 끼워맞춤시킴으로써, 지지 프레임체(4409)에 대하여 액정 패널(441)이 위치 결정된다.

또한, 개구부(4409A)의 주연에는, 개구부(4409A)에 대향 기판(441D)을 끼워맞춘 상태에서 구동 기판(441C)을 헐겁게 끼운 상태로 배치하기 위한 단차부(4409B)가 형성되어 있다. 여기에서, 이 단차부(4409B)와 지지 프레임체(4409)의 광속 입사측 단면과의 사이의 치수는 대향 기판(441D)의 두께 치수보다도 작게 설정되고, 개구부(4409A)에 대향 기판(441D)을 끼워맞추고, 대향 기판(441D)의 광속 입사측 단면과 지지 프레임체(4409)의 광속 입사측 단면을 대략 면일(面一)하게 했을 때에는, 단차부(4409B)와 구동 기판(441C)과의 사이에 간극이 형성된다. 그리고, 이 간극에, 신장율이 높은 접착제를 충전시킴으로써, 액정 패널이 지지 프레임체에 대하여 위치결정 고정된다.

또한, 이 단차부(4409B)의 상방측은 지지 프레임체(4409)의 상방측 단부 연부에 걸쳐서 연장 형성되고, 지지 프레임체(4409)에 액정 패널(441)을 위치결정 고정한 상태에서는, 상기 액정 패널(441)의 플렉시블 프린트 기판(441E)이 절곡되는 일없이, 상방측의 단차부(4409B)에 배치된다.

편광판 고정 부재(4408A, 4408B)는 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)을, 탄성 부재(4407)의 제 1 탄성 부재(4407A) 및 제 4 탄성 부재(4407D)를 거쳐서 프레임형상 부재(4405)의 광속 입사측 단면에 형성된 오목부(4405B), 및 프레임형상 부재(4406)의 광속 사출측 단면에 형성된 오목부(4406B)에 각각 가압 고정한다. 이들 편광판 고정 부재(4408A, 4408B)는 대략 중앙 부분에 개구부(4408A1, 4408B1)가 형성된 평면에서 보아 대략 직사각형 프레임체로 구성되고, 개구부(4408A1, 4408B1) 주연 부분에서, 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)을 프레임형상 부재(4405, 4406)에 대하여 각각 가압한다. 또한, 이들 편광판 고정 부재(4408A, 4408B)에는, 좌우측 단부 연부에 각각 후크 결합부(4408A2, 4408B2)가 형성되고, 후크 결합부(4408A2, 4408B2)를 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 후크(4405G, 4406G)에 계합시킴으로써, 프레임형상 부재(4405, 4406)에 대하여 편광판 고정 부재(4408A, 4408B)가 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)을 가압한 상태에서 고정된다.

[제 2 중계부의 구조]

제 2 중계부(4404)는, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 대략 직방체 형상의 알루미늄제의 중공 부재로 구성되고, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 3개의 광속 입사측 단면에 교차하는 단면인 상면에 고정된다. 그리고, 이 제 2 중계 부(4404)는 각 광변조 소자 유지체(4402)로부터 송출된 냉각 유체를 일괄해서 송입하고, 송입된 냉각 유체를 외부로 송출한다.

이 제 2 중계부(4404)에 있어서, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 3개의 광속 입사측 단면에 대응하는 3개의 측면에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 좌우 양단부측에 위치해 각 광변조 소자 유지체(4402)와 연통 접속한 2개의 유체 순환 부재(448B, 448D)의 타단을 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍(4404A)이 각각 형성되어 있다. 이들 삽입통과 구멍(4404A)은 제 1 중계부(4403)의 삽입통과 구멍(4403C)과 같이, 유체 순환 부재(448B, 448D)의 외주 치수보다도 약간 크게 형성되어 있다. 그리고, 광학 장치 본체(440)를 조립한 상태에서는, 삽입통과 구멍(4404A)과 유체 순환 부재(448B, 448D)와의 간극이, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 밀봉 링(4404C)에 의해 밀봉된다.

또한, 도 5에서는, B색광측의 측면에 형성된 삽입통과 구멍(4404A)만이 도시되어 있지만, R색광측 및 G색광측의 측면에도 2개의 삽입통과 구멍이 형성되어 있는 것으로 한다. 즉, 제 2 중계부(4404)에는 합계 6개의 삽입통과 구멍(4404A)이 형성되어 있다.

그리고, 각 삽입통과 구멍(4404A)에 유체 순환 부재(448B, 448D)의 타단이 삽입통과됨으로써, 유체 순환 부재(448B, 448D)를 거쳐서 각 광변조 소자 유지체(4402)내의 각 냉각실로부터 유출된 냉각 유체가 제 2 중계부(4404) 내부에 일괄해서 송입된다.

또한, 이 제 2 중계부(4404)에 있어서, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 광속 사출측 단면에 대응하는 측면에는, 도 4 또는 도 5에 도시하는 바와 같이, 내부의 냉각 유체를 외부로 유출시키는 냉각 유체 유출부(4404B)가 형성되어 있다. 이 냉각 유체 유출부(4404B)는 유체 순환 부재(448)의 관 직경 치수보다도 작은 관 직경 치수를 갖는 대략 원통형 부재로 구성되고, 도시하지 않았지만, 제 2 중계부(4404) 내외로 돌출하도록 배치되어 있다. 그리고, 냉각 유체 유출부(4404B)의 외측에 돌출한 단부에는, 유체 순환 부재(448)의 일단이 접속되고, 상기 유체 순환 부재(448)를 통해 제 2 중계부(4404) 내부의 냉각 유체가 외부로 유출된다.

또한, 상술한 광학 장치 본체(440)의 제조 방법에 대해서는 후술한다.

[방열기의 구조]

도 8은 방열기(447)의 구조, 및 방열기(447)와 축류 팬(32)과의 배치 관계를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 8a는 방열기(447) 및 축류 팬(32)을 상측에서 본 사시도이다. 또한, 도 8b는 방열기(447) 및 축류 팬(32)을 방열기(447)측에서 본 평면도이다.

방열기(447)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 외장 케이스(2)에 형성된 격벽(21)내에 배치되고, 광학 장치 본체(440)에 있어서 각 액정 패널(441), 각 입사측 편광판(442) 및 각 사출측 편광판(443)에서 데워진 냉각 유체의 열을 방열시킨다. 이 방열기(447)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 고정부(4471)와, 관상 부재(4472)와, 복수의 팬(4473)을 구비한다.

고정부(4471)는, 예컨대, 금속 등의 열전도성 부재로 구성되고, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 U자형 형상을 갖고, 대향하는 U자 형상 단부 연부에 관상 부재(4472)가 삽입통과 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이 고정부(4471)는 U자 형상 내측면에서 복수의 방열 팬(4473)을 지지한다. 이 고정부(4471)의 U자 형상 선단 부분에는 외측으로 연장하는 연장부(4471A)가 형성되고, 상기 연장부(4471A)의 구멍(4471A1)을 통해서 도시하지 않은 나사를 외장 케이스(2)에 나사 결합함으로써 방열기(447)가 외장 케이스(2)에 고정된다.

관상 부재(4472)는 알루미늄으로 구성되고, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 고정부(4471)의 한쪽의 U자 형상 선단 연부에서 다른쪽의 U자 형상 선단 연부를 향해서 연장하고, 이 연장 방향 선단 부분이 대략 90°굴곡해서 하방측으로 연장하고, 또한 이 연장 방향 선단 부분이 대략 90°굴곡해서 고정부(4471)의 다른쪽의 U자 형상 선단 연부에서 한쪽의 U자 형상 선단 연부를 향해서 연장하는 평면에서 보아 대략 U자형 형상을 갖고, 고정부(4471) 및 방열 팬(4473)과 열전달 가능하게 접속한다. 또한, 이 관상 부재(4472)는 유체 순환 부재(448)의 관 직경 치수보다도 작은 관 직경 치수를 갖고, 도 8b에 도시하는 상방측의 일단이 광학 장치 본체(440)에 있어서의 제 2 중계부(4404)의 냉각 유체 유출부(4404B)와 접속한 유체 순환 부재(448)의 타단과 접속한다. 또한, 도 8b에 도시하는 하방측의 타단이 메인 탱크(445)의 냉각 유체 유입부(445A)와 접속한 유체 순환 부재(448)의 타단과 접속한다. 따라서, 제 2 중계부(4404)로부터 유출된 냉각 유체가 유체 순환 부재(448)를 통해 관상 부재(4472)를 통과하고, 관상 부재(4472)를 통과한 냉각 유체가 유체 순환 부재(448)를 통해 메인 탱크(445)내에 유입한다.

방열 팬(473)은 예컨대, 금속 등의 열전도성 부재로 이루어지는 판체로 구성 되고, 관상 부재(4472)를 삽입통과 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 복수의 방열 팬(4473)은 관상 부재(4472)의 삽입통과 방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 각각 형성되고, 관상 부재(4472)의 삽입통과 방향을 따라서 병렬 배치하고 있다. 이러한 복수의 방열 팬(4473)의 배치 상태에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 축류 팬(32)으로부터 토출되는 냉각 공기는 복수의 방열 팬(4473) 사이를 통과하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 냉각 유체는 복수의 유체 순환 부재(448, 448A, 448B, 448C, 448D)를 거쳐서, 메인 탱크(445)∼유체 압송부(446)∼제 1 중계부(4403)∼각 광변조 소자 유지체(4402)∼제 2 중계부(4404)∼방열기(447)∼메인 탱크(445)라고 하는 유로를 순환한다.

[냉각 구조]

다음에, 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)의 냉각 구조를 설명한다.

유체 압송부(446)가 구동됨으로써, 유체 순환 부재(448)를 통해, 메인 탱크(445)내의 냉각 유체가 유체 압송부(446)내로 송입되는 동시에, 유체 압송부(446)로부터 제 1 중계부(4403)에 송출된다.

그리고, 제 1 중계부(4403)내에 송입된 냉각 유체는 제 1 중계부(4403)의 삽입통과 구멍(4403C)으로부터 유체 순환 부재(448A, 448C)를 거쳐서 3개의 광변조 소자 유지체(4402)내의 각 냉각실 내부로 유입된다.

여기에서, 광원 장치(411)로부터 사출된 광속에 의해, 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)에 발생된 열은 각 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 냉각실내의 냉각 유체에 전달된다.

각 냉각실내의 냉각 유체에 전달된 열은 냉각 유체의 흐름에 따라서, 하방에서 상방으로 향하고, 각 프레임형상 부재(4405, 4406)에 있어서의 오목부(4405C, 4406C)의 상방측의 측벽에 의해, 각 유출구(4405E)측으로 유도된다. 그리고, 각 유출구(4405E)와 접속된 유체 순환 부재(448B, 448D)를 거쳐서, 제 2 중계부(4404)로 이동하고, 이어서 방열기(447)로 이동한다. 데워진 냉각 유체가 방열기(447)의 관상 부재(4472)를 통과할 때, 상기 냉각 유체의 열은 관상 부재(4472)∼복수의 방열 팬(4473)에 전달된다. 그리고, 축류 팬(32)에서 토출되는 냉각 공기에 의해, 복수의 방열 팬(4473)에 전달된 열이 냉각된다.

그리고, 방열기(447)에서 냉각된 냉각 유체는 방열기(447)∼메인 탱크(445)∼유체 압송부(446)∼제 1 중계부(4403)로 이동하고, 다시 각 광변조 소자 유지체(4402) 내부로 이동한다.

또한, 냉각 유닛(3)의 시로코 팬(31)에 의해 프로젝터(1) 외부로부터 내부에 도입된 냉각 공기는 광학 부품용 하우징(45)의 저면에 형성된 도시하지 않은 구멍을 거쳐서 광학 부품용 하우징(45)내에 도입된다. 광학 부품용 하우징(45)내에 도입된 냉각 공기는 하방에서 상방을 향해서 유통한다. 이 때, 냉각 공기는 입사측 편광판(442)의 광속 입사측 단면 및 사출측 편광판(443)의 광속 사출측 단면을 냉각시키면서 유통한다.

[광학 장치 본체의 제조 방법]

다음에, 상술한 광학 장치 본체(440)의 제조 방법을 설명한다.

도 9는 광학 장치 본체(440)의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.

또한, 이하에 도시하는 광학 장치 본체(440)의 제조 방법에서는, 냉각 유체 중계부(4401)내에 및 광변조 소자 유지체(4402)내에 냉각 유체를 충전하지 않은 상태에서 실시하는 것으로 한다.

우선, 이하에 도시하는 바와 같이, 각 광변조 소자 유지체(4402)에, 각 액정 패널(441), 각 입사측 편광판(442) 및 각 사출측 편광판(443)을 조립한다[처리(S1) : 광변조 장치 조립 단계]. 또한, 이하에서는, 광변조 소자 유지체(4402)에 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)을 조립한 것을 편의적으로 「광변조 장치」라고 호칭한다.

광변조 장치를 조립할 때에는, 우선, 프레임형상 부재(4406)에 대하여 제 4 탄성 부재(4407D), 사출측 편광판(443) 및 편광판 고정 부재(4408B)를 부착하고, 사출측 유닛을 조립한다[처리(S11)].

구체적으로는, 프레임형상 부재(4406)에 있어서의 광속 사출측 단면에 형성된 오목부(4406B)에 제 4 탄성 부재(4407D)를 부착한다. 그리고, 제 4 탄성 부재(4407D) 상에, 사출측 편광판(443)을 구성하는 투광성 부재(443A)를 설치하고, 편광판 고정 부재(4408B)에서 프레임형상 부재(4406)에 대하여 투광성 부재(443A)를 가압 고정한다.

그 후, 투광성 부재(443A)의 광속 사출측 단면에, 도시하지 않은 시야각 보정막의 자세를 조정하면서 부착하고, 또한, 상기 시야각 보정막 상에 편광막(443B) 의 자세를 조정하면서 부착한다.

상기 시야각 보정막 및 편광막(443B)의 자세의 조정으로서는, 예컨대, 도시하지 않은 각도 조정 장치에, 제 4 탄성 부재(4407D), 투광성 부재(443A) 및 편광판 고정 부재(4408B)를 부착한 프레임형상 부재(4406)를 설치한다. 그리고, 각도 조정 장치를 구성하는 각도 조정 지그(治具)에 편광막(443B)을 유지시키는 동시에, 편광막(443B)에 광속을 도입한다. 그 후, 편광막(443B), 상기 시야각 보정막, 투광성 부재(443A) 및 입사측 편광판(442)과 대략 동일한 편광축을 갖는 도시하지 않은 기준 편광판을 통해서 광속을 검출한다. 또한, 검출된 광속의 조도가 가장 작아지는 위치가 되도록, 상기 각도 조정 지그를 조작해서 편광막(443B)의 자세를 조정하고, 투광성 부재(443A)에 부착된 상기 시야각 보정막 상에 편광막(443B)을 부착시킨다. 또한, 상기 시야각 보정막의 자세의 조정도 대략 동일하게 실시할 수 있다.

처리(S11) 후, 프레임형상 부재(4405)에 대하여 제 1 탄성 부재(4407D), 입사측 편광판(442) 및 편광판 고정 부재(4408A)를 부착하고, 입사측 유닛을 조립한다[처리(S12)]. 이 입사측 유닛의 구체적인 조립 방법은 상술한 처리(S11)와 대략 동일하게 실시할 수 있어, 설명을 생략한다.

처리(S12) 후, 상술한 사출측 유닛 및 입사측 유닛에 액정 패널(441), 제 2 탄성 부재(4407B), 지지 프레임체(4409) 및 제 3 탄성 부재(4407C)를 조립하여 광변조 장치를 조립한다[처리(S13)].

구체적으로는, 우선, 지지 프레임체(4409)에 대하여 액정 패널(441)을 위치 결정 고정한다.

그리고, 입사측 유닛을 구성하는 프레임형상 부재(4405)의 광속 사출측 단면에 형성된 오목부(4405B)에 제 2 탄성 부재(4407B)를 설치한다. 또한, 이 제 2 탄성 부재(4407B) 상에, 액정 패널(441)을 위치결정 고정한 지지 프레임체(4409)를 오목부(4405B)의 측벽에 결합하도록 설치한다. 더욱, 액정 패널(441)의 광속 사출측 단면에 제 3 탄성 부재(4407C)를 설치한다.

그 후, 사출측 유닛을 구성하는 프레임형상 부재(4406)의 광속 입사측 단면에 형성된 오목부(4406B)에 제 3 탄성 부재(4407C)가 위치하도록, 입사측 유닛에 대하여 사출측 유닛을 설치하고, 프레임형상 부재(4405, 4406)의 각 접속부(4405F, 4406F)를 나사(4406H)에 의해 나사 결합된다.

처리(S1)에서 광변조 장치를 조립한 후, 이하에 도시하는 바와 같이, 크로스 다이크로익 프리즘(444) 및 냉각 유체 중계부(4401)를 일체로 해서 프리즘 유닛을 형성한다[처리(S2)].

구체적으로, 우선, 도시하지 않은 위치 검출 장치내에, 제 1 중계부(4403)를 설치한다. 그리고, 제 1 중계부(4403)의 도시하지 않은 팽출부에 자외선 경화형 접착제를 도포하고, 크로스 다이크로익 프리즘(444) 하면을 제 1 중계부(4403)의 상기 팽출부에 접촉시킨다. 그리고, 자외선 경화형 접착제가 미경화 상태에서, 제 1 중계부(4403)에 대한 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 위치 조정을 실시한다.

제 1 중계부(4403)에 대한 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 위치 조정으로서는, 예컨대, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 상면을 CCD 등의 광학상 검출 장 치에서 검출하고, 검출된 화상에 기초하여, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 2개의 유전체 다층막으로 형성되는 ＋자 위치가 소정의 위치가 되도록 위치 조정하는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 예컨대, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 광속 입사측 단면으로부터 광속을 도입하고, 광속 사출측 단면에서 사출되는 광속에 기초하여, 크로스 다이크로익 프리즘(444)을 위치 조정하는 구성을 채용해도 좋다.

다음에, 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 상면에 염기성의 접착제를 도포하고, 도시하지 않은 위치 검출 지그를 이용하여 제 2 중계부(4404)를 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 상면에 위치 결정한 상태로 재치한다. 그 후, 상술한 위치 검출 지그와 함께, 제 1 중계부(4403), 크로스 다이크로익 프리즘(444) 및 제 2 중계부(4404)를 건조기내에 방치해(예를 들면, 65℃로 15분간), 염기성 접착제를 경화시킨다.

상술한 처리(S1, S2) 후, 이하에 도시하는 바와 같이, 프리즘 유닛에 대하여, 3개의 광변조 장치를 설치한다[처리(S3) : 광변조 장치 설치 단계].

구체적으로, 우선, 도시하지 않은 자세 조정 장치내의 소정 위치에 프리즘 유닛을 재치한다.

또한, 각 광변조 장치를 구성하는 프레임형상 부재(4405, 4406)에 접속된 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)의 타단측에 밀봉 링(4403D, 4404C)을 각각 설치한 상태에서, 상기 자세 조정 장치를 구성하는 자세 조정 지그에 각 광변조 장치를 유지시킨다.

그리고, 상기 자세 조정 지그를 조작해서 각 광변조 장치를 이동시키고, 프리즘 유닛을 구성하는 제 1 중계부(4403)의 삽입통과 구멍(4403C) 및 제 2 중계부(4404)의 삽입통과 구멍(4404A)에 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)의 타단측을 각각 삽입통과시킨다.

처리(S3)에서, 프리즘 유닛에 대하여 광변조 장치를 설치한 후, 상기 자세 조정 장치를 구성하는 광원 장치를 구동하고, 우선, G색광측의 광변조 장치를 구성하는 입사측 편광판(442), 액정 패널(441G) 및 사출측 편광판(443)에 광속을 도입한다[처리(S4) : 광속 도입 단계].

처리(S4) 후, 입사측 편광판(442), 액정 패널(441G), 사출측 편광판(443) 및 크로스 다이크로익 프리즘(444)을 통해서 광속을 상기 자세 조정 장치를 구성하는 예컨대 CCD 등의 광학상 검출 장치에 의해 검출한다[처리(S5) : 광학상 검출 단계].

처리(S5) 후, 이하에 도시하는 바와 같이, 크로스 다이크로익 프리즘(444)에 대한 액정 패널(441)의 위치 조정을 실시한다[처리(S6) : 위치 조정 단계].

여기에서, 광변조 소자 유지체(4402)의 각 냉각실에 냉각 유체가 충전되어 있는 상태에서 각 냉각실을 통과하는 광속의 광로의 길이는 광변조 소자 유지체(4402)의 각 냉각실에 냉각 유체가 충전되어 있지 않은 상태에서 각 냉각실을 통과하는 광속의 광로의 길이에 대하여 줄어든다. 이 때문에, 우선, 광로의 길이의 편차분만큼 상기 광학상 검출 장치를 광축 방향으로 크로스 다이크로익 프리즘(444)에 근접시킨다.

그리고, 이 상태에서, G색광측의 광변조 장치를 유지한 상기 자세 조정 지그 를 조작하고, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)의 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)에 대한 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)의 삽입통과 상태를 변경시켜, 얼라인먼트(alignment) 조정(광축 방향에 직교하는 X축 방향 및 Y축 방향의 조정, XY 평면내에서의 회전 조정), 포커스(focus) 조정(광축 방향의 조정, X축을 중심으로 하는 회전 조정, Y축을 중심으로 하는 회전 조정)을 실행한다.

처리(S6)에서 액정 패널(441G)의 위치 조정을 실시한 후, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)의 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 G색광측의 광변조 장치의 프레임형상 부재(4405, 4406)에 접속된 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)를 접착제, 땜납 등에 의해 밀봉 링(4403D, 4404C)에서 고정하고, 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)와의 간극을 밀봉한다[처리(S7) : 위치 고정 단계].

그리고, 위치 조정과 고정이 완료된 액정 패널(441G)을 기준으로 하여, 액정 패널(441R, 441B)에 대하여도 상술한 처리(S4∼S7)를 실시한다[처리(S8)].

또한, 처리(S4∼S8)에서는, 3개의 광변조 장치 중, 우선, G색광측의 광변조 장치에 대하여 실시한 후, 순차적으로, 다른 광변조 장치에 대하여 실시하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 3개의 광변조 장치에 대하여 대략 동시에 처리(S4∼S7)를 실시해도 좋다.

상술한 제 1 실시 형태에 의하면, 광학 장치 본체(440)를 조립할 때에는, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)의 각 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)에, 광변조 소자 유지체(4402)의 냉각실과 연통 접속한 유체 순환 부재(448A∼448D)의 타단 을 삽입통과시킨 상태에서, 이들 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 유체 순환 부재(448A∼448D)와의 삽입통과 상태를 변경함으로써, 광변조 소자 유지체(4402)에 유지되는 액정 패널(441)의 위치 조정을 실시할 수 있다. 따라서, 광변조 소자 유지체(4402)에 접속하는 유체 순환 부재(448A∼448D)를 절곡 등을 할 필요가 없이, 광원 장치(411)로부터 사출되는 광속의 광축상의 소정 위치에 액정 패널(441)을 용이하게 위치 결정할 수 있다.

여기서, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)와 광변조 소자 유지체(4402)는 4개의 유체 순환 부재(448A∼448D)에서 접속되므로, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)에 대한 광변조 소자 유지체(4402)의 지지 상태를 강고하게 할 수 있다. 또한, 광학 장치 본체(440)를 조립할 때라도, 4개의 유체 순환 부재(448A∼448D)와 각 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)의 삽입통과 상태의 변경을 용이하게 실시할 수 있고, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)에 대하여 광변조 소자 유지체(4402)를 안정해서 지지하면서, 액정 패널(441)의 위치 결정을 또한 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)의 쌍방의 내부에 냉각실이 형성되므로, 액정 패널(441)의 광속 입사측 및 광속 사출측의 쌍방을 냉각 유체로 냉각할 수 있어, 액정 패널(441)을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

또한, 냉각 유체 중계부(4401)는 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)의 2개로 구성되므로, 광변조 소자 유지체(4402)의 각 냉각실에 있어서, 상류에서 하류를 향하는 냉각 유체의 유통을 원활하게 실시할 수 있어, 냉각 유체의 대류 속도 를 빠르게 하고, 액정 패널(441)을 더욱 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)는 평면에서 보아 직사각형 형상을 갖고, 평면적으로 보아서 직사각형 형상의 네 모서리 위치 근방에 각 유입구(4405D, 4406D), 각 유출구(4405E)가 배치되므로, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)에 대한 광변조 소자 유지체(4402)의 지지 상태를 4개의 유체 순환 부재(448A∼448D)에서 더욱 안정하게 지지할 수 있는 동시에, 액정 패널(441)의 위치 결정을 더욱 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 각 유입구(4405D, 4406D) 및 각 유출구(4405E)는 평면적으로 보아서 직사각형 형상의 네 모서리 위치 근방에 형성되어 있으므로, 각 냉각실 전체에 걸쳐서 냉각 유체를 대류시킬 수 있고, 각 냉각실내에 데워진 냉각 유체가 체류하는 일이 없어, 액정 패널(441)을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

그리고, 광변조 소자 유지체(4402)는 액정 패널(441) 뿐만 아니라, 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)도 유지하므로, 액정 패널(441) 뿐만 아니라, 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)의 위치 결정도 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 광원 장치(411)로부터 사출된 광속에 의해 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)에 발생되는 열도 광변조 소자 유지체(4402)의 냉각실을 대류하는 냉각 유체에 방열될 수 있다.

또한, 냉각 유체 중계부(4401)를 구성하는 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)는 크로스 다이크로익 프리즘(444)의 상하면에 각각 부착되고, 3개의 광변조 소자 유지체(4402)에 접속되는 각 4개의 유체 순환 부재(448A∼448D)에 대응하고, 각 6개의 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)을 갖고 있으므로, 3개의 광변조 소자 유지체(4402)에 대응해서 3개의 냉각 유체 중계부(4401)를 설치할 필요가 없고, 3개의 광변조 소자 유지체(4402)를 지지하는 부재를 공통화하고, 광학 장치 본체(440)를 콤팩트하게 정리하여, 광학 장치 본체(440)의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 냉각 유체 중계부(4401)를 3개의 광변조 소자 유지체(4402)에 대하여 공통화함으로써, 메인 탱크(445), 유체 압송부(446) 및 방열기(447) 등의 다른 부재와 접속할 때라도, 냉각 유체 중계부(4401)와 상기 다른 부재를 접속하면 좋고, 3개의 광변조 소자 유지체(4402)와 상기 다른 부재를 직접 유체 순환 부재(448)로 접속할 필요가 없다. 이 때문에, 유체 순환 부재(448)의 순환 작업을 용이하게 실시할 수 있고, 광학 장치(44)의 조립 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 광학 장치 본체(440)를 소형화시킴으로써, 외력의 영향을 저감할 수 있고, 3개의 액정 패널(441R, 441G, 441B)의 상호 위치를 양호하게 유지하고, 화소 어긋남이 없는 양호한 광학상을 형성할 수 있다.

그리고 또한, 광학 장치 본체(440)의 제조 방법은 광변조 장치 조립 단계(S1)와, 광변조 장치 설치 단계(S3)와, 광속 도입 단계(S4)와, 위치 조정 단계(S6)와, 위치 고정 단계(S7)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 위치 조정 단계(S6)에 있어서, 광변조 소자 유지체(4402)에 접속하는 유체 순환 부재(448A∼448D)를 절곡 등을 하지 않고, 광원 장치(411)로부터 사출되는 광속의 광축상의 소정 위치에 액정 패널(441)을 용이하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 위치 고정 단계(S7)에 있어서, 위치 결정된 광변조 소자 유지체(4402)를 냉각 유체 중계부(4401)에 대하여 위 치 고정하는 동시에, 밀봉 링(4403D, 4404C)에서 각 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 각 유체 순환 부재(448A∼448D)와의 간극을 밀봉하여, 액정 패널(441)을 소정 위치에 위치 고정할 수 있는 동시에, 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 유체 순환 부재(448A∼448D)와의 접속 부분에서 냉각 유체의 누설이 없는 양호한 광학 장치 본체(440)를 제조할 수 있다.

여기서, 광학 장치 본체(440)의 제조 방법은 냉각 유체를 충전하지 않은 상태에서 실시한다. 또한, 광학 장치 본체(440)의 제조 방법은 광학상 검출 단계(S5)를 구비한다. 그리고, 위치 조정 단계(S6)에서는, 냉각 유체가 충전된 상태에서의 광변조 소자 유지체(4402)에 있어서의 냉각실내의 냉각 유체를 통과하는 광로의 길이와, 냉각 유체가 충전되지 않은 상태에서의 광변조 소자 유지체(4402)에 있어서의 냉각실내의 공기를 통과시키는 광로의 길이와의 편차분만큼, 광학상 검출 장치를 크로스 다이크로익 프리즘(444)에 근접시키도록 광축을 따른 방향으로 편향시킨 상태에서, 광학상 검출 장치에서 검출된 광학상에 기초해서 액정 패널(441)의 위치 조정을 실시한다. 이것에 의해, 냉각 유체를 충전하지 않은 상태에서 광학 장치 본체(440)를 제조해도, 냉각 유체를 충전하고 있는 상태에서의 액정 패널(441)의 최적 위치에 위치 결정할 수 있다. 따라서, 광학 장치 본체(440)를 제조해 광학 장치(44)를 조립하고, 상기 광학 장치(44)내에 냉각 유체를 충전한 후, 광변조 소자 유지체(4402)의 위치를 다시 조정할 필요가 없다.

그리고 또한, 프로젝터(1)는 액정 패널(441)을 소정 위치에 양호하게 위치 결정할 수 있는 광학 장치 본체(440)를 구비하고 있으므로, 광원 장치(411)로부터 사출된 광속의 광축에 대한 액정 패널(441)의 위치가 어긋나는 일이 없고, 불필요한 광이 스크린 상에 투영되는 일이 없다.

[제 2 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태를 도면에 기초해서 설명한다.

이하의 설명에서는, 상기 제 1 실시 형태와 동일한 구조 및 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략 또는 간략하게 한다.

본 실시형태는 광학 장치 본체(540)를 구성하는 프레임형상 부재(4406)에 대하여 사출측 편광판(443)을 가압 고정하는 편광판 고정 부재(5408B)에, 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)를 지지하는 지지부(5408B3)를 부가한 점이 상기 제 1 실시 형태와 다를 뿐이다. 그 밖의 구조는 상기 제 1 실시 형태와 같은 것으로 한다.

구체적으로, 도 10은 편광판 고정 부재(5408B)의 구조를 도시하는 사시도이다.

투광성 기판 가압 부재로서의 편광판 고정 부재(5408B)는 프레임형상 부재(4406)의 광속 사출측 단면에 형성된 오목부(4406B)에 대하여 제 4 탄성 부재(4407D)를 통해서 사출측 편광판(443)을 가압 고정하는 동시에, 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)를 지지하는 것이다. 이 편광판 고정 부재(5408B)의 구체적인 형상은 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 편광판 고정 부재(4408B)의 형상과 거의 동일하며, 도 10에 도시하는 바와 같이, 편광판 고정 부재(4408B)의 개구부(4408B1), 후크 결합부(4408B2)에 대응하는 개구부(5408B1) 및 후크 결합부 (5408B2)를 구비하고 있다.

또한, 이 편광판 고정 부재(5408B)에 있어서, 상단부 각 코너 부분 및 하단부 각 코너 부분에는, 각각 상하 방향으로 돌출하는 지지부(5408B3)가 형성되어 있다.

이들 지지부(5408B3)는 프레임형상 부재(4405, 4406)에 접속되고 광속 사출측으로 돌출하는 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)의 타단측을 지지하는 부분이며, 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)를 각각 삽입통과 가능하게 하는 구멍(5408B4)을 갖고 있다.

도 11은 편광판 고정 부재(5408B)를 갖는 광학 장치 본체(540)를 조립한 상태를 도시하는 사시도이다.

그리고, 광학 장치 본체(540)를 조립한 상태에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 편광판 고정 부재(5408B)에 있어서의 지지부(5408B3)의 구멍(5408B4)에 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)가 각각 삽입통과되어, 편광판 고정 부재(5408B)의 지지부(5408B3)에 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)가 지지된 상태로 된다.

또한, 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)의 냉각 구조, 및 광학 장치 본체(540)의 제조 방법은 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 냉각 구조 및 제조 방법과 거의 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

상술한 제 2 실시 형태에 있어서는, 상기 제 1 실시 형태와 비교하고, 광학 장치 본체(540)를 조립할 때에는, 광변조 소자 유지체(4402)와 냉각 유체 중계부(4401)를 접속하는 유체 순환 부재(448A∼448D)의 타단측이 편광판 고정 부재(5408B)에 있어서의 지지부(5408B3)의 구멍(5408B4)에 각각 삽입통과된 상태가 되므로, 냉각 유체 중계부(4401)에 대한 광변조 소자 유지체(4402)의 지지 상태를 강고하게 할 수 있고, 외력의 영향을 완화시켜 냉각 유체 중계부(4401)에 대한 광변조 소자 유지체(4402)의 위치 어긋남, 즉 액정 패널(441)의 위치 어긋남을 회피할 수 있다.

또한, 편광판 고정 부재(5408B)에 의해, 광변조 소자 유지체(4402)와 냉각 유체 중계부(4401)를 접속하는 유체 순환 부재(448A∼448D)에 대한 외력의 영향을 완화시킬 수 있으므로, 냉각 유체 중계부(4401)의 각 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 각 유체 순환 부재(448A∼448D)와의 접속 상태를 양호하게 할 수 있고, 이들 접속 부분에서의 냉각 유체의 누설을 양호하게 방지할 수 있다.

또한, 편광판 고정 부재(5408B)에, 유체 순환 부재(448A∼448D)를 지지하는 지지부(5408B3)를 형성함으로써, 광변조 소자 유지체(4402) 이외의 다른 부재에서 유체 순환 부재(448A∼448D)를 지지하는 구조와 비교하여 부재를 생략할 수 있고, 광학 장치 본체(440)의 소형화, 및 광학 장치 본체(440)의 저비용화를 도모할 수 있다.

[제 3 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제 3 실시 형태를 도면에 기초해서 설명한다.

이하의 설명에서는, 상기 제 1 실시 형태와 동일 구조 및 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략 또는 간략하게 한다.

본 실시형태는 광학 장치 본체(640)에, 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)를 지지하는 지지 부재(6410)를 부가한 점이 상기 제 1 실시 형태와 다를 뿐이다. 그 밖의 구조는 상기 제 1 실시 형태와 동일한 것으로 한다.

구체적으로, 도 12는 지지 부재(6410)의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 13은 지지 부재(6410)를 갖는 광학 장치 본체(640)를 조립한 상태를 도시하는 사시도이다.

지지 부재(6410)는 대략 직사각형 형상의 판체로 구성되고, 3개의 광변조 소자 유지체(4402)의 광속 사출측에 각각 부착될 수 있다.

이 지지 부재(6410)에 있어서, 대략 중앙 부분에는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 입사측 편광판(442), 액정 패널(441) 및 사출측 편광판(443)을 거쳐서 광속을 투과시키기 위한 개구부(6410A)가 형성되어 있다.

또한, 이 지지 부재(6410)에 있어서, 상단부 각 코너 부분 및 하단부 각 코너 부분에는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 각각 상하 방향으로 돌출하는 지지부(6410B)가 형성되어 있다.

이들 지지부(6410B)는 프레임형상 부재(4405, 4406)에 접속되고 광속 사출측으로 돌출하는 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)의 타단측을 지지하는 부분이며, 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)를 각각 삽입통과 가능하게 하는 구멍(6410B1)을 갖고 있다.

그리고, 광학 장치 본체(640)를 조립한 상태에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 지지 부재(6410)에 있어서의 지지부(6410B)의 구멍(6410B1)에 유체 순환 부 재(448A, 448B, 448C, 448D)가 각각 삽입통과되고, 지지 부재(6410)의 지지부(6410B)에 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)가 지지된 상태로 된다.

또한, 액정 패널(441), 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)의 냉각 구조, 및 광학 장치 본체(640)의 제조 방법은 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 냉각 구조 및 제조 방법과 거의 같기 때문에, 설명을 생략한다.

상술한 제 3 실시 형태에 있어서는, 상기 제 1 실시 형태와 비교하여, 광학 장치 본체(640)는 4개의 구멍(6410B1)을 갖는 지지 부재(6410)를 구비하고 있으므로, 광학 장치 본체(640)를 조립한 때에는, 광변조 소자 유지체(4402)와 냉각 유체 중계부(4401)를 접속하는 4개의 유체 순환 부재(448A∼448D)가 지지 부재(6410)의 4개의 구멍(6410B1)에 각각 삽입통과된 상태로 된다. 따라서, 냉각 유체 중계부(4401)에 대한 광변조 소자 유지체(4402)의 지지 상태를 강고하게 할 수 있고, 외력의 영향을 완화해서 냉각 유체 중계부(4401)에 대한 광변조 소자 유지체(4402)의 위치 어긋남, 즉 액정 패널(441)의 위치 어긋남을 회피할 수 있다.

또한, 지지 부재(6410)에 의해, 광변조 소자 유지체(4402)와 냉각 유체 중계부(4401)를 접속하는 4개의 유체 순환 부재(448A∼448D)에 대한 외력의 영향을 완화할 수 있으므로, 냉각 유체 중계부(4401)의 삽입통과 구멍(4403C, 4404A)과 유체 순환 부재(448A∼448D)와의 접속 상태, 및 광변조 소자 유지체(4402)의 각 유입구(4405D, 4406D) 및 각 유출구(4405E)와 유체 순환 부재(448A∼448D)와의 접속 상태를 양호하게 할 수 있고, 이들 접속 부분에서의 냉각 유체의 누설을 양호하게 방지할 수 있다.

또한, 지지 부재(6410)는 간단한 구조로 형성될 수 있으므로, 광학 장치 본체(440)의 제조 비용이 증가할 일도 없다.

또한, 상술한 제 2 및 제 3 실시 형태에 의하면, 유체 순환 부재(448A, 448B, 448C, 448D)의 부착 각도를 편광판 고정 부재(5408B), 또는 지지 부재(6410)에 의해 규제하여 액정 패널(441)의 패널면에 대하여 직각으로 고정할 수 있다.

이상, 본 발명에 대해서 바람적인 실시 형태를 들어서 설명했지만, 본 발명은 이들의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 개량 및 설계의 변경이 가능하다.

상기 각 실시 형태에서는, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)의 쌍방의 내부에 냉각실이 각각 형성되는 구성을 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 프레임형상 부재(4405, 4406)의 어느 한편의 내부에 냉각실이 형성되는 구성이어도 좋다. 또한, 예컨대, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)에 연통 구멍을 형성하고, 이 연통 구멍에서, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)의 쌍방의 내부에 각각 형성되는 각 냉각실을 연통 접속하는 구성이어도 좋다.

상술한 바와 같은 구성에서는, 광변조 소자 유지체의 유입구 및 유출구는 적어도 1개씩 형성되어 있으면 좋고, 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)의 각 측면에는 유입구 및 유출구와 연통 접속하는 적어도 2개의 유체 순환 부재를 삽입통과 가능하게 적어도 1개씩의 삽입통과 구멍을 형성하면 좋다.

또한, 광변조 소자 유지체(4402)는 내부의 냉각 유체에 열전달 가능하게 액정 패널(441)을 유지하는 구조이면, 어느 구조이어도 좋다. 예를 들면, 광변조 소 자 유지체(4402)의 내부의 냉각실은 액정 패널(441)의 화상 형성 영역에 대응한 위치에 형성되어 있었지만, 액정 패널(441)의 화상 형성 영역을 제외한 위치에 형성되어 있어도 좋다.

상기 각 실시 형태에 있어서, 각 유입구(4405D, 4406D) 및 각 유출구(4405E)는 상기 각 실시 형태에서 설명한 형성 위치 및 개수에 한정되지 않고, 그 밖의 형성 위치 및 개수를 이용해도 좋다. 예를 들면, 냉각 유체의 유통 방향을 역으로 하고, 각 유입구(4405D, 4406D) 및 각 유출구(4405E)를 각기 유출구 및 유입구로서 각각 기능시키는 구성을 채용해도 좋다.

상기 각 실시 형태에서는, 광학 장치(44)에 있어서, 메인 탱크(445), 유체 압송부(446) 및 방열기(447)를 구비한 구성을 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 이들 메인 탱크(445), 유체 압송부(446) 및 방열기(447) 중 적어도 어느 하나를 생략한 구성도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다.

상기 각 실시 형태에서는, 한쌍의 프레임형상 부재(4405, 4406)의 외면에 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)을 배치하고, 상기 입사측 편광판(442) 및 사출측 편광판(443)의 투광성 기판(442A, 443A)에서 각 냉각실을 폐색하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 편광막이 부착되어 있지 않은 유리 등의 투광성 기판으로 각 냉각실을 폐색해도 좋다. 이 때, 입사측 편광판 및 사출측 편광판으로서는, 상기 실시 형태에서 설명한 흡수형 편광판이 아니라, 소정의 편광축을 갖는 광속을 투과하고, 그 외의 편광축을 갖는 광속을 반사하는 반사형 편광판으로 하면, 입사측 편광판 및 사출측 편광판을 냉각 유체로 냉각하지 않아도, 광원으로부터 사출되는 광속에 의한 온도상승을 억제할 수 있다.

또한, 광학 변환막으로서 편광막 및 시야각 보정막의 쌍방을 채용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 그 외의 광학 변환막을 포함시킨 구성이어도 좋으며, 이들 광학 변환막 중 어느 하나만을 채용한 구성이어도 좋다.

상기 각 실시 형태에 있어서, 냉각 유체와 접촉하는 부재인 유체 순환 부재(448, 448A∼448D), 메인 탱크(445), 유체 압송부(446), 방열기(447)의 관상 부재(4472), 프레임형상 부재(4405, 4406), 제 1 중계부(4403) 및 제 2 중계부(4404)는 알루미늄제의 부재로 구성했지만, 이것에 한정되지 않는다. 내식성을 갖는 재료이면, 알루미늄에 한정되지 않고, 다른 재료로 구성해도 좋으며, 예컨대, 무산소 동이나 두랄루민(duralumin)으로 구성해도 좋다. 또한, 유체 순환 부재(448, 448A∼448D)로서는, 광변조 소자 유지체(4402)에의 변형 반력이 작고 화소 어긋남을 억제하는 경도의 낮은 부틸 고무 또는 불소 고무 등을 사용해도 좋다.

상기 각 실시 형태에서는, 각 광변조 소자 유지체(4402)에 유입하는 냉각 유체의 유량은 대략 동일하게 설정되었지만, 이것에 한정되지 않고, 각 광변조 소자 유지체(4402)에 유입하는 냉각 유체의 유량을 다르게 하는 구성을 채용해도 좋다.

예를 들면, 제 1 중계부(4403)로부터 각 광변조 소자 유지체(4402)에 유통하는 유로 중에 밸브를 설치하고, 상기 밸브의 위치를 변경함으로써 유로를 좁히거나 넓히는 구성을 채용해도 좋다.

또한, 예컨대, 제 1 중계부(4403)와 각 광변조 소자 유지체(4402)를 접속하는 각 유체 순환 부재(448A, 448C)를 각 액정 패널(441R, 441G, 441B)에 대응하여 상이한 관 직경 치수로 하는 구성을 채용해도 좋다.

상기 각 실시 형태에서는, 시로코 팬(31)의 송풍에 의해, 광변조 소자 유지체(4402)의 외면 및 광학 부품용 하우징(45)의 저면을 냉각시키지만, 이것에 한정되지 않고, 시로코 팬(31)을 생략해도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다. 이러한 구성에서는, 저소음화에 기여할 수 있다.

상기 각 실시 형태에 있어서, 광학 장치 본체(440, 540, 640)의 제조 방법은 도 9에 도시하는 플로우(flow)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 처리(S11)와 처리(S12)의 순서를 반대로 실시해도 좋고, 처리(S1)와 처리(S2)의 순서를 반대로 실시해도 좋다.

상기 각 실시 형태에서는, 광학 유닛(4)이 평면에서 보아 대략 L자형 형상을 갖는 구성을 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 평면에서 보아 대략 U자형 형상을 갖는 구성을 채용해도 좋다.

상기 각 실시 형태에서는, 3개의 액정 패널(441)을 채용한 프로젝터(1)의 예만을 들었지만, 본 발명은 1개의 액정 패널만을 채용한 프로젝터, 2개의 액정 패널만을 채용한 프로젝터, 또는 4개 이상의 액정 패널을 이용한 프로젝터에도 적용 가능하다.

상기 각 실시 형태에서는, 광 입사면과 광 사출면이 상이한 투과형 액정 패널을 이용하고 있지만, 광 입사면과 광 사출면이 동일한 반사형 액정 패널을 이용해도 좋다.

상기 각 실시 형태에서는, 광변조 소자로서 액정 패널을 이용하고 있지만, 마이크로 미러를 이용한 디바이스 등, 액정 이외의 광변조 소자를 이용해도 좋다. 이 경우는 광속 입사측 및 광속 사출측의 편광판은 생략할 수 있다.

상기 각 실시 형태에서는 스크린을 관찰하는 방향에서 투사를 실행하는 프론트 타입의 프로젝터의 예만을 들었지만, 본 발명은 스크린을 관찰하는 방향과는 반대측에서 투사를 실행하는 리어 타입의 프로젝터에도 적용 가능하다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성 등은 이상의 기재에서 개시되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 주로 특정한 실시 형태에 관해서 특히 도시하고, 또한 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상 및 목적 범위에서 일탈하는 일 없이, 상술한 실시 형태에 대하여, 형상, 재질, 수량, 그 밖의 상세한 구성에 있어서, 당업자가 여러가지 변형을 가할 수 있는 것이다.

따라서, 상기에 개시한 형상, 재질 등을 한정한 기재는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 기재한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니기 때문에, 이들 형상, 재질 등의 한정의 일부 또는 전부의 한정을 뺀 부재의 명칭 기재는 본 발명에 포함되는 것이다.

본 발명의 광학 장치는 광변조 소자를 소정 위치에 용이하게 위치 결정할 수 있기 때문에, 홈시어터(Home Theater)나 프레젠테이션(presentation)에서 이용되는 프로젝터의 광학 장치로서 유용하다.

Claims (10)

1. 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조해서 광학상을 형성하는 광변조 소자를 구비하여 구성되는 광학 장치에 있어서,

   내부에 냉각 유체가 봉입되는 냉각실이 형성되고, 상기 냉각실내의 냉각 유체에 대하여 열전달 가능하게 상기 광변조 소자를 유지하는 광변조 소자 유지체와,

   상기 광변조 소자 유지체의 냉각실과 연통 접속되고, 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 외부로 안내하며, 다시 상기 냉각실 내부에 인도하는 복수의 유체 순환 부재와,

   상기 광원으로부터 사출된 광속의 광축에 대한 소정 위치에 배치되고, 상기 복수의 유체 순환 부재를 거쳐서 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체 및 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 내부에서 상기 냉각실 외부를 향하는 냉각 유체중 적어도 하나를 중계하는 냉각 유체 중계부를 구비하고,

   상기 광변조 소자 유지체에는, 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 내부에 유입시키는 유입구 및 상기 냉각실 내부의 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 외부로 유출시키는 유출구가 형성되고,

   상기 복수의 유체 순환 부재 중 일단이 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 유체 순환 부재는, 그의 타단이 상기 광원에서 사출되는 광속의 광축 방향을 향해서 돌출하도록 형성되고,

   상기 냉각 유체 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각 유체 중계부는 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체를 중계하는 제 1 중계부와, 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체를 중계하는 제 2 중계부로 구성되고,

   상기 광변조 소자 유지체는 상기 광변조 소자의 화상 형성 영역에 대응해서 각각 개구가 형성되고 상기 광변조 소자를 협지하는 한쌍의 프레임형상 부재와, 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 면과 반대인 면측에 각각 배치되는 한쌍의 투광성 기판을 구비하여 구성되고,

   상기 냉각실은 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 개구의 상기 대향하는 면측 및 상기 대향하는 면과 반대인 면측이 상기 광변조 소자 및 상기 한쌍의 투광성 기판으로 각각 폐색됨으로써 상기 한쌍의 프레임형상 부재의 쌍방의 내부에 각각 형성되고,

   상기 유입구는 상기 광학 장치를 조립한 상태에서 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 제 1 중계부측의 측단부에 각각 형성되고,

   상기 유출구는 상기 광학 장치를 조립한 상태에서 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 제 2 중계부측의 측단부에 각각 형성되고,

   상기 제 1 중계부 및 상기 제 2 중계부에는, 내부를 향해서 관통하며, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 상기 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 한쌍의 프레임형상 부재는 평면에서 보아 직사각형 형상을 갖고,

   상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 각 측단부의 대각 위치 근방에 각각 형성되고,

   상기 한쌍의 프레임형상 부재를 조합시킨 상태에서, 상기 한쌍의 프레임형상 부재 중 어느 한 쪽의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 유입구 및 상기 유출구를 다른쪽의 프레임형상 부재에 투영시켰을 경우, 상기 투영된 상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 다른쪽의 프레임형상 부재에 있어서의 상기 유출구 및 상기 유입구에 대하여 상기 다른쪽의 프레임형상 부재에 있어서의 대향하는 측단부의 대향 위치에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 광변조 소자 유지체는 상기 한쌍의 투광성 기판을 상기 한쌍의 프레임형상 부재에 대하여 각각 가압 고정하는 한쌍의 투광성 기판 가압 부재를 구비하고,

   상기 한쌍의 투광성 기판 가압 부재 중 어느 한쪽의 투광성 기판 가압 부재에는, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 상기 각 유체 순환 부재의 타단이 각각 삽입통과되는 복수의 구멍을 갖고 상기 각 유체 순환 부재를 각각 지지하는 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   입사한 광속의 광학 특성을 변환하는 적어도 1개의 광학 변환 소자를 구비하고,

   상기 광학 변환 소자는 투광성 기판과, 상기 투광성 기판상에 형성되고, 입사한 광속의 광학 특성을 변환하는 광학 변환막으로 구성되며,

   상기 광변조 소자 유지체를 구성하는 투광성 기판 중 적어도 어느 하나의 투광성 기판은 상기 광학 변환 소자를 구성하는 투광성 기판인 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광변조 소자 유지체 및 상기 냉각 유체 중계부의 사이에 개재되어 배치되고, 상기 유입구 및 상기 유출구에 각각 연통 접속하는 상기 각 유체 순환 부재의 타단이 각각 삽입통과되는 복수의 구멍을 갖고, 상기 각 유체 순환 부재를 각각 지지하는 지지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광변조 소자는 복수로 구성되고,

   상기 광변조 소자 유지체는 상기 복수의 광변조 소자에 대응해서 복수로 구성되며,

   상기 복수의 광변조 소자 유지체가 각각 배치되는 복수의 광속 입사측 단면을 갖고, 상기 복수의 광변조 소자에서 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학 장치를 구비하고,

   상기 냉각 유체 중계부는 상기 색합성 광학 장치에 있어서의 상기 복수의 광속 입사측 단면과 교차하는 단면 중 어느 한쪽의 단면에 부착되고 내부의 냉각 유체를 분기해서 상기 복수의 광변조 소자 유지체의 각 냉각실 내부에 유입시키는 제 1 중계부와, 상기 색합성 광학 장치에 있어서의 상기 복수의 광속 입사측 단면과 교차하는 단면 중 어느 한쪽이 다른쪽의 단면에 장착되고 상기 복수의 광변조 소자 유지체의 각 냉각실 내부에서 유출하는 상기 냉각 유체를 일괄해서 송입(送入)하는 제 2 중계부로 구성되고,

   상기 제 1 중계부 및 상기 제 2 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 복수의 광변조 소자 유지체에 있어서의 각 유입구 및 각 유출구에 각기 연통 접속하는 각 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   광학 장치.
8. 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조해서 광학상을 형성하는 광변조 소자와, 내부에 냉각 유체를 봉입 가능한 냉각실이 형성되고 상기 냉각실내의 냉각 유체에 대하여 열전달 가능하게 상기 광변조 소자를 유지하는 광변조 소자 유지체와, 상기 광변조 소자 유지체의 냉각실과 연통 접속되고, 상기 냉각 유체를 상기 냉각실 외부로 안내하고, 다시 상기 냉각실 내부로 유도하는 복수의 유체 순환 부재를 구비해서 구성되는 광학 장치를 제조하는 광학 장치의 제조 방법에 있어서,

   상기 광학 장치는 상기 복수의 유체 순환 부재를 거쳐서 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 외부에서 상기 냉각실 내부를 향하는 냉각 유체 및 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실 내부에서 상기 냉각실 외부를 향하는 냉각 유체중 적어도 하나를 중계하는 냉각 유체 중계부를 구비하고,

   상기 복수의 유체 순환 부재 중 일단이 상기 광변조 소자 유지체의 냉각실에 각각 연통 접속하는 적어도 2개의 유체 순환 부재는, 타단이 상기 광원으로부터 사출된 광속의 광축 방향을 향해서 돌출하도록 형성되고,

   상기 냉각 유체 중계부에는, 내부를 향해서 관통하고, 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과 가능하게 하는 삽입통과 구멍이 형성되고,

   상기 광학 장치의 제조 방법은,

   상기 광변조 소자 유지체에 상기 광변조 소자를 유지시키는 광변조 장치 조립 단계와,

   상기 냉각 유체 중계부의 상기 삽입통과 구멍에 상기 광변조 소자 유지체에 접속하는 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재의 타단을 각각 삽입통과시키는 광변조 장치 설치 단계와,

   상기 광변조 소자에 대하여 광속을 도입하는 광속 도입 단계와,

   상기 광변조 소자에 대하여 도입되고 상기 광변조 소자로부터 사출되는 광속에 기초하여, 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재의 타단과 상기 삽입통과 구멍과의 삽입통과 상태를 변경하여, 상기 광원에서 사출되는 광속의 광축상의 소정 위치에 상기 광변조 소자를 위치 조정하는 위치 조정 단계와,

   상기 삽입통과 구멍에 대하여 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재를 고정하는 동시에, 상기 삽입통과 구멍과 상기 적어도 2개의 유체 순환 부재간의 간극을 밀봉하는 위치 고정 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는

   광학 장치의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실, 상기 복수의 유체 순환 부재, 및 상기 냉각 유체 중계부의 내부에 상기 냉각 유체를 봉입하지 않은 상태에서 실시하 고,

   상기 광속 도입 단계에서 도입되어 상기 광변조 소자로부터 사출되는 광속을 광학상 검출 장치에서 검출하는 광학상 검출 단계를 구비하고,

   상기 위치 조정 단계는, 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실에 상기 냉각 유체를 봉입하는 경우에 상기 냉각실을 통과하는 광속의 광로의 길이에 대한, 상기 광변조 소자 유지체의 상기 냉각실에 상기 냉각 유체를 봉입하지 않은 경우에 상기 냉각실을 통과하는 광속의 광로의 길이의 차분만큼, 상기 광학상 검출 장치를 상기 광축에 따른 방향으로 편향시킨 상태에서, 상기 광학상 검출 장치에서 검출된 광학상에 기초하여 상기 광변조 소자의 위치 조정을 실시하는 것을 특징으로 하는

   광학 장치의 제조 방법.
10. 광원 장치와,

    제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 기재된 광학 장치와,

    상기 광학 장치에서 형성된 광학상을 확대 투사하는 투사 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는

    프로젝터.

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