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冷卻單元、其制造方法、光學(xué)裝置以及投影機的制作方法

文檔序號:4566137閱讀:208來源:國知局
專利名稱:冷卻單元、其制造方法、光學(xué)裝置以及投影機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及冷卻單元的制造方法、冷卻單元、光學(xué)裝置以及投影機。
背景技術(shù)
作為用冷卻流體的冷卻單元,有具備在對向地組合的一對金屬板的內(nèi)面間配置有作為冷卻液流路的金屬管的構(gòu)成的冷卻板的冷卻單元。該冷卻板,在一對金屬板的至少一方上形成比金屬管大的管收置槽,通過把金屬管與一對金屬板一體地組合起來而制造。而且,在該制造過程中,在上述組合后把加壓流體供給到金屬管內(nèi),使該管擴大管徑而使金屬管貼緊于管收置槽(例如,參照專利文獻1)。
專利文獻1特開2002-156195號公報在上述冷卻單元的制造方法中,對金屬板的對合面倒錐狀地形成管收置槽,在金屬管的擴大管徑時使金屬管切入該槽的邊緣部分(底切(undercut)部),借此把金屬板與金屬管連接起來。
但是,在上述制造方法中,在上述的底切部的形成中必須進行用特殊的刀具的切削加工,因此,難以謀求低成本化,此外,對小型化的適應(yīng)也是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適于低成本化并且小型化的冷卻單元的制造方法、冷卻單元、光學(xué)裝置以及投影機。
本發(fā)明的制造方法,是制造具備在內(nèi)部流過冷卻流體的冷卻板的冷卻單元的方法,其中前述冷卻板具有把冷卻流體所流過的冷卻管夾在其間而對向配置一對板狀構(gòu)件的構(gòu)成,該制造方法的特征在于,其中包括在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上形成收置前述冷卻管的槽部的槽部形成工序,通過對前述一對板狀構(gòu)件的各對向面進行外力的施加或預(yù)定構(gòu)件的接合,形成向前述槽部的內(nèi)方突出的突起部的突起部形成工序,以及把前述冷卻管收置于前述槽部且使該冷卻管擴大管徑,使前述一對板狀構(gòu)件的各個與前述冷卻管連接的連接工序。
在該制造方法中,通過對一對板狀構(gòu)件的各對向面進行外力的施加或預(yù)定構(gòu)件的接合而形成突起部,在冷卻管的擴大管徑時通過該突起部切入冷卻管而將一對板狀構(gòu)件的各個與冷卻管連接起來。通過外力的附加或預(yù)定構(gòu)件的接合而形成突起部,借此與用特殊的刀具進行的切削加工相比,可以縮短制造時間,此外對小型化的適應(yīng)也是容易的。
因而,在該制造方法中,可以謀求低成本化和小型化。
再者,在通過上述制造方法所制造的冷卻單元中,通過板狀構(gòu)件的槽部與冷卻管相互接觸而兩者進行熱連接,接觸于板狀構(gòu)件的被冷卻物體的熱被在冷卻管內(nèi)流動的冷卻流體吸收。在冷卻板的內(nèi)部配置有冷卻管的結(jié)構(gòu),因為冷卻流體的路徑形成用的接合部比較少就夠了,所以流體泄漏的危險小,此外,因為關(guān)于流動方向可以形成均一而平滑的流路所以配管阻力小。
在上述制造方法中,可以用鑄造法或鍛造法來形成前述槽部。
此外,可以用鑄造法來形成前述突起部。
鍛造法、鑄造法易于實現(xiàn)由批量生產(chǎn)所帶來的低成本化。
在上述制造方法中,在前述突起部形成工序中,對前述一對板狀構(gòu)件的各對向面,按壓預(yù)定的模而使前述槽部的相鄰部位塑性變形,借此可以在短時間內(nèi)形成上述突起部。
例如,在前述槽部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,除了前述槽部外,形成與前述槽部相鄰的邊沿(bank),在前述突起部形成工序中,向前述邊沿按壓預(yù)定的模而使前述槽部的相鄰部位塑性變形。
這樣一來,通過推壓在槽部的相鄰位置上所形成的邊沿,可以容易地使槽部的相鄰部位塑性變形。
或者,在前述槽部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,除了前述槽部外,分別形成與前述槽部相鄰的邊沿,和相對前述槽部配置于前述邊沿的外側(cè)的凹部,在前述突起部形成工序中,對前述邊沿按壓預(yù)定的模而使前述槽部的相鄰部位塑性變形。
這樣一來,因為在槽部的相鄰位置上形成邊沿且在其外側(cè)形成凹部,所以通過推壓該邊沿,可以容易地使槽部的相鄰部位塑性變形。
此外,在上述制造方法中,在前述突起部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,接合形成有對應(yīng)于前述槽部的開口部與向該開口部的內(nèi)方突出的突起部的分體構(gòu)件,借此也可以在短時間內(nèi)形成上述突起部。
此外,在上述制造方法中在前述突起部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,接合形成有對應(yīng)于前述槽部的開口部的分體構(gòu)件,并且在該分體構(gòu)件的一面上按壓預(yù)定的模而使該開口部的相鄰部位塑性變形,借此也可以在短時間內(nèi)形成上述突起部。
在上述制造方法中,可以取為還包括向前述槽部與前述冷卻管的間隙中填充傳熱材料的填充工序的構(gòu)成。
這樣一來,通過傳熱材料的填充,可以謀求板狀構(gòu)件與冷卻管之間的熱傳導(dǎo)性的提高。
傳熱材料的熱傳導(dǎo)率最好是為大于等于3W/(m·K),更好是為大于等于5W/(m·K)。如果傳熱材料的熱傳導(dǎo)率不足3W/(m·K),則由于板狀構(gòu)件的熱難以移動到冷卻管所以是不好的。此外,通過傳熱材料的熱傳導(dǎo)率為大于等于5W/(m·K),可使板狀構(gòu)件的熱良好地移動到冷卻管。
在該場合,例如,前述傳熱材料包括混入有金屬材料的樹脂材料、混入有碳材料的樹脂材料、以及熱熔材料當(dāng)中的至少一種。
此外,最好是前述傳熱材料在前述冷卻板的使用溫度范圍內(nèi)具有彈性。
通過傳熱材料具有彈性,傳熱材料根據(jù)伴隨熱變形等的板狀構(gòu)件與冷卻管的間隙的變化而伸縮,可以穩(wěn)定地維持板狀構(gòu)件與冷卻管的熱連接。
此外,最好是在前述一對板狀構(gòu)件的至少一方上形成連通于前述槽部與前述冷卻管的間隙且至少暫時收置前述傳熱材料的輔助槽。
在該場合,例如,在前述槽部形成工序中,在前述槽部的內(nèi)面和/或前述一對板狀構(gòu)件的至少一方的對向面上,形成前述輔助槽。
靠上述輔助槽,可以根據(jù)板狀構(gòu)件與冷卻管的間隙的容積適當(dāng)調(diào)整傳熱材料的配置量,可以穩(wěn)定地維持板狀構(gòu)件與冷卻管之間的熱連接。
此外,在前述填充工序中可以使前述傳熱材料軟化且流動而進行前述傳熱材料的填充。
在該場合,例如,可以通過前述擴大管徑工序中的前述冷卻管的熱使前述傳熱材料軟化。
通過使傳熱材料軟化且流動,傳熱材料可以在上述間隙的區(qū)域的范圍內(nèi)被填充。
本發(fā)明的冷卻單元,其特征在于,通過上述制造方法來制造。
根據(jù)該冷卻單元,則可以謀求低成本化和小型化。
本發(fā)明的光學(xué)裝置,是包括根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源所射出的光束而形成光學(xué)像的光調(diào)制元件而構(gòu)成的光學(xué)裝置,其特征在于,其中,至少前述光調(diào)制元件被保持于通過上述制造方法所制造的冷卻單元。
根據(jù)該光學(xué)裝置,可以實現(xiàn)低成本化及小型化和冷卻高效率。
本發(fā)明的投影機,其特征在于,其中具備光源裝置;至少根據(jù)圖像信息調(diào)制從前述光源裝置所射出的光束而形成光學(xué)像的光調(diào)制元件,被保持于通過上述制造方法所制造的冷卻單元的光學(xué)裝置;以及放大投影由前述光學(xué)裝置所形成的光學(xué)像的投影光學(xué)裝置。
根據(jù)該投影機,則可以謀求低成本化和小型化以及冷卻的高效率。


圖1(A)是表示冷卻單元的構(gòu)成的俯視圖,圖1(B)是圖1(A)中所示的A-A剖視圖。
圖2是放大表示板狀構(gòu)件的槽部的局部剖視圖。
圖3是表示冷卻單元的制造方法之一例的說明圖。
圖4是表示圖3的制造方法的變形例的說明圖。
圖5是表示圖3的制造方法的變形例的說明圖。
圖6是表示圖3的制造方法的變形例的說明圖。
圖7是表示圖3的制造方法的變形例的說明圖。
圖8是表示傳熱材料的填充的情形的說明圖。
圖9是表示在板狀構(gòu)件中形成輔助槽的例子的圖。
圖10是表示在板狀構(gòu)件中形成輔助槽的例子的圖。
圖11是表示在板狀構(gòu)件中形成輔助槽的例子的圖。
圖12是表示冷卻單元的變形例的圖,圖12(A)是示意的俯視圖,圖12(B)是圖12(A)中所示的D-D剖視圖。
圖13是表示設(shè)定定位部的形狀的情形的說明圖。
圖14是表示在定位部上形成有引導(dǎo)光學(xué)元件用的斜面的例子的圖。
圖15是示意地表示投影機的概略構(gòu)成的圖。
圖16是從上方側(cè)看投影機內(nèi)的一部分的透視圖。
圖17是從下方看投影機內(nèi)的光學(xué)裝置與冷卻單元的透視圖。
圖18是表示光學(xué)裝置的總體構(gòu)成的透視圖。
圖19是表示分流容器的總體構(gòu)成的透視圖。
圖20是表示合流容器的總體構(gòu)成的透視圖。
圖21是表示光學(xué)裝置中的紅色光用的面板構(gòu)成的局部透視圖。
圖22是液晶面板保持框的分解透視圖。
圖23(A)是液晶面板保持框的組裝主視圖,圖23(B)是圖23(A)中所示的A-A剖視圖。
圖24(A)是入射側(cè)偏振板保持框的組裝主視圖,圖24(B)是圖24(A)中所示的B-B剖視圖。
圖25(A)是射出側(cè)偏振板保持框的組裝主視圖,圖25(B)是圖25(A)中所示的C-C剖視圖。
圖26是表示光學(xué)裝置中的冷卻流體的流動的配管系統(tǒng)圖。
圖27是表示配管系統(tǒng)的變形例的圖。
圖28是表示配管系統(tǒng)的另一個變形例的圖。
標號的說明A...照明光軸,1...投影機,2...外裝殼體,3...空冷裝置,4...光學(xué)單元,5...投影透鏡(投影光學(xué)系統(tǒng)),10...冷卻單元,11...光學(xué)元件,12、13...板狀構(gòu)件(框狀構(gòu)件),14...冷卻管,44...光學(xué)裝置,46...液冷單元,122、132...槽部,123、133...對向面,124、134...突起部,125、135、128、138...凹部,127、137...邊沿、126、136、129、139...凸部,140...傳熱材料,141、142、151、152...分體構(gòu)件,159...定位部,160輔助槽,411...光源單元,416...光源燈,441、441R、441G、441B...液晶面板(光學(xué)元件),442...入射側(cè)偏振板(光學(xué)元件),443...射出側(cè)偏振板(光學(xué)元件),444...十字分色棱鏡,445...液晶面板保持框,4451、4452...框狀構(gòu)件,4451B、4452B...槽部,446...入射側(cè)偏振板保持框,4461、4462...框狀構(gòu)件,4461B、4462B...槽部,447...射出側(cè)偏振板保持框,4471、4472...框狀構(gòu)件,4471B、4472B...槽部,461...主容器,462...流體壓送部,463...元件冷卻管,4631R...液晶面板冷卻管,4632R...入射側(cè)偏振板冷卻管,4633R...射出側(cè)偏振板冷卻管,464...分流容器,465...合流容器,466...散熱器,4662...散熱翅片,467...軸流風(fēng)扇。
具體實施例方式
下面,就本發(fā)明的實施形態(tài)參照附圖進行說明。再者,在各圖中,為了使各構(gòu)成要素成為在附圖中能夠識別的程度,根據(jù)需要使其比例與實際不同。
(冷卻單元)圖1(A)是表示冷卻單元10的構(gòu)成的俯視圖,圖1(B)是圖1(A)中所示的A-A剖視圖。
如圖1(A)和圖1(B)中所示,冷卻單元10是保持透射型光學(xué)元件11的周緣且冷卻該光學(xué)元件11的單元,具備保持光學(xué)元件11的一對板狀構(gòu)件12、13,和被一對板狀構(gòu)件12、13夾持的冷卻管14。
作為光學(xué)元件11,除了液晶面板、偏振板之外,可以采用相位差板、視野角修正板等種種的光學(xué)元件。此外,不限于透射型,本發(fā)明也可以運用于反射型的光學(xué)元件。進而,不限于光學(xué)元件,本發(fā)明也可以運用于其他物體的冷卻。再者,就把本發(fā)明的冷卻單元運用于液晶面板和偏振板的冷卻結(jié)構(gòu)的例子,在下文中詳細地進行說明。
板狀構(gòu)件12、13分別是俯視大致矩形的框體,具有對應(yīng)于光學(xué)元件11中的光束的透射區(qū)域的矩形的開口部121、131,和用來收置冷卻管14的槽部122、132。板狀構(gòu)件12與板狀構(gòu)件13把冷卻管14夾在其間地相互對向配置。作為板狀構(gòu)件12、13最好是用由熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁(234W/(m·K)),鎂(156W/(m·K))或其合金(鋁合金(大約100W/(m·K)),低比重鎂合金(大約50W/(m·K))等)之外,可以采用各種金屬。此外,板狀構(gòu)件12、13不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
冷卻管14由例如具有環(huán)狀剖面而沿著其中心軸延長的導(dǎo)管(pipe)或軟管(tube)構(gòu)成,相應(yīng)于板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的平面形狀進行彎折加工。作為冷卻管14最好是用熱傳導(dǎo)率高的材料制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁(234W/(m·K)),銅(398W/(m·K)),不銹鋼(16W/(m·K)(奧氏體類))或其合金之外,可以采用各種金屬。此外,冷卻管14不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
具體地說,冷卻管14,如圖1(A)和圖1(B)中所示,在光學(xué)元件11的周緣部的外側(cè),沿著光學(xué)元件11的周緣部大致配置一周。也就是說,在板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133(內(nèi)面,對合面)處,沿著開口部121、131的緣部在大致一周的范圍內(nèi)形成剖面大致半圓形的槽部122、132,槽部122與槽部132處于相互大致鏡面對稱的形狀關(guān)系。而且,在把冷卻管14收置于各槽部122、132內(nèi)的狀態(tài)下,板狀構(gòu)件12、13彼此相互接合。在本例中,冷卻管14為圓形導(dǎo)管,其外徑與光學(xué)元件11的厚度為同程度。
圖2是放大表示板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的局部剖視圖。
如圖2中所示,在板狀構(gòu)件12、13的各個上,設(shè)有向槽部122、132的內(nèi)方突出的突起部124、134,通過該突起部124、134切入冷卻管14的外面地配合,而使各板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14一體化。此外,經(jīng)過后述的冷卻管14的擴大管徑處理,冷卻管14的外面貼緊各板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的內(nèi)面。
再者,突起部124、134,如后所述,通過在形成板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132后,對對向面123、133上的槽部122、132的相鄰位置施加外力使之塑性變形而形成。因此,在板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133上,在槽部122、132的相鄰位置上,存在著作為力附加的壓痕的凹部125、135。
回到圖1,在冷卻管14的一端配置冷卻流體的流入部(IN),在另一端配置流出部(OUT)。冷卻管14的流入部和流出部分別連接于冷卻流體循環(huán)用的配管。再者,在冷卻流體的路徑上,分別配置未圖示的流體壓送部、各種容器、散熱器等流體循環(huán)用的設(shè)備。
從流入部(IN)流入到冷卻管14內(nèi)的冷卻流體,沿著光學(xué)元件11的周緣在大致一周的范圍內(nèi)流動,從流出部(OUT)流出。此外,該冷卻流體在冷卻管14內(nèi)流動的期間,從光學(xué)元件11吸收熱。也就是說,光學(xué)元件11的熱經(jīng)由板狀構(gòu)件12、13傳導(dǎo)到冷卻管14的冷卻流體而被輸送到外部。
在本例中,經(jīng)由后述的冷卻管14的擴大管徑處理,使冷卻管14貼緊各板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132,使板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14之間的熱傳導(dǎo)性高。此外,因為冷卻管14沿著光學(xué)元件11的周緣部在大致一周的范圍內(nèi)配置,所以可以謀求傳熱面積的擴大。因此,可以由在冷卻管14內(nèi)流動的冷卻流體高效地冷卻光學(xué)元件11。
在保持光學(xué)元件11的框體(板狀構(gòu)件12、13)的內(nèi)部配置有冷卻管14的結(jié)構(gòu),因為冷卻流體的路徑形成用的接合部比較少就夠了,所以流體泄漏的危險小,此外,因為關(guān)于流動方向可以形成均一而平滑的流路,所以配管阻力小。而且,在該結(jié)構(gòu)中,框體兼作光學(xué)元件11的保持機構(gòu)與冷卻機構(gòu),結(jié)果,存在著可以容易地謀求具備光學(xué)元件11的裝置的小型化這樣的優(yōu)點。
再者,通過把傳熱材料填充于各板狀構(gòu)件12、13中的槽部122、132與冷卻管14的間隙,可以謀求板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14之間的熱傳導(dǎo)性的提高。關(guān)于該傳熱材料的填充下文述及。
(冷卻單元的制造方法)接下來,就上述冷卻單元10的制造方法進行說明。
圖3是表示冷卻單元10的制造方法之一例的說明圖。該制造方法包括槽部形成工序、突起部形成工序、和連接工序。
首先,在槽部形成工序中,如圖3(a)中所示,在一對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133上,形成用來收置冷卻管的剖面大致U字形或剖面大致半圓形的槽部122、132。在該工序中,用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等)一體成形具備槽部122(132)的板狀構(gòu)件12(13)。在鑄造法中,例如,使熔融了的材料流入到預(yù)定形狀的模,使之凝固而得到預(yù)期的形狀的板狀構(gòu)件。在鍛造法中,例如,把材料構(gòu)件夾入一組模之間,壓縮之而得到預(yù)期的形狀的板狀構(gòu)件。雖然也可以通過切削加工形成槽部122、132,但是鍛造法或鑄造法容易謀求批量生產(chǎn)的低成本化。
接著,在突起部形成工序中,如圖3(b)中所示,形成向槽部122、132的內(nèi)方突出的突起部124、134。在該工序中,用鍛造法。也就是說,向板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133上,按壓預(yù)定的模19(楔形模,鏨等),通過加壓或擊打在槽部122、132的相鄰位置上形成作為模19的壓痕的凹部125、135(壓塌加工)。此時,槽部122、132與凹部125、135之間的部位(槽部122、132的相鄰部位)被模19擠壓,該部位向槽部122、132的內(nèi)方塑性變形。結(jié)果,槽部122、132的邊緣倒向內(nèi)方,形成向槽部122、132的內(nèi)方突出而且前端尖的突起部124、134。加壓或擊打可以在極短時間內(nèi)進行,此外還可以很好地運用于小型的物體的加工。
此外,凹部125、135和突起部124、134的形成在冷卻管14的軸向的范圍內(nèi)進行。凹部125、135和突起部124、134既可以沿著槽部122、132的軸向連續(xù)地形成,也可以間歇地或部分地形成。此外,冷卻管14的彎曲加工部分(圖1(A)中所示的冷卻管14的彎曲部),因為使突起部124、134切入比較困難,所以在對應(yīng)于此的位置處,可以省略凹部125、135和突起部124、134或減小突起部124、134的形狀。模19的形狀根據(jù)板狀構(gòu)件12、13及冷卻管14的材質(zhì)、形狀等適當(dāng)確定。
接著,在連接工序中,如圖3(c)中所示,在把冷卻管14收置于各槽部122、132的狀態(tài)下使板狀構(gòu)件12與板狀構(gòu)件13對向配置,把各對向面123、133彼此保持于接觸狀態(tài),使冷卻管14擴大管徑。板狀構(gòu)件12、13的保持通過夾具等機械保持機構(gòu),或通過螺栓等的緊固接合來進行。擴大管徑通過把流體加壓供給到冷卻管14的內(nèi)部來進行,此外,根據(jù)需要分多次反復(fù)進行。
通過冷卻管14的擴大管徑,如圖3(d)中所示,使冷卻管14的外面貼緊于槽部122、132的內(nèi)面,使一對板狀構(gòu)件12、13的各個與冷卻管14熱連接。此外,在擴大管徑時,突起部124、134切入冷卻管14的外面而接合,借此各板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14被連接。借此,制造具有把冷卻管14夾在其間地對向配置一對板狀構(gòu)件12、13的構(gòu)成的冷卻結(jié)構(gòu)(冷卻板)。
然后,如前面圖1中所示,把光學(xué)元件11固定于板狀構(gòu)件12、13,并且把冷卻管14連接于冷卻流體的供給系統(tǒng),借此形成冷卻單元10。
像以上說明的這樣,在本例的冷卻單元10的制造方法中,因為對一對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133通過加壓或擊打等外力的附加,形成突起部124、134,所以與切削加工相比,可以實現(xiàn)制造時間的縮短,此外對小型化的適應(yīng)也是容易的。因此,根據(jù)該制造方法,則可以謀求所制造的冷卻單元10的低成本化和小型化。
圖4~圖7是表示圖3的制造方法的變形例的說明圖。再者,對具有與已經(jīng)說明的相同的功能的構(gòu)成要素,賦予同一標號,省略或簡化其說明。
在圖4的例子中,在槽部形成工序中,在一對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133上,除了槽部122、132外,形成與槽部122、132相鄰的邊沿127、137(圖4(a))。進而,在槽部122、132的壁面上設(shè)有起模用的斜度(起模斜度)。邊沿127(137)是從板狀構(gòu)件12(13)的對向面123(133)突出地形成的突起部。起模斜度謀求起模的容易化,槽部122(132)的寬度向開口慢慢擴寬地設(shè)置。邊沿127、137的寬度或高度、起模斜度的角度等可以根據(jù)板狀構(gòu)件12、13及冷卻管14的材質(zhì)、形狀等適當(dāng)確定。通過用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等),即使是這種形狀的板狀構(gòu)件12、13也可以容易且低成本地形成。
在突起部形成工序中,用鍛造法使上述邊沿127、137塑性變形(圖4(b))。也就是說,對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133處的上述邊沿127、137按壓預(yù)定的模19(楔形模,鏨等),進行加壓或擊打(壓塌加工)。此時,邊沿127、137被模19擠壓,該邊沿127、137向槽部122、132的內(nèi)方發(fā)生塑性變形。此外,在槽部122、132的相鄰位置上,形成作為模的壓痕的凹部125、135(臺階部)。再者,也可以不形成凹部125、135(臺階部),使力的附加位置成為與對向面123、133同一高度(對向面123、133平坦的狀態(tài))。
然后,通過使邊沿127、137的角部倒向槽部122、132的內(nèi)方,形成向槽部122、132的內(nèi)方突出且前端尖銳的突起部124、134。此外,通過設(shè)置有斜度的槽部122、132的壁面倒向內(nèi)方,突起部124、134形成為所謂倒錐狀。然后,進行通過前述冷卻管14的擴大管徑所實現(xiàn)的連接工序(參照圖3)。
在本示例中,通過形成邊沿127、137,可以容易地實現(xiàn)突起部124、134形成時的塑性變形。而且,通過使突起部124、134形成為倒錐狀,可以實現(xiàn)一對板狀構(gòu)件12、13的各自和冷卻管14(參照圖3)的連接性的提高。
接著,在圖5的例子中,在槽部形成工序中,在一對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133上,除了槽部122、132外,分別形成與槽部122、132相鄰的邊沿127、137,和相對槽部122、132與邊沿127、137的外側(cè)相鄰而配置的凹部128、138(圖5(a))。進而,在槽部122、132的壁面上設(shè)有起模用的斜度(起模斜度)。與圖4的例同樣地,邊沿127(137)是從板狀構(gòu)件12(13)的對向面123(133)突出地形成的突起部,起模斜度為槽部122(132)的寬度向開口慢慢擴寬地設(shè)置。此外,凹部128(138)從板狀構(gòu)件12(13)的對向面123(133)凹陷地形成,在其與邊沿127、137之間部分共有壁面。凹部128、138的寬度或深度,邊沿127、137的寬度或高度,起模斜度的角度等可以根據(jù)板狀構(gòu)件12、13及冷卻管的材質(zhì)、形狀等適當(dāng)確定。通過用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等),即使是這種形狀的板狀構(gòu)件12、13也可以容易且低成本地形成。
在突起部形成工序中,用鍛造法使上述邊沿127、137塑性變形(圖5(b))。也就是說,對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133處的上述邊沿127、137按壓預(yù)定的模19(楔形模,鏨等),進行加壓或擊打(壓塌加工)。此時,邊沿127、137被模19擠壓,該邊沿127、137向槽部122、132的內(nèi)方發(fā)生塑性變形。此外,在槽部122、132的相鄰位置處,形成隨著邊沿127、137的變形而擴大的凹部128、138。在本例中,通過形成凹部128、138,可以以比較小的力容易地進行邊沿127、137的塑性變形。這在防止隨著突起部124、134的形成的板狀構(gòu)件12、13的變形上是有利的。
然后,通過邊沿127、137的角部倒向槽部122、132的內(nèi)方,形成向槽部122、132的內(nèi)方突出且前端尖銳的突起部124、134。此外,通過設(shè)置有斜度的槽部122、132的壁面倒向內(nèi)方,突起部124、134形成為所謂倒錐狀。然后,進行通過前述冷卻管14的擴大管徑所實現(xiàn)的連接工序(參照圖3)。
在本例中,通過形成邊沿127、137與凹部128、138,可以容易地謀求突起部124、134形成時的塑性變形。而且,通過突起部124、134被形成為倒錐狀,可以謀求一對板狀構(gòu)件12、13的各個與冷卻管14(參照圖3)的連接性的提高。
接著,在圖6的例子中,在突起部形成工序中,在一對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133上,接合分體構(gòu)件141、142(圖6(a))。在該構(gòu)件141、142上預(yù)先形成有對應(yīng)于板狀構(gòu)件12(13)的槽部122(132)而具有與槽部122(132)幾乎相同的平面形狀的開口部141a(142a),和向該開口部141a(142a)的內(nèi)方突出的突起部124(134)。該構(gòu)件141、142可以用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等)來形成。雖然也可以用切削加工來形成開口部141a(142a)或突起部124(134),但是通過鍛造法或鑄造法來形成為預(yù)期的形狀更容易謀求批量生產(chǎn)所帶來的低成本化。
板狀構(gòu)件12、13與分體構(gòu)件141、142的接合,可以采用用螺紋件等的緊固接合、粘接接合、焊接接合、嵌合等機械接合等的種種的方法。例如,如圖6(b)中所示,由設(shè)在板狀構(gòu)件12(13)和構(gòu)件141(142)上的凸部145、凹部146把兩者預(yù)先定位,然后進行用上述接合的兩者的固定就可以了。這樣的接合可以在極短時間內(nèi)進行,此外還可以很好地運用于小型的物體的加工。
然后,通過將構(gòu)件141、142接合于板狀構(gòu)件12、13,在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的開口位置上,配置向該槽部122、132的內(nèi)方突出且前端尖銳的突起部124、134。然后,進行通過前述冷卻管14的擴大管徑進行的連接工序(參照圖3)。
在本例中,因為通過分體構(gòu)件141、142的接合而形成突起部124、134,所以與切削加工相比,可實現(xiàn)制造時間的縮短,此外對小型化的適應(yīng)也容易。此外,通過把槽部分割成多個地形成,用鑄造法或鍛造法,可以形成所謂倒錐狀等種種形狀的突起部124、134。
接著,在圖7的例子中,在突起部形成工序中,對一對板狀構(gòu)件12、13的各對向面123、133,接合分體構(gòu)件151、152(圖7(a)),然后用鍛造法在該構(gòu)件151、152上形成突起部124、134(圖7(b))。在該構(gòu)件151、152上,對應(yīng)于板狀構(gòu)件12(13)的槽部122(132)預(yù)先形成具有與槽部122(132)幾乎相同的平面形狀的開口部151a(152a)。該構(gòu)件151、152可以用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等)來形成。板狀構(gòu)件12、13與分體構(gòu)件151、152的接合,與圖6的例子同樣,可以采用用螺紋件等的緊固接合、粘接接合、焊接接合、嵌合等機械接合等的種種的方法。這樣的接合可以在極短時間內(nèi)進行,此外還可以很好地運用于小型的物體的加工。
然后,用鍛造法使上述構(gòu)件151、152局部地發(fā)生塑性變形。也就是說,對構(gòu)件151、152的各開口部151a、152a的相鄰位置按壓預(yù)定的模19(楔形模,鏨等),進行加壓或擊打(壓塌加工)。此時,開口部151a、152a的邊緣被模19擠壓,該部位向槽部122、132的內(nèi)方發(fā)生塑性變形。在構(gòu)件151、152中的開口部151a、152a的相鄰位置上形成作為模的壓痕的凹部125、135。
在本例中,因為通過分體構(gòu)件151、152的接合與對該構(gòu)件151、152的外力的附加,形成突起部124、134,所以與用切削加工的場合相比,可以實現(xiàn)制造時間的縮短,此外對小型化的適應(yīng)也是容易的。此外,由于形成突起部124、134的構(gòu)件與板狀構(gòu)件12、13由分體來構(gòu)成,所以可以謀求材質(zhì)的選擇性的提高。
(傳熱材料的填充)這里,通過在上述冷卻單元中,在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132與冷卻管14的間隙中,填充傳熱材料,可謀求板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14之間的熱傳導(dǎo)性的提高。
作為傳熱材料,最好是用由熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體。具體地說,可以用混入有金屬材料的樹脂材料、混入有碳材料的樹脂材料、以及熱熔材料等。傳熱材料的熱傳導(dǎo)率,最好是大于等于3W/(m·K),更好是大于等于5W/(m·K)。熱熔材料的熱傳導(dǎo)率通常為大于等于5W/(m·K)。在混勻有金屬材料或碳材料的樹脂材料中,有熱傳導(dǎo)率大于等于3W/(m·K)者,也有熱傳導(dǎo)率大于等于10W/(m·K)者。作為一個例子,有Cool polymers公司制D2(注冊商標)(LCP樹脂+傳熱用物混制,15W/(m·K),熱膨脹率10×10⌒-6/K),RS007(注冊商標)(PPS樹脂+傳熱用物混制,3.5W/(m·K),熱膨脹率20×10⌒-6/K)。
圖8是表示傳熱材料的填充的情形的說明圖。
如圖8(a)中所示,傳熱材料140的填充,例如,在使冷卻管14擴大管徑的工序之前,可以通過預(yù)先在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的內(nèi)面和/或冷卻管14的外面上涂敷傳熱材料140來實施。傳熱材料140的涂敷可以用旋轉(zhuǎn)涂敷法、噴射涂敷法、滾動涂敷法、金屬型涂敷(die coat)法、浸漬涂敷法或者液滴噴出法等種種的方法。
如圖8(b)中所示,如果在傳熱材料140的涂敷后使冷卻管14擴大管徑,則在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132與冷卻管14相互接觸的部分處,板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14直接地?zé)徇B接,在產(chǎn)生有間隙的部分處,兩者介由傳熱材料140間接地?zé)徇B接。也就是說,板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14的熱傳遞由傳熱材料140補充,可以謀求板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14之間的熱傳導(dǎo)性的提高。此外,在傳熱材料140具有粘接力的場合,也可以把該粘接力利用于板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14的連接力等。
此外,在冷卻管14的擴大管徑時,根據(jù)需要可使傳熱材料140軟化、流動。例如,在傳熱材料為熱塑性的場合,在上述擴大管徑時加熱傳熱材料140。在該場合,可以利用擴大管徑時的在冷卻管14內(nèi)流動的高溫流體的熱加熱傳熱材料140。通過傳熱材料140軟化、流動,傳熱材料140可以填充板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132與冷卻管14的間隙的整個區(qū)域。
此外,在與槽部122、132相鄰地設(shè)置凹部125、135的場合,傳熱材料140的剩余的量貯存于該凹部125、135(輔助槽)。通過設(shè)置傳熱材料140的貯存場所,傳熱材料140變得容易均質(zhì)地擴展,傳熱材料140可以更可靠地配置于板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132與冷卻管14的間隙的整個區(qū)域。此外,配置于凹部125、135(或者對向面123、133的間隙)的傳熱材料140具有提高板狀構(gòu)件12與板狀構(gòu)件13的熱連接性的功能。
此外,傳熱材料最好是在冷卻板(板狀構(gòu)件12、13)的使用溫度范圍內(nèi)具有彈性。通過使傳熱材料具有彈性,傳熱材料就可以相應(yīng)于伴隨熱變形等的板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14的間隙的變化而伸縮,使板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14的熱連接可以穩(wěn)定地維持。
此外,傳熱材料140也可以在冷卻板(板狀構(gòu)件12、13)的使用溫度范圍內(nèi)具有流動性。在該場合,在隨著熱變形等而板狀構(gòu)件12、13的槽部122、133與冷卻管14的間隙的容積變化之際,通過傳熱材料140在上述間隙與凹部125、135(輔助槽)之間適當(dāng)移動,上述間隙中的傳熱材料140的填充狀態(tài)被保持,板狀構(gòu)件12、13與冷卻管14的熱連接被穩(wěn)定地維持。在該場合,最好是考慮用來防止傳熱材料140向外部漏出的機構(gòu)。例如,也可以用厭氣型以外的傳熱材料,在與外界空氣接觸的部分處使之固化,在內(nèi)部使之保持流動性。或者,也可以在內(nèi)側(cè)配置在上述使用溫度范圍內(nèi)具有流動性的傳熱劑,在外側(cè)配置固化的其它的傳熱材料。
圖9、圖10和圖11示出在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的內(nèi)面或?qū)ο蛎?23、133上形成將上述傳熱材料140至少暫時收置的輔助槽160的例子。
在圖9的例子中,輔助槽160在板狀構(gòu)件12、13的對向面123、133處,在槽部122、132的兩外側(cè)與槽部122、132大致并行地形成。此外,多個輔助槽160相互離開地配設(shè)。輔助槽160的形狀或其數(shù)目可以根據(jù)傳熱材料140的材質(zhì)特性等適當(dāng)確定。通過用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等),即使是這種形狀的板狀構(gòu)件12、13也可以容易且低成本地形成。
在圖9的例子中,因為在板狀構(gòu)件12、13的對向面123、133上形成輔助槽160,所以傳熱材料140容易擴展到對向面123、133的間隙。通過該傳熱材料140的配置區(qū)域的擴大,板狀構(gòu)件12與板狀構(gòu)件13之間的熱傳導(dǎo)性提高,并且由傳熱材料140得到的板狀構(gòu)件12與板狀構(gòu)件13的連接力提高。
在圖10的例子中,輔助槽160在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的內(nèi)面上沿其軸向延伸地形成。進而,多個輔助槽160在輔助槽160的周方向上相互離開地配置。
此外,在圖11的例子中,輔助槽160在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132的內(nèi)面上沿其周方向延伸地形成。進而,多個輔助槽160在槽部122、132的軸向上相互離開地配置。再者,在圖11中,也可以把輔助槽160形成為從槽部122(132)的底部向頂部深度慢慢減小地變化。
在圖10和圖11的例子中,因為在板狀構(gòu)件12、13的各槽部122、132的內(nèi)面上形成輔助槽160,所以在傳熱材料140的填充時傳熱材料140的剩余的量容易地移動到輔助槽160。結(jié)果,傳熱材料140就容易均質(zhì)地擴展,傳熱材料140可更可靠地配置于板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132與冷卻管14的間隙的整個區(qū)域。
再者,輔助槽160也可以設(shè)在板狀構(gòu)件12、13的槽部122、132與對向面123、133的雙方中。
(光學(xué)元件的定位)圖12是表示冷卻單元10的變形例的圖,圖12(A)是示意的俯視圖,圖12(B)是圖12(A)中所示的D-D剖視圖。再者,對具有與已經(jīng)說明者同一功能的構(gòu)成要素,賦予同一標號,省略或簡化其說明。
在圖12的例子中,與圖1的冷卻單元10同樣,一對板狀構(gòu)件12、13保持光學(xué)元件11的周緣,此外,在該一對板狀構(gòu)件12、13中夾持冷卻管14。
在本例中,冷卻管14關(guān)于光學(xué)元件11的寬度方向配置成兩重,在板狀構(gòu)件12、13的開口部側(cè)配置小直徑的管14A,在其外側(cè)配置大直徑的管14B。
此外,在板狀構(gòu)件12、13的開口部的側(cè)面上,從該側(cè)面突出地設(shè)有多個定位部159(在本例中為8個)。各定位部159的前端面通過后述的塑性變形設(shè)定成預(yù)期的形狀。再者,通過設(shè)置突起狀的定位部159,開口部的側(cè)面的面精度也可以比較粗。
然后,光學(xué)元件11靠這些多個定位部159來確定對板狀構(gòu)件12、13的平面的相對位置。
圖13是表示設(shè)定圖12的定位部159的情形的說明圖。
在本例中,利用伴隨冷卻管14的擴大管徑的板狀構(gòu)件12、13的變形來進行定位部159的形狀設(shè)定。
首先,準備設(shè)置有冷卻管14的收置用的槽部122、132,與成為定位部159的突起部的板狀構(gòu)件12、13(圖13(a)),在該時刻突起部(定位部159)的前端由例如曲面或球面構(gòu)成就可以了。此外,其形狀精度比較粗就可以了。通過用鑄造法(壓鑄法等)或鍛造法(冷/熱鍛造等),即使是這種形狀的板狀構(gòu)件12、13也可以容易且低成本地形成,此外還能夠很好地運用于小型的物體。
接著,在把冷卻管14(14A、14B)夾持于各槽部122、132的狀態(tài)下使板狀構(gòu)件12與板狀構(gòu)件13對向配置,把各對向面123、133彼此保持成接觸狀態(tài)(圖13(b))。此時,由模158(外模)固定板狀構(gòu)件12、13的外側(cè)面的位置,并且在板狀構(gòu)件12、13的開口部處配置另一個模157(內(nèi)模)。此外,把外模158與內(nèi)模157的面之間設(shè)定成預(yù)期的距離。
接著,使冷卻管14(14A、14B)擴大管徑(圖13(c))。擴大管徑可以通過把流體加壓供給到冷卻管14A、14B的內(nèi)部來進行。此外,可以根據(jù)需要分多次反復(fù)進行。通過冷卻管14的擴大管徑,冷卻管14的外面貼緊板狀構(gòu)件12、13的各槽部122、132,并且作為板狀構(gòu)件12、13的薄壁部的冷卻管14A與開口部之間的部位向外變形。而且,隨著該薄壁部的變形,突起部(定位部159)的前端壓接于內(nèi)模157地發(fā)生塑性變形,通過該塑性變形,進行定位部159的形狀設(shè)定。也就是說,基于外模158與內(nèi)模157的面之間距離,定位部159的前端面相對基準面(板狀構(gòu)件12、13的外側(cè)面)的平面的相對位置被設(shè)定。
這樣一來,在本例中,因為通過利用了冷卻管14的擴大管徑的塑性變形,進行用來定位光學(xué)元件11的定位部159的形狀設(shè)定,所以與通過切削加工對定位部159進行形狀設(shè)定的場合相比可以謀求工序的簡化。
再者,如圖14中所示,也可以在定位部159上形成用來引導(dǎo)光學(xué)元件11的斜面159a。在該場合,在上述內(nèi)模157(參照圖13)上預(yù)先設(shè)置對應(yīng)于該斜面159a的傾斜面。通過利用模的塑性變形,能夠容易地把定位部159設(shè)定成種種的形狀。
以上說明的本發(fā)明的冷卻單元及其制造方法,可以很好地運用于需要進行光學(xué)元件的冷卻的各種光學(xué)裝置。通過該運用,可以謀求光學(xué)裝置的低成本化和小型化。
(投影機的構(gòu)成)下面,作為上述冷卻單元的運用例,就投影機的實施形態(tài)參照附圖進行說明。在以下的例子中,對后述的液冷單元46(參照圖15),可以運用上述冷卻單元及其制造方法。
在該場合,上述光學(xué)元件11(參照圖1)可以運用于后述的液晶面板441R、441G、441B,入射側(cè)偏振板442和射出側(cè)偏振板443(參照圖18)的至少一個。
同樣,上述板狀構(gòu)件12、13可以運用于后述的液晶面板保持框445(框狀構(gòu)件4451、框狀構(gòu)件4452)、入射側(cè)偏振板保持框446(框狀構(gòu)件4461、框狀構(gòu)件4462)和射出側(cè)偏振板保持框447(框狀構(gòu)件4471、框狀構(gòu)件4472)的至少一個。
同樣,上述冷卻管14可以運用于后述的元件冷卻管463(液晶面板冷卻管4631R、入射側(cè)偏振板冷卻管4632R、射出側(cè)偏振板冷卻管4633R)。
通過把上述冷卻單元及其制造方法運用于后述的液冷單元46,可謀求投影機的低成本化和小型化。進而,可以實現(xiàn)由冷卻性能的提高所達到的長壽命化。
圖15是示意地表示投影機1的概略構(gòu)成的圖。
投影機1根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源所射出的光束而形成光學(xué)像,把所形成的光學(xué)像放大投影于屏幕上。該投影機1具備外裝殼體2,空冷裝置3,光學(xué)單元4,以及作為投影光學(xué)裝置的投影透鏡5。
再者,在圖15中,雖然省略了圖示,但是在外裝殼體2內(nèi),在空冷裝置3、光學(xué)單元4、和投影透鏡5以外的空間中,配置著電源塊、燈驅(qū)動電路等。
外裝殼體2由合成樹脂等來構(gòu)成,形成為把空冷裝置3、光學(xué)單元4、和投影透鏡5收置配置于內(nèi)部的總體大致長方體狀。該外裝殼體2雖然省略了圖示,但是由分別構(gòu)成投影機1的頂面、前面、背面、和側(cè)面的上殼體,與分別構(gòu)成投影機1的底面、前面、側(cè)面、和背面的下殼體來構(gòu)成,前述上殼體和前述下殼體相互用螺紋件等固定。
再者,外裝殼體2不限于合成樹脂等制,也可以由其他材料來形成,例如,也可以由金屬等來構(gòu)成。
此外,雖然省略了圖示,但是在該外裝殼體2上形成從投影機1外部把空氣引入到內(nèi)部用的進氣口(例如,圖16中所示的進氣口22)和排出在投影機1內(nèi)部加熱了的空氣用的排氣口。
進而,在該外裝殼體2上,如圖15中所示,在投影透鏡5的側(cè)方處形成位于外裝殼體2的角部分,把光學(xué)單元4的后述的散熱器466和軸流風(fēng)扇467等與其他構(gòu)件隔離的分隔壁21。
空冷裝置3把冷卻空氣送入到在投影機1內(nèi)部所形成的冷卻流路,冷卻在投影機1內(nèi)發(fā)生的熱??绽溲b置3具有位于投影透鏡5的側(cè)方,從在外裝殼體2上所形成的未圖示的進氣口把投影機1外部的冷卻空氣引入到內(nèi)部的多葉片風(fēng)扇31,和冷卻未圖示的電源塊、燈驅(qū)動電路等用的冷卻風(fēng)扇等。
光學(xué)單元4是光學(xué)地處理從光源所射出的光束而根據(jù)圖像信息將其形成光學(xué)像(彩色圖像)的單元。該光學(xué)單元4,總體形狀,如圖15中所示,具有大致沿著外裝殼體2的背面延伸、并且沿著外裝殼體2的側(cè)面延伸的俯視大致L字形。再者,關(guān)于該光學(xué)單元4的詳細的構(gòu)成,下文述及。
投影透鏡5作為組合有多個透鏡的透鏡組來構(gòu)成。而且,該投影透鏡5,把由光學(xué)單元4所形成的光學(xué)像(彩色圖像)放大投影于未圖示的屏幕上。
(光學(xué)單元的詳細的構(gòu)成)光學(xué)單元4,如圖15中所示,具備積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41,色分離光學(xué)系統(tǒng)42,中繼光學(xué)系統(tǒng)43,光學(xué)裝置44,光學(xué)部件用殼體45,以及液冷單元46。
積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41是用來大致均一地照明構(gòu)成光學(xué)裝置44的后述的液晶面板的圖像形成區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)。該積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41,如圖15中所示,具備光源單元411,第1透鏡陣列412,第2透鏡陣列413,偏振變換元件414,以及重疊透鏡415。
光源單元411具備射出放射狀的光線的光源燈416,和反射從該光源燈416所射出的放射光的反射器417。作為光源燈416多用鹵素?zé)艋蚪饘冫u化物燈、高壓水銀燈。此外,作為反射器417,雖然在圖15中,采用拋物面鏡,但是不限于此,也可以取為采用由橢圓面鏡構(gòu)成,在光束射出側(cè)把由該橢圓面鏡所反射的光束形成為平行光的平行化凹透鏡的構(gòu)成。
第1透鏡陣列412具有把從光軸方向看具有大致矩形的輪廓的小透鏡矩陣狀地排列的構(gòu)成。各小透鏡把從光源單元411所射出的光束分割成多個部分光束。
第2透鏡陣列413具有與第1透鏡陣列412大致同樣的構(gòu)成,具有小透鏡矩陣狀地排列的構(gòu)成。該第2透鏡陣列413與重疊透鏡415一并具有使第1透鏡陣列412的各小透鏡的像成像于光學(xué)裝置44的后述的液晶面板上的功能。
偏振變換元件414配置于第2透鏡陣列413與重疊透鏡415之間,把來自第2透鏡陣列413的光變換成大致一種偏振光。
具體地說,由偏振變換元件414變換成大致一種偏振光的各部分光由重疊透鏡415最終基本重疊于光學(xué)裝置44的后述的液晶面板上。在用調(diào)制偏振光的類型的液晶面板的投影機中,因為僅能利用一種偏振光,故來自發(fā)出雜散偏振光的光源單元411的光的大致一半不能被利用。因此,通過用偏振變換元件414,可以把來自光源單元411的射出光變換成大致一種偏振光,提高光學(xué)裝置44中的光的利用效率。
色分離光學(xué)系統(tǒng)42,如圖15中所示,具備兩個分色鏡421、422,和反射鏡423,具有由分色鏡421、422把從積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41所射出的多個部分光束分離成紅(R)、綠(G)、藍(B)三色的色光的功能。
中繼光學(xué)系統(tǒng)43,如圖15中所示,具備入射側(cè)透鏡431,中繼透鏡433,和反射鏡432、434,具有把由色分離光學(xué)系統(tǒng)42所分離的藍色光引導(dǎo)到光學(xué)裝置44的后述的藍色光用的液晶面板的功能。
此時,在色分離光學(xué)系統(tǒng)42的分色鏡421中,從積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41所射出的光束的紅色光分量反射,并且綠色光分量與藍色光分量透射。由分色鏡421反射的紅色光被反射鏡423反射,通過場透鏡418到達光學(xué)裝置44的后述的紅色光用的液晶面板。該場透鏡418把從第2透鏡陣列413所射出的各部分光束變換成對其中心軸(主光線)平行的光束。設(shè)在其他綠色光用、藍色光用的液晶面板的光入射側(cè)的場透鏡418也是同樣的。
在透射分色鏡421的紅色光與綠色光當(dāng)中,綠色光被分色鏡422反射,通過場透鏡418而到達光學(xué)裝置44的后述的綠色光用的液晶面板。另一方面,藍色光透射分色鏡422而通過中繼光學(xué)系統(tǒng)43,進而通過場透鏡418而到達光學(xué)裝置44的后述的藍色光用的液晶面板。再者,在藍色光中用中繼光學(xué)系統(tǒng)43,是因為藍色光的光路的長度長于其他色光的光路的長度,為了防止光的發(fā)散等引起的光的利用效率的降低的緣故。也就是說,雖然由于入射于入射側(cè)透鏡431的部分色光的光路長度長所以取為這種構(gòu)成,但是也可以考慮加長紅色光的光路長度的構(gòu)成。
光學(xué)裝置44,如圖15中所示,其中,作為光調(diào)制元件的三個液晶面板441(設(shè)紅色光用的液晶面板為441R,綠色光用的液晶面板為441G,藍色光用的液晶面板為441B),配置于該液晶面板441的光束入射側(cè)和光束射出側(cè)的作為光學(xué)變換元件的三個入射側(cè)偏振板442和三個射出側(cè)偏振板443,以及作為色合成光學(xué)裝置的十字分色棱鏡444一體地構(gòu)成。
液晶面板441雖然省略了具體的圖示,但是具有把作為電光物質(zhì)的液晶密閉封入一對透明的玻璃基板中的構(gòu)成,根據(jù)從未圖示的控制裝置所輸出的驅(qū)動信號,使上述液晶的取向狀態(tài)受到控制,而調(diào)制從入射側(cè)偏振板442所射出的偏振光束的偏振方向。
入射側(cè)偏振板442,入射偏振方向通過偏振變換元件414取齊成大致一個方向的各色光,儀使所入射的光束當(dāng)中的,與由偏振變換元件414而一致的光束的偏振軸大致相同方向的偏振光透射,吸收其他光束(光吸收型)。
該入射側(cè)偏振板442雖然省略了具體的圖示,但是具有在藍寶石玻璃或水晶等的透光性基板上粘貼偏振模的構(gòu)成。光吸收型的偏振膜,例如單軸延伸地形成含有碘分子或染料分子的膜,具有消光比比較高,入射角依存性比較小這樣的優(yōu)點。
射出側(cè)偏振板443是與入射側(cè)偏振板442大致同樣的構(gòu)成,其僅使從液晶面板441所射出的光束當(dāng)中的,具有與入射側(cè)偏振板442的光束的透射軸正交的偏振軸的光束透射,吸收其他光束(光吸收型)。
十字分色棱鏡444是合成從射出側(cè)偏振板443所射出的按每種色光所調(diào)制的光學(xué)像而形成彩色圖像的光學(xué)元件。該十字分色棱鏡444呈粘貼有四個直角棱鏡的俯視大致正方形,在粘貼直角棱鏡彼此的界面上,形成兩個電介質(zhì)多層膜。這些電介質(zhì)多層膜反射從液晶面板441R、441B所射出而經(jīng)由射出側(cè)偏振板443的色光,透射從液晶面板441G所射出而經(jīng)由射出側(cè)偏振板443的色光。這樣一來,由各液晶面板441R、441G、441B所調(diào)制的各色光被合成而形成彩色圖像。
光學(xué)部件用殼體45,例如,由金屬制的構(gòu)件來構(gòu)成,在內(nèi)部設(shè)定預(yù)定的照明光軸A,把上述光學(xué)部件41~44收置配置于相對照明光軸A的預(yù)定位置。再者,光學(xué)部件用殼體45不限于金屬制的構(gòu)件,也可以由其他材料來構(gòu)成,特別是最好是由熱傳導(dǎo)性材料來構(gòu)成。
液冷單元46使冷卻流體循環(huán)而主要冷卻光學(xué)裝置44,除了暫時貯存冷卻流體的主容器461、作為用來使冷卻流體的熱散熱的散熱部的散熱器466,使冷卻空氣吹送到該散熱器466的軸流風(fēng)扇467之外,具備分別后述的流體壓送部、元件冷卻管、分流容器、合流容器、以及管部等。
這里,圖16是從上方側(cè)看投影機1內(nèi)的透視圖,圖17是從下方看投影機1內(nèi)的主要為光學(xué)裝置44與液冷單元46的透視圖。
再者,在圖16中,光學(xué)部件用殼體45內(nèi)的光學(xué)部件,為了說明的簡化,僅示出光學(xué)裝置44,其他的光學(xué)部件41~43則省略。此外,在圖16和圖17中,為了說明的簡化,部分省略地示出液冷單元46中的構(gòu)件。
如圖16中所示,光學(xué)部件用殼體45包括部件收置構(gòu)件451、封閉部件收置構(gòu)件451的開口部分的未圖示的蓋狀構(gòu)件而構(gòu)成。
這當(dāng)中,部件收置構(gòu)件451分別構(gòu)成光學(xué)部件用殼體45的底面、前面和側(cè)面。
在該部件收置構(gòu)件451中,在側(cè)面的內(nèi)側(cè)面上,如圖16中所示,形成從上方滑動式地嵌入上述光學(xué)部件41~44用的槽部451A。
此外,在側(cè)面的正面部分上,如圖16中所示,形成把投影透鏡5相對光學(xué)單元4設(shè)置于預(yù)定位置用的投影透鏡設(shè)置部451B。該投影透鏡設(shè)置部451B形成為俯視大致矩形,在俯視大致中央部分上對應(yīng)于來自光學(xué)裝置44的光束射出位置形成圓形的未圖示的孔,由光學(xué)單元4所形成的彩色圖像通過上述孔由投影透鏡5放大投影。
(液冷單元)下面,就液冷單元46詳細地進行說明。
在圖16和圖17中,液冷單元46具備主容器461、液體壓送部462(圖17)、元件冷卻管463、分流容器464(圖17)、合流容器465、散熱器466、軸流風(fēng)扇467、以及管部469等。
主容器461,如圖16和圖17中所示,總體具有大致圓柱形狀,由鋁等金屬制的兩個容器狀構(gòu)件來構(gòu)成,通過把兩個容器狀構(gòu)件的開口部分相互連接而在內(nèi)部暫時蓄積冷卻流體。這些容器狀構(gòu)件例如,通過密封焊接或使橡膠等彈性構(gòu)件介于其間來連接。
在該主容器461的周面處,如圖17中所示,形成冷卻流體的流入部461A和流出部461B。
這些流入部461A和流出部461B由管狀構(gòu)件來構(gòu)成,突出于主容器461的內(nèi)外地配置。而且,管部469的一端連接于向流入部461A的外側(cè)突出的一端,經(jīng)由該管部469使來自外部的冷卻流體流入到主容器461內(nèi)部。此外,向流出部461B的外側(cè)突出的一端也連接到管部469的一端,經(jīng)由該管部469使主容器461內(nèi)部的冷卻流體流出到外部。
此外,在主容器461中,流入部461A和流出部461B的各中心軸處于相互大致正交的位置關(guān)系,借此,可以避免經(jīng)由流入部461A流入到主容器461內(nèi)部的冷卻流體,經(jīng)由流出部461B直接流出到外部,通過在主容器461內(nèi)部的混合作用,可以謀求冷卻流體的均質(zhì)化和溫度的均一化。然后,從主容器461流出的冷卻流體,經(jīng)由管部469送到流體壓送部462。
流體壓送部462,如圖17中所示,把來自主容器461的冷卻流體吸引到內(nèi)部,并且把該冷卻流體向分流容器464強制地排出到外部。也就是說,主容器461的流出部461B與流體壓送部462的流入部462A經(jīng)由管部469連接,流體壓送部462的流出部462B與分流容器464的流入部464A經(jīng)由管部469連接。
具體地說,流體壓送部462,例如,具有在大致長方體狀的鋁等金屬制的中空構(gòu)件內(nèi)配置有葉輪的構(gòu)成,在未圖示的控制裝置的控制下,通過上述葉輪旋轉(zhuǎn),經(jīng)由管部469把蓄積于主容器461內(nèi)的冷卻流體強制地吸引,經(jīng)由管部469把該冷卻流體強制地排出到外部。通過這種構(gòu)成,可以減小上述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸方向的厚度尺寸,可以謀求緊湊化和省空間化。在本實施形態(tài)中,流體壓送部462,如圖16或圖17中所示,配置于投影透鏡5的下方。
元件冷卻管463與光學(xué)裝置44中的液晶面板441、入射側(cè)偏振板442、和射出側(cè)偏振板443各元件相鄰而配置。而且,在流通于元件冷卻管463的內(nèi)部的冷卻流體與各元件441、442、443之間可以進行熱交換。
這里,圖18是表示光學(xué)裝置44的總體構(gòu)成的透視圖。
在圖18中,如前所述,光學(xué)裝置44中,三個液晶面板441(紅色光用的液晶面板441R、綠色光用的液晶面板441G、藍色光用的液晶面板441B),配置于各液晶面板441的入射側(cè)或射出側(cè)的偏振板(入射側(cè)偏振板442、射出側(cè)偏振板443),以及十字分色棱鏡444一體地構(gòu)成。
也就是說,對紅(R)、綠(G)、藍(B)各色的每一種,按射出側(cè)偏振板443、液晶面板441、和入射側(cè)偏振板442的順序,將這些重合配置于十字分色棱鏡444上。
而且,元件冷卻管463,對液晶面板441、入射側(cè)偏振板442、和射出側(cè)偏振板443的各個分別地配置。
具體地說,元件冷卻管463,對于紅色光,包括配置于液晶面板441R的周緣的液晶面板冷卻管4631R,配置于入射側(cè)偏振板442的周緣的入射側(cè)偏振板冷卻管4632R,以及配置于射出側(cè)偏振板443的周緣的射出側(cè)偏振板冷卻管4633R。冷卻流體從各元件冷卻管4631R、4632R、4633R的流入部(IN)流入到各管內(nèi)部,沿著各元件441R、442、443的周緣流動,從各管的流出部(OUT)流出到外部。
同樣,元件冷卻管463,對于綠色光,包括配置于液晶面板441G的周緣的液晶面板冷卻管4631G,配置于入射側(cè)偏振板442的周緣的入射側(cè)偏振板冷卻管4632G,以及配置于射出側(cè)偏振板443的周緣的射出側(cè)偏振板冷卻管4633G,此外,對于藍色光,包括配置于液晶面板441B的周緣的液晶面板冷卻管4631B,配置于入射側(cè)偏振板442的周緣的入射側(cè)偏振板冷卻管4632B,以及配置于射出側(cè)偏振板443的周緣的射出側(cè)偏振板冷卻管4633B。
在本實施形態(tài)中,液晶面板441、入射側(cè)偏振板442,以及射出側(cè)偏振板443的各元件的周緣被保持框保持,在該保持框的內(nèi)部,各元件冷卻管463沿著各元件的周緣部配置大致一周。而且,在各元件441、442、443的同一邊側(cè)配置各元件冷卻管463的流入部(IN)與流出部(OUT)。
再者,關(guān)于上述元件保持框,和元件冷卻管463的詳細的結(jié)構(gòu)下文述及。
回到圖16和圖17,分流容器464,如圖17中所示,把從流體壓送部462所送出的冷卻流體向各元件冷卻管463分流。
此外,合流容器465,如圖16中所示,使從各元件冷卻管463所送出的冷卻流體合流而暫時地將其蓄積。
在本實施形態(tài)中,在光學(xué)裝置44中的十字分色棱鏡444的一面上配置分流容器464,在該十字分色棱鏡444的相反端側(cè)的一面上配置合流容器465。分流容器464和合流容器465的配置位置不限于此,也可以是其他的位置。
這里,圖19是表示分流容器464的總體構(gòu)成的透視圖,圖20是表示合流容器465的總體構(gòu)成的透視圖。
分流容器464,如圖19中所示,總體具有大致圓柱形狀,由鋁等金屬制的密閉的容器狀構(gòu)件來構(gòu)成,在內(nèi)部暫時地蓄積冷卻流體。
在該分流容器464的周面處,形成冷卻流體的流入部464A,和流出部464B1、464B2、...464B9。
這些流入部464A和流出部464B1~464B9由管狀構(gòu)件來構(gòu)成,突出于分流容器464的內(nèi)外地配置。而且,管部469的一端連接于向流入部464A的外側(cè)突出的一端,經(jīng)由該管部469使來自流體壓送部462(參照圖17)的冷卻流體流入到分流容器464內(nèi)部。此外,在向流出部464B1~464B9的外側(cè)突出的一端的各個上也分別連接管部469的一端,經(jīng)由該管部469使分流容器464內(nèi)部的冷卻流體向各元件冷卻管463(參照圖18)流出。
合流容器465,與分流容器464同樣,如圖20中所示,總體具有大致圓柱形狀,由鋁等金屬制的密閉的容器狀構(gòu)件來構(gòu)成,在內(nèi)部暫時地蓄積冷卻流體。
在該合流容器465的周面處,形成冷卻流體的流入部465A1、465A2、...465A9,以及流出部465B。
這些流入部465A1~465A9和流出部465B,由管狀構(gòu)件來構(gòu)成,突出于合流容器465的內(nèi)外地配置。而且,管部469的一端分別連接于向流入部465A1~465A9的外側(cè)突出的一端的各個上,經(jīng)由該管部469使來自各元件冷卻管463(參照圖18)的冷卻流體流入到合流容器465內(nèi)部。此外,在向流出部465B的外側(cè)突出的一端上也連接管部469的一端,經(jīng)由該管部469使合流容器465內(nèi)部的冷卻流體向散熱器466流出。
回到圖16和圖17,散熱器466,如圖17中所示,具備冷卻流體流通的管狀構(gòu)件4661,和連接于該管狀構(gòu)件的多個散熱翅片4662。
管狀構(gòu)件4661由鋁等導(dǎo)熱性高的構(gòu)件構(gòu)成,其中,從流入部4661A流入的冷卻流體向流出部4661B地在內(nèi)部流通。管狀構(gòu)件4661的流入部4661A與合流容器465的流出部465B經(jīng)由管部469連接,管狀構(gòu)件4661的流出部4661B與主容器461經(jīng)由管部469連接。
多個散熱翅片4662由鋁等導(dǎo)熱性高的板狀構(gòu)件構(gòu)成,并列配置。此外,軸流風(fēng)扇467構(gòu)成為從散熱器466的一面?zhèn)却邓屠鋮s空氣。
而且,在散熱器466中,在管狀構(gòu)件4661內(nèi)流通的冷卻流體的熱經(jīng)由散熱翅片4662散熱,并且通過采用軸流風(fēng)扇467所進行的冷卻空氣的供給而促進該散熱。
再者,作為管部469的形成材料,例如,可以用鋁等金屬,也可以用樹脂制等的其他材料。
作為冷卻流體,可以用例如作為透明性的非揮發(fā)性液體的乙二醇,也可以用其他液體。再者,本發(fā)明中的冷卻流體不限于液體,也可以是氣體,此外,也可以用液體與固體的混合物等。
像以上說明的這樣,在液冷單元46中,經(jīng)由管部469,冷卻流體按主容器461、流體壓送部462、分流容器464、元件冷卻管463、合流容器465,以及散熱器466的順序流動,該冷卻流體從散熱器466返回到主容器461,在上述路徑中反復(fù)流動地循環(huán)。
而且,在液冷單元46中,通過使冷卻流體在各元件冷卻管463內(nèi)流動,使因光束的照射等產(chǎn)生的光學(xué)裝置44中的各元件441、442、443的熱被適當(dāng)去除,使各元件441、442、443的溫度上升受到抑制。各元件441、442、443的熱經(jīng)由各元件的保持框傳導(dǎo)到各元件冷卻管463內(nèi)的冷卻流體。
(元件保持框和元件冷卻管)接下來,就元件保持框和元件冷卻管進行說明。這里,雖然典型地,說明與紅色光相關(guān)的上述構(gòu)件,但是關(guān)于綠色光和藍色光也與它是同樣的。
圖21是表示光學(xué)裝置44中的紅色光用的面板構(gòu)成的局部透視圖。
如圖21中所示,關(guān)于紅色光,液晶面板441R的周緣保持于液晶面板保持框445,入射側(cè)偏振板442的周緣保持于入射側(cè)偏振板保持框446,射出側(cè)偏振板443的周緣保持于射出側(cè)偏振板保持框447。各保持框445、446、447具有對應(yīng)于液晶面板441R的圖像形成區(qū)域的后述的矩形的開口部,光束通過這些開口部。
而且,在液晶面板保持框445的內(nèi)部,沿著液晶面板441R的周緣配置著液晶面板冷卻管4631R,在入射側(cè)偏振板保持框446的內(nèi)部,沿著入射側(cè)偏振板442的周緣配置著入射側(cè)偏振板冷卻管4632R,在射出側(cè)偏振板保持框447的內(nèi)部,沿著射出側(cè)偏振板443的周緣配置著射出側(cè)偏振板冷卻管4633R。
圖22是液晶面板保持框445的分解透視圖,圖23(A)是液晶面板保持框445的組裝主視圖,圖23(B)是圖23(A)中所示的A-A剖視圖。
液晶面板保持框445,如圖23中所示,包括一對框狀構(gòu)件4451、4452,和液晶面板固定板4453。
這里,液晶面板441R是透射型的,具有將液晶層密閉封入于一對透明基板間的構(gòu)成,一對基板包括形成有把驅(qū)動電壓施加于液晶用的數(shù)據(jù)線、掃描線、開關(guān)元件、像素電極等的驅(qū)動基板,和形成有共用電極、黑矩陣等的對向基板。
框狀構(gòu)件4451、4452分別是俯視大致矩形的框體,具有對應(yīng)于液晶面板441R的圖像形成區(qū)域的矩形的開口部4451A、4452A,和用來收置液晶面板冷卻管4631R的槽部4451B、4452B。框狀構(gòu)件4451與框狀構(gòu)件4452把液晶面板冷卻管4631R夾在其間地相互對向配置。作為框狀構(gòu)件4451、4452,最好是用由熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁(234W/(m·K)),鎂(156W/(m·K))或其合金(鋁壓鑄合金(大約100W/(m·K)),Mg-Al-Zn類合金(大約50W/(m·K))等)之外,可以采用各種金屬。此外,框狀構(gòu)件4451、4452不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
液晶面板固定板4453,如圖22中所示,由具有對應(yīng)于液晶面板441R的圖像形成區(qū)域的矩形的開口部4453A的板狀構(gòu)件構(gòu)成,把液晶面板441R夾在其間地固定于框狀構(gòu)件4452。該液晶面板固定板4453,如圖23(B)中所示,接觸于液晶面板441R地配置,具有使框狀構(gòu)件4451、4452與液晶面板441R相互貼緊而把它們熱連接的功能,并且具有對液晶面板441R的熱散熱的功能。此外,液晶面板441R的熱的一部分經(jīng)由液晶面板固定板4453傳導(dǎo)到框狀構(gòu)件4451、4452。
液晶面板冷卻管4631R,由具有例如環(huán)狀剖面且沿其中心軸延長的導(dǎo)管或軟管制成,如圖22中所示,相應(yīng)于框狀構(gòu)件4451、4452的槽部4451B、4452B的形狀被彎折加工。作為液晶面板冷卻管4631R最好是用熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁、銅、不銹鋼或其合金之外,可以采用各種金屬。此外,液晶面板冷卻管4631R不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
具體地說,液晶面板冷卻管4631R,如圖23(A)和圖23(B)中所示,在液晶面板441R的周緣部的外側(cè),沿著液晶面板441R的周緣部配置大致一周。也就是說,在框狀構(gòu)件4451、4452的各內(nèi)面(對合面、對向面)處,沿著開口部4451A、4452A的緣部在大致一周的范圍內(nèi)形成剖面大致半圓形的槽部4451B、4452B,槽部4451B與槽部4452B處于相互大致鏡面對稱的形狀關(guān)系。然后,在把液晶面板冷卻管4631R收置于各槽部4451B、4452B內(nèi)的狀態(tài)下,將框狀構(gòu)件4451、4452彼此相互接合。在本實施形態(tài)中,液晶面板冷卻管4631R為圓形導(dǎo)管,其外徑與液晶面板441R的厚度為相同程度。
框狀構(gòu)件4451與框狀構(gòu)件4452的接合,可以采用用螺紋件等的緊固接合、粘接接合、焊接接合、嵌合等機械接合等的種種的方法。作為接合方法,最好是用使液晶面板冷卻管4631R與框狀構(gòu)件4451、4452(或者液晶面板441R)之間的熱傳導(dǎo)性高的方法。
在液晶面板冷卻管4631R的一端配置冷卻流體的流入部(IN),在另一端配置流出部(OUT)。液晶面板冷卻管4631R的流入部和流出部分別連接于冷卻流體循環(huán)用的配管(管部469)。
從流入部(IN)流入到液晶面板冷卻管4631R內(nèi)的冷卻流體沿著液晶面板441R的周緣在大致一周的范圍內(nèi)流動,從流出部(OUT)流出。此外,該冷卻流體在流通于液晶面板冷卻管4631R內(nèi)的期間,從液晶面板441R吸收熱。也就是說,液晶面板441R的熱經(jīng)由框狀構(gòu)件4451、4452傳導(dǎo)到液晶面板冷卻管4631R內(nèi)的冷卻流體而被輸送到外部。
這里,在該液晶面板保持框445中,如圖23(B)中所示,關(guān)于液晶面板441R的厚度方向,靠近液晶面板441R的光束入射面?zhèn)扰渲靡壕姘謇鋮s管4631R。在液晶面板441R中,一般與射出面?zhèn)认啾?,配置有黑矩陣的入射面?zhèn)鹊臒嵛斩唷R虼?,通過靠近溫度容易上升的入射面?zhèn)扰渲靡壕姘謇鋮s管4631R,可使液晶面板441R的熱被高效率地去除。
進而,在液晶面板441R的側(cè)面設(shè)有臺階,與入射面相比使射出面的面積寬廣。因此,通過靠近面積小的入射面?zhèn)扰渲靡壕姘謇鋮s管4631R,可以謀求構(gòu)成要素的配置的高效率,可以謀求裝置的小型化。
圖24(A)是入射側(cè)偏振板保持框446的組裝主視圖,圖24(B)是圖24(A)中所示的B-B剖視圖。
入射側(cè)偏振板保持框446由與液晶面板保持框445(參照圖22)大致同樣的構(gòu)成形成,如圖24(A)和圖24(B)中所示,包括一對框狀構(gòu)件4461、4462,和偏振板固定板4463。
這里,入射側(cè)偏振板442由在透光性基板上粘貼有偏振膜的構(gòu)成形成。
框狀構(gòu)件4461、4462分別是俯視大致矩形的框體,具有對應(yīng)于入射側(cè)偏振板442的光透射區(qū)域的矩形的開口部4461A、4462A,和用來收置入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的槽部4461B、4462B??驙顦?gòu)件4461與框狀構(gòu)件4462把入射側(cè)偏振板冷卻管4632R夾在其間地相互對向配置。作為框狀構(gòu)件4461、4462,最好是用由熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁、鎂或其合金之外,可以采用各種金屬。此外,框狀構(gòu)件4461、4462不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
偏振板固定板4463,如圖24(A)和圖24(B)中所示,由具有對應(yīng)于入射側(cè)偏振板442的光透射區(qū)域的矩形的開口部4463A的板狀構(gòu)件形成,把入射側(cè)偏振板442夾在其間地固定于框狀構(gòu)件4461。該偏振板固定板4463,如圖24(B)中所示,接觸于入射側(cè)偏振板442地配置,具有使框狀構(gòu)件4461、4462與入射側(cè)偏振板442相互貼緊而把它們熱連接的功能,并且具有對入射側(cè)偏振板442的熱散熱的功能。此外,入射側(cè)偏振板442的熱的一部分經(jīng)由偏振板固定板4463傳導(dǎo)到框狀構(gòu)件4461、4462。
入射側(cè)偏振板冷卻管4632R,由例如通過拉拔加工或拉深加工等所形成的無縫管制成,相應(yīng)于框狀構(gòu)件4461、4462的槽部4461B、4462B的形狀被彎折加工。作為入射側(cè)偏振板冷卻管4632R最好是用熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁、銅、不銹鋼或其合金之外,可以采用各種金屬。此外,入射側(cè)偏振板冷卻管4632R不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
具體地說,入射側(cè)偏振板冷卻管4632R,如圖24(A)和圖24(B)中所示,在入射側(cè)偏振板442的周緣部的外側(cè),沿著入射側(cè)偏振板442的周緣部配置大致一周。也就是說,在框狀構(gòu)件4461、4462的各內(nèi)面(對合面、對向面)處,沿著開口部4461A、4462A的緣部在大致一周的范圍內(nèi)形成剖面大致半圓形的槽部4461B、4462B,槽部4461B與槽部4462B處于相互大致鏡面對稱的形狀關(guān)系。然后,在把入射側(cè)偏振板冷卻管4632R收置于各槽部4461B、4462B內(nèi)的狀態(tài)下,將框狀構(gòu)件4461、4462彼此相互接合。在本實施形態(tài)中,入射側(cè)偏振板冷卻管4632R為圓形導(dǎo)管,其外徑與入射側(cè)偏振板442的厚度為相同程度。
框狀構(gòu)件4461與框狀構(gòu)件4462的接合,可以采用用螺紋件等的緊固接合、粘接接合、焊接接合、嵌合等機械接合等的種種的方法。作為接合方法,最好是用使入射側(cè)偏振板冷卻管4632R與框狀構(gòu)件4461、4462(或者入射側(cè)偏振板442)之間的熱傳導(dǎo)性高的方法。
在入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的一端配置冷卻流體的流入部(IN),在另一端配置流出部(OUT)。入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的流入部和流出部分別連接于冷卻流體循環(huán)用的配管(管部469)。
從流入部(IN)流入到入射側(cè)偏振板冷卻管4632R內(nèi)的冷卻流體沿著入射側(cè)偏振板442的周緣在大致一周的范圍內(nèi)流動,從流出部(OUT)流出。此外,該冷卻流體在流通于入射側(cè)偏振板冷卻管4632R內(nèi)的期間,從入射側(cè)偏振板442吸收熱。也就是說,入射側(cè)偏振板442的熱經(jīng)由框狀構(gòu)件4461、4462傳導(dǎo)到入射側(cè)偏振板冷卻管4632R內(nèi)的冷卻流體而被輸送到外部。
圖25(A)是射出側(cè)偏振板保持框447的組裝主視圖,圖25(B)是圖25(A)中所示的C-C剖視圖。
射出側(cè)偏振板保持框447由與入射側(cè)偏振板保持框446(參照圖24)大致同樣的構(gòu)成形成,如圖25(A)和圖25(B)中所示,包括一對框狀構(gòu)件4471、4472,和偏振板固定板4473。
這里,射出側(cè)偏振板443,與入射側(cè)偏振板442同樣,由在透光性基板上粘貼有偏振膜的構(gòu)成形成。
框狀構(gòu)件4471、4472分別是俯視大致矩形的框體,具有對應(yīng)于射出側(cè)偏振板443的光透射區(qū)域的矩形的開口部4471A、4472A,和用來收置射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的槽部4471B、4472B。框狀構(gòu)件4471與框狀構(gòu)件4472把射出側(cè)偏振板冷卻管4633R夾在其間地相互對向配置。作為框狀構(gòu)件4471、4472,最好是用由熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁、鎂或其合金之外,可以采用各種金屬。此外,框狀構(gòu)件4471、4472不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
偏振板固定板4473,如圖25(A)和圖25(B)中所示,由具有對應(yīng)于射出側(cè)偏振板443的光透射區(qū)域的矩形的開口部4473A的板狀構(gòu)件構(gòu)成,把射出側(cè)偏振板443夾在其間地固定于框狀構(gòu)件4471。該偏振板固定板4473,如圖25(B)中所示,接觸于射出側(cè)偏振板443地配置,具有使框狀構(gòu)件4471、4472與射出側(cè)偏振板443相互貼緊而把它們熱連接的功能,并且具有對射出側(cè)偏振板443的熱散熱的功能。此外,射出側(cè)偏振板443的熱的一部分經(jīng)由偏振板固定板4473傳導(dǎo)到框狀構(gòu)件4471、4472。
射出側(cè)偏振板冷卻管4633R,由例如通過拉拔加工等所形成的無縫管制成,相應(yīng)于框狀構(gòu)件4471、4472的槽部4471B、4472B的形狀被彎折加工。作為射出側(cè)偏振板冷卻管4633R最好是用熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的熱良導(dǎo)體,例如,除了鋁、銅、不銹鋼或其合金之外,可以采用各種金屬。此外,射出側(cè)偏振板冷卻管4633R不限于金屬材料,也可以是熱傳導(dǎo)率高的(例如大于等于5W/(m·K))的其他材料(樹脂材料等)。
具體地說,射出側(cè)偏振板冷卻管4633R,如圖25(A)和圖25(B)中所示,在射出側(cè)偏振板443的周緣部的外側(cè),沿著射出側(cè)偏振板443的周緣部配置大致一周。也就是說,在框狀構(gòu)件4471、4472的各內(nèi)面(對合面、對向面)處,沿著開口部4471A、4472A的緣部在大致一周的范圍內(nèi)形成剖面大致半圓形的槽部4471B、4472B,槽部4471B與槽部4472B處于相互大致鏡面對稱的形狀關(guān)系。然后,在把射出側(cè)偏振板冷卻管4633R收置于各槽部4471B、4472B內(nèi)的狀態(tài)下,將框狀構(gòu)件4471、4472彼此相互接合。在本實施形態(tài)中,射出側(cè)偏振板冷卻管4633R為圓形導(dǎo)管,其外徑與射出側(cè)偏振板443的厚度為相同程度。
框狀構(gòu)件4471與框狀構(gòu)件4472的接合,可以采用用螺紋件等的緊固接合、粘接接合、焊接接合、嵌合等機械接合等的種種的方法。作為接合方法,最好是用使射出側(cè)偏振板冷卻管4633R與框狀構(gòu)件4471、4472(或者射出側(cè)偏振板443)之間的熱傳導(dǎo)性高的方法。
在射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的一端配置冷卻流體的流入部(IN),在另一端配置流出部(OUT)。射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的流入部和流出部分別連接于冷卻流體循環(huán)用的配管(管部469)。
從流入部(IN)流入到射出側(cè)偏振板冷卻管4633R內(nèi)的冷卻流體沿著射出側(cè)偏振板443的周緣在大致一周的范圍內(nèi)流動,從流出部(OUT)流出。此外,該冷卻流體在流通于射出側(cè)偏振板冷卻管4633R內(nèi)的期間,從射出側(cè)偏振板443吸收熱。也就是說,射出側(cè)偏振板443的熱經(jīng)由框狀構(gòu)件4471、4472傳導(dǎo)到射出側(cè)偏振板冷卻管4633R內(nèi)的冷卻流體而被輸送到外部。
這樣一來,在本實施形態(tài)中,對于紅色光,在液晶面板441R、入射側(cè)偏振板442、射出側(cè)偏振板443的各元件的保持框445、446、447的內(nèi)部配置元件冷卻管4631R、4632R、4633R,由在該元件冷卻管4631R、4632R、4633R中流動的冷卻流體適當(dāng)去除各元件441R、442、443的熱。也就是說,經(jīng)由各保持框445、446、447將各元件441R、442、443與元件冷卻管4631R、4632R、4633R熱連接,通過在各元件441R、442、443與元件冷卻管4631R、4632R、4633R內(nèi)的冷卻流體之間進行熱交換,使各元件441R、442、443的熱經(jīng)由保持框445、446、447傳導(dǎo)到元件冷卻管4631R、4632R、4633R內(nèi)的冷卻流體。然后,通過使各元件441R、442、443的熱轉(zhuǎn)移到冷卻流體,使各元件441R、442、443得到冷卻。
此外,在本實施形態(tài)中,因為各元件冷卻管4631R、4632R、4633R沿著各元件441R、442、443的周緣部在大致一周的范圍內(nèi)配置,所以可以謀求傳熱面積的擴大,使各元件有效地得到冷卻。
而且,通過將冷卻流體的路徑(元件冷卻管4631R、4632R、4633R)沿著各元件441R、442、443的周緣部配置,圖像形成用的光束不通過冷卻流體中,因此,可以避免由液晶面板441R所形成的光學(xué)像中包含冷卻流體中的氣泡或塵埃等的像,或發(fā)生與冷卻流體的溫度分布相應(yīng)的光學(xué)像的波動的情況。
此外,在本實施形態(tài)中,因為各元件441R、442、443的周緣部處的冷卻流體的路徑由管(元件冷卻管4631R、4632R、4633R)來形成,所以路徑形成用的接合部比較少就夠了。通過使接合部的數(shù)目或面積少,可以謀求構(gòu)成的簡化,并且可以防止冷卻流體的泄漏。
這樣一來,根據(jù)本實施形態(tài),則既可以抑制用冷卻流體所引起的不佳狀況的發(fā)生,又可以有效地抑制各元件441R、442、443的溫度上升。
再者,在元件保持框445、446、447的內(nèi)部配置有元件冷卻管4631R、4632R、4633R的結(jié)構(gòu),其中,保持框445、446、447兼作各元件441R、442、443的保持機構(gòu)與冷卻機構(gòu),結(jié)果,容易謀求小型化,可以很好地運用于小型的光學(xué)元件。
例如,在本實施形態(tài)中,在各元件441R、442、443的周緣部的外側(cè),配置具有與各元件的厚度相同程度的外徑的元件冷卻管4631R、4632R、4633R,能抑制因具備冷卻流體路徑所引起的厚度方向的擴大。
以上,雖然就光學(xué)裝置44(參照圖18)中的紅色光用的面板構(gòu)成及其冷卻結(jié)構(gòu)典型地進行了說明,但是關(guān)于綠色光和藍色光也是與此同樣的,各元件(液晶面板、入射側(cè)偏振板、射出側(cè)偏振板)分別地保持于保持框,在該保持框的內(nèi)部配置元件冷卻管。
也就是說,在本實施形態(tài)中,包括三個液晶面板441R、441G、441B,三個入射側(cè)偏振板442,和三個射出側(cè)偏振板443的合計九個光學(xué)元件,用冷卻流體分別地冷卻。通過將各元件分別地冷卻,可以可靠地防止伴隨各元件的溫度上升的問題的發(fā)生。
(配管系統(tǒng))圖26是表示上述光學(xué)裝置44中的冷卻流體的流動的配管系統(tǒng)圖。
如圖26中所示,在本實施形態(tài)中,對光學(xué)裝置44中的,包括三個液晶面板441R、441G、441B,三個入射側(cè)偏振板442,和三個射出側(cè)偏振板443的合計九個光學(xué)元件,并行地設(shè)置冷卻流體的路徑。
具體地說,關(guān)于紅色光的包括液晶面板冷卻管4631R與入射側(cè)偏振板冷卻管4632R與射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的三個元件冷卻管分別一端連接于分流容器464且另一端連接于合流容器465。同樣,關(guān)于綠色光的三個元件冷卻管4631G、4632G、4633G,和關(guān)于藍色光的三個元件冷卻管4631B、4632B、4633B也分別為,一端連接于分流容器464且另一端連接于合流容器465。結(jié)果,上述九個元件冷卻管并聯(lián)地配置于分流容器464與合流容器465之間的冷卻流體的路徑上。
冷卻流體在分流容器464中針對各色的每一種分流為每色各三個合計九個路徑,在九個元件冷卻管(4631R、4632R、4633R、4631G、4632G、4633G、4631B、4632B、4633B)內(nèi)并行地流動。因為上述九個元件冷卻管并聯(lián)地配置于冷卻流體的路徑上,所以幾乎同一溫度的冷卻流體流入到各元件冷卻管內(nèi)。通過使冷卻流體沿著各元件的周緣,在各元件冷卻管內(nèi)流動使,使各元件得到冷卻,并且流過各元件冷卻管的冷卻流體的溫度上升。該熱交換后,冷卻流體在合流容器465內(nèi)合流,通過前面說明的散熱器466(參照圖17)中的散熱被冷卻。然后,溫度下降了的冷卻流體被再次供給到分流容器464。
在本實施形態(tài)中,因為對應(yīng)于九個光學(xué)元件的上述九個元件冷卻管并聯(lián)地配置于冷卻流體的路徑上,所以從分流容器464到合流容器465的冷卻流體的路徑的長度比較短,該路徑中的壓力損失引起的流路阻力小。因此,即使各元件冷卻管為小直徑也容易確保冷卻流體的流量,此外因為對各元件的各個供給比較低溫的冷卻流體,所以各元件被有效地冷卻。
再者,也可以對上述九個光學(xué)元件當(dāng)中的發(fā)熱少的元件,省略元件冷卻管的配置。例如,在入射側(cè)偏振板442或射出側(cè)偏振板443為無機偏振板等光束的吸收少的形態(tài)的場合,可以取為對這些省略冷卻管的構(gòu)成。
此外,不限于把多個元件冷卻管全都并聯(lián)地配置于冷卻流體的路徑上的構(gòu)成,也可以取串聯(lián)地配置至少一部分的構(gòu)成。在該場合,根據(jù)各元件的發(fā)熱確定其路徑就可以了。
圖27示出上述配管系統(tǒng)的變形例。再者,對與圖26同樣的構(gòu)成要素賦予同一標號。
在圖27的例子中,對光學(xué)裝置44中的,包括三個液晶面板441R、441G、441B,三個入射側(cè)偏振板442和三個射出側(cè)偏振板443的合計九個光學(xué)元件分別配置元件冷卻管(4631R、4632R、4633R、4631G、4632G、4633G、4631B、4632B、4633B),并且將冷卻流體的路徑針對每色串聯(lián)地設(shè)置。
具體地說,關(guān)于紅色光,分流容器464的流出部與射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的流入部連接,射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的流出部與液晶面板冷卻管4631R的流入部連接,液晶面板冷卻管4631R的流出部與入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的流入部連接,入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的流出部與合流容器465的流入部連接。也就是說,從分流容器464向合流容器465,按射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、液晶面板冷卻管4631R、入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的順序,將這些串聯(lián)地配置。同樣,關(guān)于綠色光,從分流容器464向合流容器465,按射出側(cè)偏振板冷卻管4633G、液晶面板冷卻管4631G、入射側(cè)偏振板冷卻管4632G的順序,將這些串聯(lián)地配置。此外,關(guān)于藍色光也同樣,從分流容器464向合流容器465,按射出側(cè)偏振板冷卻管4633B、液晶面板冷卻管4631B、入射側(cè)偏振板冷卻管4632B的順序,將這些串聯(lián)地配置。
冷卻流體在分流容器464中分流為三個路徑。然后針對各色分別,最初流過射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B,接著流過液晶面板冷卻管4631R、4631G、4631B,最后流過入射側(cè)偏振板冷卻管4632R、4632G、4632B。通過使冷卻流體沿著各元件的周緣,在各元件冷卻管內(nèi)流動,使各元件得到冷卻,并且流過各元件冷卻管的冷卻流體的溫度上升。在本例中,因為針對各色的每一種而將三個元件冷卻管串聯(lián)地配置,所以冷卻流體的流入時的溫度(入口溫度)在上游側(cè)的射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B處最低,在液晶面板冷卻管4631R、4631G、4631B處次低,在下游側(cè)的入射側(cè)偏振板冷卻管4632R、4632G、4632B處變得比較高。然后,冷卻流體在合流容器465內(nèi)合流,通過前面說明的散熱器466(參照圖17)中的散熱被冷卻。然后,溫度下降了的冷卻流體被再次供給到分流容器464。
這里,在液晶面板441R、441G、441B中,與液晶層引起的光吸收一并,光束被在驅(qū)動基板上所形成的數(shù)據(jù)線和掃描線、在對向基板上所形成的黑矩陣等吸收一部分。此外,在入射側(cè)偏振板442中,入射的光束被上游側(cè)的偏振變換元件414(參照圖15)變換成大致一種偏振光,該光束的絕大部分透射,光束的吸收比較少。此外,在射出側(cè)偏振板443中,將入射的光束基于圖像信息而調(diào)制偏振方向,通常該光束的吸收量比入射側(cè)偏振板442要多。
而且,光學(xué)裝置44中的發(fā)熱,具有按入射側(cè)偏振板、液晶面板、射出側(cè)偏振板的順序變高的傾向(入射側(cè)偏振板<液晶面板<射出側(cè)偏振板=。
在該圖27的例子中,因為針對各色按每種各三個的方式將元件冷卻管在冷卻流體的路徑上串聯(lián)地配置,所以與把九個元件冷卻管全都并聯(lián)地配置的構(gòu)成相比,可以謀求配管空間的縮小。
此外,由于對發(fā)熱比較高的射出側(cè)偏振板443最初供給冷卻流體,所以可以可靠地冷卻射出側(cè)偏振板443。
再者,在上述例子中不限于按發(fā)熱高的順序從上游側(cè)串聯(lián)地配置元件冷卻管。也可以按發(fā)熱低的順序從上游側(cè)串聯(lián)地配置元件冷卻管,或者也可以是其它順序。配置的順序可以根據(jù)多個元件間的發(fā)熱之差、元件冷卻管的冷卻能力等確定。
進而,不限于針對各色把多個元件冷卻管全都串聯(lián)地配置,像下面說明的那樣,也可以是僅把一部分串聯(lián)地配置的構(gòu)成。
圖28示出上述配管系統(tǒng)的另一個變形例。再者,對與圖26同樣的構(gòu)成要素賦予同一標號。
在圖28的例子中,對光學(xué)裝置44中的,包括三個液晶面板441R、441G、441B,三個入射側(cè)偏振板442,和三個射出側(cè)偏振板443的合計九個光學(xué)元件分別配置元件冷卻管(4631R、4632R、4633R、4631G、4632G、4633G、4631B、4632B、4633B),并且將冷卻流體的路徑針對各色的每一種一部分串聯(lián)地設(shè)置。
具體地說,關(guān)于紅色光,從分流容器464向合流容器465,按液晶面板冷卻管4631R、入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的順序?qū)⑺鼈兇?lián)地配置,與其并行地配置射出側(cè)偏振板冷卻管4633R。也就是說,分流容器464的流出部與液晶面板冷卻管4631R的流出部連接,液晶面板冷卻管4631R的流出部與入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的流入部連接,入射側(cè)偏振板冷卻管4632R的流出部與合流容器465的流入部連接。此外,分流容器464的流出部與射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的流入部連接,射出側(cè)偏振板冷卻管4633R的流出部與合流容器465的流入部連接。同樣,關(guān)于綠色光,從分流容器464向合流容器465,按液晶面板冷卻管4631G、入射側(cè)偏振板冷卻管4632G的順序?qū)⑦@些串聯(lián)地配置,與之并行地配置射出側(cè)偏振板冷卻管4633G。關(guān)于藍色光也同樣,按液晶面板冷卻管4631B、入射側(cè)偏振板冷卻管4632B的順序?qū)⑦@些串聯(lián)地配置,與之并行地配置射出側(cè)偏振板冷卻管4633B。
冷卻流體在分流容器464中針對各色每一種分流為每種各兩個的合計六個路徑。然后,該冷卻流體針對各色分別,最初流過液晶面板冷卻管4631R、4631G、4631B與射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B。流過液晶面板冷卻管4631R、4631G、4631B后的冷卻流體,接著流過入射側(cè)偏振板冷卻管4632R、4632G、4632B,然后流向合流容器465。另一方面,流過射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B后的冷卻流體針對各色分別從射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B直接流向合流容器465。通過使冷卻流體沿著各元件的周緣,在各元件冷卻管內(nèi)流動,使各元件得到冷卻,并且流過各元件冷卻管的冷卻流體的溫度上升。在本例中,冷卻流體的流入時的溫度(入口溫度)在上游側(cè)的液晶面板冷卻管4631R、4631G、4631B與射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B處比較低,在入射側(cè)偏振板冷卻管4632R、4632G、4632B處比較高。此外,如上所述因為射出側(cè)偏振板443的發(fā)熱與其他元件相比最高,所以射出側(cè)偏振板冷卻管4633R、4633G、4633B中的冷卻流體的流出時的溫度(出口溫度)比較高,與此相比液晶面板冷卻管4631R、4631G、4631B的出口溫度比較低。因此,在該圖28的例子中,入射側(cè)偏振板冷卻管4632R、4632G、4632B的入口溫度,就比前面圖27的例子中的低。流過各元件周緣后的冷卻流體然后,在合流容器465內(nèi)合流,通過前面說明的散熱器466(參照圖17)中的散熱被冷卻。然后,溫度下降了的冷卻流體被再次供給到分流容器464。
在該圖28的例子中,因為針對各色按每種各兩個的方式將元件冷卻管串聯(lián)地配置而且與之并行地配置另一個元件冷卻管,所以與把九個元件冷卻管全都并聯(lián)地配置的構(gòu)成相比,可以謀求配管空間的縮小。
此外,通過與對發(fā)熱高的射出側(cè)偏振板443的冷卻路徑并行地,對液晶面板441R、441G、441B和入射側(cè)偏振板442設(shè)置冷卻路徑,可以避免射出側(cè)偏振板443的熱影響波及其他元件,可以有效地冷卻液晶面板441R、441G、441B和入射側(cè)偏振板442。
再者,雖然在上述圖26、圖27、和圖28的例子中,紅(R)、綠(G)、藍(B)三色的冷卻結(jié)構(gòu)是分別相同的構(gòu)成,但是也可以是針對每種顏色不同的構(gòu)成。例如,也可以對于紅色光和藍色光采用圖27或圖28的構(gòu)成,對于綠色光采用圖26或圖28的構(gòu)成?;蛘咭部梢允瞧渌M合。
這里,因為綠色光一般來說光強度比較強所以其光學(xué)元件也容易溫度上升。因此,通過對于綠色光采用冷卻效果高的冷卻結(jié)構(gòu),對于其他紅色光和藍色光采用簡單的構(gòu)成的冷卻結(jié)構(gòu),可以謀求配管空間的縮小與元件冷卻的高效率。
此外,在上述圖26、圖27、和圖28的例子中,分流容器464不限定于對應(yīng)于紅、綠、藍三色把冷卻流體的路徑分流成三個。例如,分流容器464也可以是把冷卻流體的路徑分流成關(guān)于紅色光與藍色光的系統(tǒng),和關(guān)于綠色光的系統(tǒng)。在該場合,例如通過把關(guān)于紅色光與藍色光的冷卻結(jié)構(gòu)串聯(lián)地配置,與之并行地配置關(guān)于綠色光的冷卻結(jié)構(gòu),與上述同樣地,可以謀求配管空間的縮小與元件冷卻的高效率。
雖然在上述實施形態(tài)中就用三個液晶面板的投影機的例子進行了說明,但是本發(fā)明也能夠運用于僅用一個液晶面板的投影機、僅用兩個液晶面板的投影機、或者用多于等于四個液晶面板的投影機。
此外,不限于透射型的液晶面板,也可以用反射型的液晶面板。
此外,作為光調(diào)制元件不限于液晶面板,也可以采用使用微鏡的器件等的液晶以外的光調(diào)制元件。在該場合,可以省略光束入射側(cè)和光束射出側(cè)的偏振板。
此外,本發(fā)明能夠運用于從觀察屏幕的方向進行投影的前投式的投影機,和從觀察屏幕的方向的相反側(cè)進行投影的背投式的投影機。
雖然以上參照附圖就根據(jù)本發(fā)明的最佳實施形態(tài)進行了說明,但是本發(fā)明不限定于所述的例子。應(yīng)該指出,只要是本專業(yè)的技術(shù)人員,在技術(shù)方案的范圍中所述的技術(shù)思想的范疇內(nèi),可以想到各種變更例或修正例是顯而易見的,關(guān)于這些當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種冷卻單元的制造方法,其用于制造具備在內(nèi)部流通冷卻流體的冷卻板的冷卻單元,其特征在于,前述冷卻板具有把冷卻流體流通的冷卻管夾在其間地對向配置一對板狀構(gòu)件的構(gòu)成,上述制造方法包括在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上形成收置前述冷卻管的槽部的槽部形成工序,通過對前述一對板狀構(gòu)件的各對向面施加外力或接合預(yù)定構(gòu)件,形成向前述槽部的內(nèi)方突出的突起部的突起部形成工序,以及把前述冷卻管收置于前述槽部且使該冷卻管擴大管徑,使前述一對板狀構(gòu)件的各個與前述冷卻管連接的連接工序。
2.如權(quán)利要求1中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,用鑄造法或鍛造法來形成前述槽部。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,用鍛造法來形成前述突起部。
4.如權(quán)利要求3中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述突起部形成工序中,對前述一對板狀構(gòu)件的各對向面,按壓預(yù)定的模而使前述槽部的相鄰部位發(fā)生塑性變形。
5.如權(quán)利要求3中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述槽部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,除了前述槽部外,形成與前述槽部相鄰的邊沿,在前述突起部形成工序中,對前述邊沿按壓預(yù)定的模而使前述槽部的相鄰部位發(fā)生塑性變形。
6.如權(quán)利要求3中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述槽部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,除了前述槽部外,分別形成與前述槽部相鄰的邊沿,和相對前述槽部配置于前述邊沿的外側(cè)的凹部,在前述突起部形成工序中,對前述邊沿按壓預(yù)定的模而使前述槽部的相鄰部位發(fā)生塑性變形。
7.如權(quán)利要求1或2中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述突起部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,接合形成有對應(yīng)于前述槽部的開口部與向該開口部的內(nèi)方突出的突起部的分體構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求1或2中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述突起部形成工序中,在前述一對板狀構(gòu)件的各對向面上,接合形成有對應(yīng)于前述槽部的開口部的分體構(gòu)件,并且對該分體構(gòu)件的一面按壓預(yù)定的模而使該開口部的相鄰部位發(fā)生塑性變形。
9.如權(quán)利要求1至8中的任何一項中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中還包括向前述槽部與前述冷卻管的間隙中填充傳熱材料的填充工序。
10.如權(quán)利要求9中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,前述傳熱材料包含混入有金屬材料的樹脂材料、混入有碳材料的樹脂材料以及熱熔材料中的至少一種。
11.如權(quán)利要求9或10中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,前述傳熱材料在前述冷卻板的使用溫度范圍內(nèi)具有彈性。
12.如權(quán)利要求9至11中的任何一項中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述一對板狀構(gòu)件的至少一方中形成連通于前述槽部與前述冷卻管的間隙且至少暫時收置前述傳熱材料的輔助槽。
13.如權(quán)利要求12中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,在前述槽部形成工序中,在前述槽部的內(nèi)面和/或前述一對板狀構(gòu)件的至少一方的對向面上,形成前述輔助槽。
14.如權(quán)利要求9至13中的任何一項中所述的冷卻單元的的制造方法,其特征在于,其中,在前述填充工序中使前述傳熱材料軟化且流動而進行前述傳熱材料的填充。
15.如權(quán)利要求14中所述的冷卻單元的制造方法,其特征在于,其中,通過前述擴大管徑工序中的前述冷卻管的熱使前述傳熱材料軟化。
16.一種冷卻單元,其特征在于,通過權(quán)利要求1至15中的任何一項的制造方法所制造。
17.一種光學(xué)裝置,其包括根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源所射出的光束而形成光學(xué)像的光調(diào)制元件而構(gòu)成,其特征在于,其中,至少前述光調(diào)制元件保持于通過權(quán)利要求1至15中的任何一項中所述的制造方法所制造的冷卻單元。
18.一種投影機,其特征在于,其中具備光源裝置,權(quán)利要求17中所述的光學(xué)裝置,以及放大投影由前述光學(xué)裝置所形成的光學(xué)像的投影光學(xué)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供適于低成本化和小型化的冷卻單元的制造方法。冷卻單元具備的冷卻板具有把流通冷卻流體的冷卻管(14)夾在其間地對向配置一對板狀構(gòu)件(12、13)的構(gòu)成。該制造方法包括在一對板狀構(gòu)件(12、13)的各對向面(123、133)上形成收置冷卻管(14)的槽部(122、132)的工序,通過對一對板狀構(gòu)件(12、13)的各對向面(123、133)附加外力或接合預(yù)定構(gòu)件,形成向槽部(122、132)的內(nèi)方突出的突起部(124、134)的工序,和把冷卻管(14)收置于槽部(122、132)且使該冷卻管(14)擴大管徑,將一對板狀構(gòu)件(12、13)的各個與冷卻管(14)連接的工序。
文檔編號F28F3/12GK1827292SQ20061005787
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者藤森基行, 木下悟志, 座光寺誠 申請人:精工愛普生株式會社
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