(57)【要約】【課題】冷却効率を向上できる光学素子保持体、光学装置、及びプロジェクターを提供すること。【解決手段】パネル保持体は、液晶パネル３４１の周縁に沿って配設され、液晶パネル３４１を冷却する冷却液体が内部を流通する液体流通管５１と、液晶パネル３４１の光透過領域に応じた開口部５２１Ｃを有し、液晶パネル３４１を支持するパネル支持枠５２とを備える。パネル支持枠５２は、液体流通管５１における冷却液体の流通方向に略平行する平面にて分割形成され、液体流通管５１を挟持する入射側支持枠５２Ａ及び出射側支持枠５２Ｂを備える。各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１は、半田により接合される。出射側支持枠５２Ｂは、出射側支持枠５２Ｂと液体流通管５１との間の空間の容積を越えた半田を蓄積する貫通孔５２２Ｂ１及び切欠部５２２Ｂ２を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射される光束の光学特性を変換する光学素子を保持する光学素子保持体であって、
前記光学素子の周縁の少なくとも一部に沿って配設され、前記光学素子を冷却する冷却液体が内部を流通する液体流通管と、
前記光学素子の光透過領域に応じた開口部を有し、前記光学素子を支持する光学素子支持枠とを備え、
前記光学素子支持枠は、
前記液体流通管における前記冷却液体の流通方向に略平行する平面にて分割形成され、前記液体流通管を挟持する第１支持枠及び第２支持枠を備え、
前記第１支持枠、前記第２支持枠、及び前記液体流通管は、半田により接合され、
前記第１支持枠及び前記第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠は、当該支持枠と前記液体流通管との間の空間の容積を越えた前記半田を蓄積する半田蓄積部を有する
ことを特徴とする光学素子保持体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子保持体において、
前記半田蓄積部は、前記液体流通管が前記第１支持枠及び前記第２支持枠により挟持された際に、前記第１支持枠及び前記第２支持枠と前記液体流通管との間に形成される空間と連通され、前記第１支持枠及び前記第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠を貫通する貫通孔で構成される
ことを特徴とする光学素子保持体。
【請求項３】
請求項２に記載の光学素子保持体において、
前記貫通孔は、前記第１支持枠及び前記第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠における前記光学素子に対向する面とは異なる面に形成されている
ことを特徴とする光学素子保持体。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学素子保持体において、
前記第１支持枠及び前記第２支持枠は、互いに接続される接続面を備え、
前記半田蓄積部は、前記接続面の少なくともいずれか一方に形成される切欠部で構成される
ことを特徴とする光学素子保持体。
【請求項５】
入射される光束の光学特性を変換する光学素子と、
前記光学素子を保持する請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学素子保持体とを備える
ことを特徴とする光学装置。
【請求項６】
光源装置と、
入射される光束の光学特性を変換する光学素子、及び前記光学素子を保持する請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学素子保持体を備える光学装置と、
前記光学装置で形成された画像光を投射する投射光学装置とを備え、
前記光学素子は、入射される光束を変調する光変調素子である
ことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子を保持する光学素子保持体、光学装置、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置と、光源装置から出射される光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、当該画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
具体的に、この特許文献１に記載の光変調装置は、第１基板及び第２基板間に液晶が密閉封入された液晶パネルと、液晶パネルを保持するパネル保持体とを備える。そして、パネル保持体は、取付部材及び支持枠を有する保持枠と、当該取付部材及び支持枠により挟持され、内部に冷却液体が流通する流通管とを備える。このうち、取付部材及び支持枠の互いに対向する面には、流通管の形状に応じた溝が形成されている。
これにより、流通管は、取付部材及び支持枠の溝にそれぞれ嵌め込まれて、取付部材及び支持枠に熱伝達可能に接続される。このような取付部材及び支持枠と流通管との接合に際しては、熱伝導性を有する半田が用いられる場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、流通管と取付部材及び支持枠との熱伝達性を向上させ、液晶パネルの冷却効率を向上させるためには、流通管と取付部材及び支持枠との間に形成される空間内に、空気が混入されないことが求められる。このため、取付部材及び支持枠の溝に半田が密に充填されていることが望まれる。
【０００５】
本発明の目的は、冷却効率を向上できる光学素子保持体、光学装置、及びプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学素子保持体は、入射される光束の光学特性を変換する光学素子を保持する光学素子保持体であって、前記光学素子の周縁の少なくとも一部に沿って配設され、前記光学素子を冷却する冷却液体が内部を流通する液体流通管と、前記光学素子の光透過領域に応じた開口部を有し、前記光学素子を支持する光学素子支持枠とを備え、前記光学素子支持枠は、前記液体流通管における前記冷却液体の流通方向に略平行する平面にて分割形成され、前記液体流通管を挟持する第１支持枠及び第２支持枠を備え、前記第１支持枠、前記第２支持枠、及び前記液体流通管は、半田により接合され、前記第１支持枠及び前記第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠は、当該支持枠と前記液体流通管との間の空間の容積を越えた前記半田を蓄積する半田蓄積部を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、光学素子を支持する第１支持枠、第２支持枠、及び光学素子を冷却する冷却液体が内部を流通する液体流通管は、半田により接合される。
ところで、光学素子で生じた熱は各支持枠に伝達される。そして、各支持枠は、液体流通管と半田で接合されるため、光学素子から伝達された熱を冷却液体が内部を流通する液体流通管へ半田を介して伝達される。ここで、この熱伝達をより良好にするには、上述したように、各支持枠と液体流通管との間の空間（以下の説明では、当該空間を半田充填空間として説明する）内に空気が混入されていないことが望まれるため、半田充填空間内に多量の半田を密に充填すれば、熱伝達をより高めることが可能となる。
そこで、第１支持枠及び第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠は、半田充填空間の容積を越えた半田を蓄積する半田蓄積部を有するので、半田充填空間に当該半田充填空間の容積を越える多量の半田を注入した場合でも、半田充填空間から溢れ出る半田が半田蓄積部に蓄積される。これによれば、半田充填空間内に空気の混入を抑制でき、多量の半田を半田充填空間に密に充填できる。従って、第１支持枠及び第２支持枠と液体流通管との熱伝導を高めることができ、光学素子の冷却効率を向上できる。
【０００８】
本発明では、前記半田蓄積部は、前記液体流通管が前記第１支持枠及び前記第２支持枠により挟持された際に、前記第１支持枠及び前記第２支持枠と前記液体流通管との間に形成される空間と連通され、前記第１支持枠及び前記第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠を貫通する貫通孔で構成されることが好ましい。
【０００９】
ここで、半田材料には、揮発性を有するフラックス等の溶剤が含まれているのが一般的である。このため、例えば、各支持枠と液体流通管とを半田で接合する際のリフロー工程等において、半田に含まれる溶剤が揮発し、半田充填空間内にガスが溜まることがある。このようなガスは熱伝導性が低いため、当該ガスが半田充填空間内に溜まると、各支持枠と液体流通管との熱伝導性が低下する要因となる。
これに対し、本発明によれば、貫通孔は、半田充填空間と支持枠の外部とを連通するので、リフロー工程において、各支持枠と液体流通管とを接合する際に溶剤が揮発した場合でも、半田充填空間に溜まったガスを貫通孔から外部へ排出できる。従って、半田充填空間にガスが溜まることを防止できるので、半田を構成する金属成分を各支持枠と液体流通管との間に密に充填することができ、支持枠から液体流通管への熱伝導性を向上できる。
【００１０】
ところで、多量の半田を半田充填空間に充填すると、各支持枠及び流通管を接続する際に、半田が外部に漏れ出るおそれがある。そして、光学素子保持体に光学素子を取り付ける際、漏れ出た半田が光学素子に付着するおそれがあるため、漏れ出た半田を拭き取る工程が必要となり、作業性が悪くなる。
これに対し、本発明によれば、貫通孔は、半田充填空間と支持枠の外部とを連通する。これによれば、当該半田充填空間に多量の半田を注入した場合でも、半田充填空間から溢れ出た半田を貫通孔に蓄積させることができる。従って、半田充填空間に多量の半田を注入することで、仮に貫通孔から半田が溢れ出たとしても、貫通孔に半田が蓄積されて溢れ出る半田を少量にできるので、半田を拭き取る工程を簡略化でき、作業性を向上できる。
【００１１】
本発明では、前記貫通孔は、前記第１支持枠及び前記第２支持枠の少なくともいずれか一方の支持枠における前記光学素子に対向する面とは異なる面に形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、貫通孔は、支持枠において光学素子に対向する面とは異なる面に形成されているので、当該貫通孔から半田が溢れ出た場合でも、半田が光学素子に付着することを防止できる。
【００１３】
本発明では、前記第１支持枠及び前記第２支持枠は、互いに接続される接続面を備え、前記半田蓄積部は、前記接続面の少なくともいずれか一方に形成される切欠部で構成されることが好ましい。
【００１４】
上述したように、各支持枠と液体流通管とが半田付けにより接続されるので、接続の際に、各支持枠の互いに接続される接続面間から半田が溢れ出るおそれがある。
本発明によれば、各支持枠の接続面に半田蓄積部を構成する切欠部が形成されている。これによれば、半田充填空間に注入された半田が各支持枠の接続面間に溢れ出た場合でも、半田が接続面に形成される切欠部に蓄積されるので、溢れ出た半田を拭き取る作業を簡略化でき、作業性を向上できる。従って、半田充填空間に多量の半田を密に充填することができ、各支持枠と液体流通管との熱伝導性をより高め、光学素子の冷却効率をより向上できる。
また、このような切欠部が、支持枠において光学素子と対向する面及び接続面に形成されている場合でも、当該切欠部に半田が蓄積されるので、当該半田が光学素子に付着することを抑制できる。
【００１５】
本発明の光学装置は、入射される光束の光学特性を変換する光学素子と、前記光学素子を保持する上述の光学素子保持体とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、上述した光学素子保持体を備えるので、上述した光学素子保持体と同様の効果を奏する光学装置を実現できる。
【００１６】
本発明のプロジェクターは、光源装置と、入射される光束の光学特性を変換する光学素子、及び前記光学素子を保持する上述の光学素子保持体を備える光学装置と、前記光学装置で形成された画像光を投射する投射光学装置とを備え、前記光学素子は、入射される光束を変調する光変調素子であることを特徴とする。
本発明によれば、上述した光学装置を備えるので、上述した効果と同様の効果を奏するプロジェクターを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】前記実施形態における液冷装置の構成を模式的に示す図。
【図３】前記実施形態におけるパネル保持体の保持体本体の構成を示す斜視図。
【図４】前記実施形態におけるパネル保持体の分解斜視図。
【図５】前記実施形態における保持体本体の縦断面図。
【図６】前記実施形態における保持体本体の横断面図。
【図７】前記実施形態における保持体本体の分解斜視図。
【図８】前記実施形態における出射側支持枠の平面図。
【図９】前記実施形態におけるパネル保持体の要部を拡大した縦断面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの構成］
図１は、本実施形態におけるプロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、外部機器等から入力される画像情報に応じた画像光を形成し、当該画像光をスクリーン（図示略）上に投射し、投影画像を表示する。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に光学ユニット３及び液冷装置４（図２参照）が収納された構成を有する。
【００１９】
［光学ユニットの構成］
光学ユニット３は、制御装置（図示略）による制御の下、光源から出射された光束を光学的に処理して画像情報に対応した画像光を形成するものである。
この光学ユニット３は、図１に示すように、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂと、反射ミラー３１Ｃと、レンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３、及び重畳レンズ３２４を有する照明光学装置３２と、ダイクロイックミラー３３１，３３２、及び反射ミラー３３３〜３３６を有する色分離光学装置３３と、光学素子としての３つの液晶パネル３４１（赤色光側の液晶パネルを３４１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを３４１Ｇ、青色光側の液晶パネルを３４１Ｂとする）、３つの入射側偏光板３４２、３つの出射側偏光板３４３、及びクロスダイクロイックプリズム３４４を有する光学装置３４と、投射光学装置３５と、これら各部材３１Ａ，３１Ｂ、３２〜３４を内部に収納する光学部品用筐体３６とを備える。
【００２０】
一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂは、図１に示すように、それぞれ同様の構成を有し、光源ランプ３１１及びリフレクター３１２を備える。そして、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂは、反射ミラー３１Ｃに向けて光束を出射するように反射ミラー３１Ｃを挟んで対向配置されている。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、一対の光源装置３１Ａ，３１Ｂから出射された光束は、反射ミラー３１Ｃにより、光学部品用筐体３６内部に設定された照明光軸Ａに沿って反射され、照明光学装置３２に照射される。照明光学装置３２に照射された光束は、照明光学装置３２にて面内照度が均一化されるとともに、色分離光学装置３３にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離される。分離された各色光は、各液晶パネル３４１にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像が形成される。色光毎の画像は、プリズム３４４にて合成され、投射光学装置３５にてスクリーンに投射される。
【００２１】
［液冷装置の構成］
図２は、液冷装置４の構成を模式的に示す図である。
液冷装置４は、環状の流路に沿って水やエチレングリコール等の冷却液体を循環させ、該冷却液体により液晶パネル３４１を冷却する。この液冷装置４は、図２に示すように、３つのパネル保持体５（光学素子保持体）と、液体圧送部６と、タンク７と、熱交換ユニット８と、複数の液体循環部材９とを備える。
ここで、タンク７の具体的な構成の図示を省略したが、タンク７は、冷却液体が流入する流入部と流出部とを備え、流入部から流入した冷却液体を一時的に蓄積した後に流出部から流出する。このタンク７は、アルミニウム等の金属材料で形成され、略直方体状の中空部材で構成される。
複数の液体循環部材９は、内部に冷却液体を流通可能とする管状部材で構成され、各部材５〜８を接続し、環状の流路を形成する。なお、液体循環部材９により各部材５〜８の接続構造については、後述する。
また、パネル保持体５の具体的な構成については、後述する。
【００２２】
［液体圧送部の構成］
液体圧送部６は、冷却液体を吸入及び圧送するポンプであり、環状の流路に沿って冷却液体を循環させる。
この液体圧送部６は、例えば、中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、前記羽根車が回転することで、冷却液体を吸入及び圧送する。
なお、液体圧送部６の構成としては、上述した羽根車を有する構成に限らず、ダイヤフラムを利用した他の構成を採用してもよい。
【００２３】
［熱交換ユニットの構成］
熱交換ユニット８は、環状の流路に沿って流通する冷却液体の温度を低減する。この熱交換ユニット８は、図２に示すように、熱交換部８１と、区画板８２と、熱電変換素子としてのペルチェ素子８３と、放熱側伝熱部材８４とを備える。
熱交換部８１は、略直方体状の中空部材で構成され、内部を流通する冷却液体と熱交換する。
区画板８２は、平面視矩形状の板体で構成され、熱交換部８１及び放熱側伝熱部材８４を区画するとともに、熱交換部８１、ペルチェ素子８３、及び放熱側伝熱部材８４を一体化する。この区画板８２は、熱伝導率が低い（例えば、０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下）材料で構成されている。
この区画板８２には、図２に示すように、熱交換部８１の平面形状よりも小さい矩形形状を有し、ペルチェ素子８３を嵌合可能とする開口部８２１が形成されている。
そして、熱交換部８１は、区画板８２における一方の板面において、開口部８２１を閉塞するように開口部８２１周縁部分に固定される。
【００２４】
ペルチェ素子８３は、具体的な図示は省略したが、ｐ型半導体とｎ型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直接に接続されている。
このような構成を有するペルチェ素子８３において、電力が供給されると、図２に示すように、ペルチェ素子８３の一方の端面が熱を吸収する吸熱面８３１となり、他方の端面が熱を放熱する放熱面８３２となる。
そして、ペルチェ素子８３は、区画板８２の開口部８２１に嵌合され、吸熱面８３１が熱交換部８１に熱伝達可能に接続する。
【００２５】
放熱側伝熱部材８４は、図２に示すように、矩形状の板体８４１と、板体８４１から突出する複数のフィン部材８４２とを有する、いわゆるヒートシンクで構成されている。そして、放熱側伝熱部材８４は、区画板８２の他方の板面において、開口部８２１を閉塞するように開口部８２１周縁部分に固定される。この状態では、放熱側伝熱部材８４は、ペルチェ素子８３の放熱面８３２に熱伝達可能に接続する。
すなわち、区画板８２にて各部材８１，８３，８４を一体化した状態では、熱交換部８１〜ペルチェ素子８３〜放熱側伝熱部材８４の熱伝達経路が形成される。
このため、ペルチェ素子８３の駆動により、熱交換部８１は、吸熱面８３１から熱が吸収され、冷却される。また、ペルチェ素子８３の放熱面８３２に生じる熱は、放熱側伝熱部材８４を介して外部に放熱される。
【００２６】
［液体循環部材による接続構造］
次に、液体循環部材９による各部材５〜８の接続構造について説明する。
なお、以下では、説明の便宜上、図２に示すように、３つのパネル保持体５のうち、赤色光側の液晶パネル３４１Ｒを保持するパネル保持体を赤色光パネル保持体５Ｒ、緑色光側の液晶パネル３４１Ｇを保持するパネル保持体を緑色光パネル保持体５Ｇ、青色光側の液晶パネル３４１Ｂを保持するパネル保持体を青色光パネル保持体５Ｂとする。
液体循環部材９は、図２に示すように、第１〜第６液体循環部材９Ａ〜９Ｆの６本で構成されている。
具体的に、第１液体循環部材９Ａは、流入側及び流出側が赤色光パネル保持体５Ｒ及び緑色光パネル保持体５Ｇにおける後述する各液体流通管５１（図３参照）の一方の端部にそれぞれ接続される。
第２液体循環部材９Ｂは、流入側が緑色光パネル保持体５Ｇにおける液体流通管５１の他方の端部に接続され、流出側が青色光パネル保持体５Ｂにおける液体流通管５１の一方の端部に接続される。
【００２７】
第３液体循環部材９Ｃは、流入側が青色光パネル保持体５Ｂにおける液体流通管５１の他方の端部に接続され、流出側が液体圧送部６に接続される。
第４液体循環部材９Ｄは、流入側及び流出側が液体圧送部６及びタンク７における流入部にそれぞれ接続される。
第５液体循環部材９Ｅは、流入側及び流出側がタンク７における流出部及び熱交換部８１にそれぞれ接続される。
第６液体循環部材９Ｆは、流入側及び流出側が熱交換部８１及び赤色光パネル保持体５Ｒにおける液体流通管５１の他方の端部に接続される。
【００２８】
以上のような液体循環部材９による接続構造により、赤色光パネル保持体５Ｒ〜緑色光パネル保持体５Ｇ〜青色光パネル保持体５Ｂ〜液体圧送部６〜タンク７〜熱交換部８１を辿り、再度、赤色光パネル保持体５Ｒに戻る環状の流路Ｃが形成される。
そして、上述した液冷装置４により、以下に示すように液晶パネル３４１が冷却される。
すなわち、液晶パネル３４１にて生じた熱は、後述する入射側防塵ガラスＣｒ１及びパネル保持体５を介して冷却液体に伝達される。
パネル保持体５から流出した冷却液体は、流路Ｃを辿って熱交換部８１に流入する。
ここで、熱交換部８１は、ペルチェ素子８３の駆動により、吸熱面８３１から熱が吸収されることで冷却されている。
そして、熱交換部８１にて冷却された冷却液体は、再度、パネル保持体５に流入する。
【００２９】
［パネル保持体の構成］
図３は、パネル保持体５から押え板５Ｔを外した保持体本体５Ｓを光束入射側から見た斜視図である。図４は、パネル保持体５から押え板５Ｔを分解した状態を光束出射側から見た分解斜視図である。
３つのパネル保持体５は、３つの液晶パネル３４１（後述する各防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２も含む）をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却液体が流入出し、該冷却液体により３つの液晶パネル３４１をそれぞれ冷却する。なお、各パネル保持体５は、同様の構成であり、以下では１つのパネル保持体５のみを説明する。
このパネル保持体５は、図３及び図４に示すように、保持体本体５Ｓと、押さえ板５Ｔとを備える。なお、各部５Ｓ，５Ｔの構成については、後述する。
【００３０】
［液晶パネルの構成］
図５は、図３における保持体本体５Ｓの縦断面図であり、図６は、図３における保持体本体５Ｓの横断面図である。
各液晶パネル３４１は、同様の構成であり、以下では１つの液晶パネル３４１のみを説明する。
液晶パネル３４１は、平面視略矩形状に形成され、ガラスなどからなる一対の基板３４１Ｃ，３４１Ｄに電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。
一対の基板３４１Ｃ，３４１Ｄのうち、一方の基板３４１Ｃは、液晶を駆動するための駆動基板であり、具体的な図示は省略したが、複数のデータ線と、複数の走査線と、走査線及びデータ線の交差に対応して形成された画素電極と、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子とを有している。
また、他方の基板３４１Ｄは、基板３４１Ｃに対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。
そして、上述した駆動基板３４１Ｃは、図５及び図６に示すように、対向基板３４１Ｄの外形形状よりも大きい外形形状となるように形成されている。
また、対向基板３４１Ｄの外面には、対向基板３４１Ｄの外形形状と略同一の外形形状を有する入射側防塵ガラスＣｒ１が貼り付けられている。
さらに、駆動基板３４１Ｃの外面にも、駆動基板３４１Ｃの外形形状と略同一の外形形状を有する出射側防塵ガラスＣｒ２が貼り付けられている。
防塵ガラスＣｒ１，Ｃｒ２としては、例えば、サファイア、水晶、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）等の材料を採用できる。
【００３１】
［保持体本体の構成］
保持体本体５Ｓは、図３及び図４に示すように、液体流通管５１と、パネル支持枠５２（光学素子支持枠）とを備える。
液体流通管５１は、銅等の金属材料から構成され、冷却液体が流入出する部材である。
この液体流通管５１は、液晶パネル３４１の画像形成領域（光透過領域）を平面視で囲むように、当該液晶パネル３４１の長辺に沿う１つの側端部と、短辺に沿う一対の側端部とに沿うように略Ｕ字状に屈曲形成され、冷却液体を流入出させる各端部が上方側に平行に延出するように形成されている（図７参照）。
【００３２】
パネル支持枠５２は、アルミニウム合金等の金属材料から構成され、略矩形板体形状を有している。また、パネル支持枠５２内部には、図５及び図６に示すように、液体流通管５１が液晶パネル３４１の側端部に対向するように配設される。
このパネル支持枠５２において、光束出射側端面には、図５及び図６に示すように、液晶パネル３４１を収納するための収納凹部５２１が形成されている。
具体的に、収納凹部５２１は、パネル支持枠５２の光束出射側端面から光束入射側に向けて窪む第１凹部５２１Ａと、第１凹部５２１Ａの底部分からさらに光束入射側に向けて窪む第２凹部５２１Ｂとで構成され、側壁が液晶パネル３４１の外形形状（駆動基板３４１Ｃ及び対向基板３４１Ｄの外形形状の差による段付き形状）に対応して段付き状に形成されている。
また、第２凹部５２１Ｂの底部分には、光透過領域に対応した開口部５２１Ｃが形成されている。
なお、パネル支持枠５２の詳細な構成については、後述する。
【００３３】
押え板５Ｔは、図４に示すように、光透過領域に対応した開口部５３を有する略矩形板体で構成され、保持体本体５Ｓの光束出射側に配設される。
この押え板５Ｔは、板バネ状に形成され、パネル支持枠５２の左右の側端部に係合することで、開口部５３の周辺部分にて、収納凹部５２１に収納された液晶パネル３４１（出射側防塵ガラスＣｒ２）を光束入射側に押圧する（図５及び図６参照）。
すなわち、押え板５Ｔにて液晶パネル３４１が光束入射側に押圧されることで、入射側防塵ガラスＣｒ１の光束入射側端面が第２凹部５２１Ｂの底部分に面接触する（図５及び図６参照）。
以上のように、パネル保持体５は、液晶パネル３４１の熱を、液晶パネル３４１〜入射側防塵ガラスＣｒ１〜パネル支持枠５２〜液体流通管５１の熱伝達経路を辿って放熱させるように構成されている。
【００３４】
［パネル支持枠の構成］
図７は、保持体本体５Ｓを分解した状態を光束出射側から見た分解斜視図であり、図８は、パネル支持枠５２の出射側支持枠５２Ｂを光束入射側から見た平面図である。
パネル支持枠５２は、図７に示すように、液体流通管５１の流通方向に略平行する平面にて分割形成された入射側支持枠５２Ａ（第１支持枠）及び出射側支持枠５２Ｂ（第２支持枠）で構成されている。
より具体的に、入射側支持枠５２Ａ及び出射側支持枠５２Ｂの分割位置は、図７及び図８に示すように、第１凹部５２１Ａの底部分に設定されている。すなわち、入射側支持枠５２Ａ及び出射側支持枠５２Ｂの分割位置は、収納凹部５２１に液晶パネル３４１が収納された状態で、駆動基板３４１Ｃ及び対向基板３４１Ｄの接続面と略同一位置に設定されている。
【００３５】
図９は、図５におけるパネル保持体５のＣ１部分を拡大した縦断面拡大図である。
入射側支持枠５２Ａにおいて、光束出射側端面５２Ａ１（接続面）には、図７及び図９に示すように、液体流通管５１に対応させて、収納凹部５２１を囲む平面視Ｕ字状の第１管用凹部５２２Ａ（凹部）が形成されている。
【００３６】
出射側支持枠５２Ｂにも同様に、光束入射側端面５２Ｂ１（接続面）には、図８に示すように、液体流通管５１に対応させて、収納凹部５２１を囲む平面視Ｕ字状の第２管用凹部５２２Ｂ（凹部）が形成されている。
また、出射側支持枠５２Ｂは、複数の貫通孔５２２Ｂ１（半田蓄積部）を有する。当該複数の貫通孔５２２Ｂ１は、第２管用凹部５２２Ｂに対応する位置に、当該出射側支持枠５２Ｂを光束入射方向に沿って貫通し、均等に形成されている。
また、出射側支持枠５２Ｂにおいて、光束入射側端面５２Ｂ１の液晶パネル３４１を臨む内周縁には、図８及び図９に示すように、光束出射側から光束入射側に向けて外側に傾斜するように切り欠かれた切欠部５２２Ｂ２（半田蓄積部）が形成されている。
なお、図８に示すように、光束入射側端面５２Ｂ１の内周下端縁の両端部分には、第２管用凹部５２２Ｂまでの寸法が短いため、切欠部５２２Ｂ２が加工の都合上、形成されていない。
【００３７】
入射側支持枠５２Ａと出射側支持枠５２Ｂとが組み合わされる際には、光束出射側端面５２Ａ１と光束入射側端面５２Ｂ１とが互いに接続されることで、各管用凹部５２２Ａ，５２２Ｂが接続され、内部に液体流通管５１が配置される空間Ａｒ（図９参照）が形成される。このため、パネル支持枠５２には、図５及び図６に示すように、液体流通管５１が配設される配設孔５２２が形成されることとなる。
具体的には、各支持枠５２Ａ，５２Ｂの各管用凹部５２２Ａ，５２２Ｂには、半田Ｓ（図９参照）が塗布され、液体流通管５１が各管用凹部５２２Ａ，５２２Ｂに配置される。すなわち、入射側支持枠５２Ａと出射側支持枠５２Ｂとが組み合わせることで、配設孔５２２の内周面と液体流通管５１の外周面との間に形成される空間Ａｒには、半田Ｓが密に充填される。なお、空間Ａｒに充填される半田Ｓの量については、後述する。
そして、リフロー工程により半田Ｓが硬化されて、各支持枠５２Ａ，５２Ｂ及び液体流通管５１が接続される。
なお、半田Ｓの材料としては、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ等の合金組成のものが例示できる。
【００３８】
貫通孔５２２Ｂ１は、出射側支持枠５２Ｂおいて第２管用凹部５２２Ｂに応じた位置に形成されるため、入射側支持枠５２Ａと出射側支持枠５２Ｂとが組み合わされた際に、空間Ａｒと出射側支持枠５２Ｂの外部とを連通する。このため、貫通孔５２２Ｂ１は、空間Ａｒの容積以上に塗布された半田Ｓの余剰分が蓄積される部分となる。また、これらの貫通孔５２２Ｂ１は、各支持枠５２Ａ，５２Ｂと液体流通管５１とを接合するリフロー工程において、半田Ｓに含まれる揮発性を有するフラックス等の溶剤が揮発することにより発生するガスを空間Ａｒから外部へ排出する部分でもある。
【００３９】
切欠部５２２Ｂ２は、入射側支持枠５２Ａと出射側支持枠５２Ｂとが組み合わされた際に、空間Ａｒの容積以上に塗布された半田Ｓの余剰分が各端面５２Ａ１，５２Ｂ１間に溢れ出た場合に、蓄積される部分である。より具体的には、各端面５２Ａ１，５２Ｂ１間に溢れ出た半田Ｓは、切欠部５２２Ｂ２と、入射側支持枠５２Ａの光束出射側端面５２Ａ１とで形成される空間部分に、表面張力により蓄積される。そして、上述のリフロー工程を経て、当該切欠部５２２Ｂにて半田Ｓが硬化される。
【００４０】
ここで、各支持枠５２Ａ，５２Ｂの各管用凹部５２２Ａ，５２２Ｂに塗布される半田Ｓの量について説明する。
空間Ａｒの容積をＡ、貫通孔５２２Ｂ１の内部の容積をＢ、切欠部５２２Ｂ２と光束出射側端面５２Ａ１とで形成される容積をＣ、空間Ａｒ及び各支持枠５２Ａ，５２Ｂの各端面５２Ａ１，５２Ｂ１に塗布される半田Ｓの塗布量をＤとし、半田に含まれるフラックス等の溶剤の容量をＥとすると、以下の式（１）の関係がある。なお、半田Ｓの塗布量Ｄには、予備半田や、例えばヤニ入り半田を使用した場合のヤニが含まれている。
【００４１】
［数１］
Ｂ＋Ｃ＋Ｄ−Ｅ≧Ａ・・・（１）
【００４２】
式（１）を満たす塗布量Ｄの半田Ｓを空間Ａｒに注入することで、空間Ａｒの容積Ａよりも多い半田を塗布することが可能となる。従って、半田に含まれる溶剤が揮発することで、空間Ａｒ内にガスが溜まることなく、半田Ｓを空間Ａｒに密に充填させることが可能となる。
【００４３】
上述した本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態では、液晶パネル３４１を支持する各支持枠５２Ａ，５２Ｂ、及び液晶パネル３４１を冷却する冷却液体が内部を流通する液体流通管５１は、半田により接合される。また、出射側支持枠５２Ｂは、空間Ａｒの容積を越えた半田Ｓを蓄積する貫通孔５２２Ｂ１を有し、この貫通孔５２２Ｂ１は、空間Ａｒと出射側支持枠５２Ｂの外部とを連通する。すなわち、空間Ａｒの容積を越える多量の半田Ｓを空間Ａｒに注入した場合でも、空間Ａｒから溢れ出る半田Ｓが貫通孔５２２Ｂ１に蓄積される。これによれば、多量の半田Ｓを空間Ａｒに密に充填でき、空間Ａｒ内に空気が混入することを抑制できる。従って、各支持枠５２Ａ，５２Ｂと液体流通管５１との熱伝導を高めることができ、液晶パネル３４１の冷却効率を向上できる。
【００４４】
また、貫通孔５２２Ｂ１は、空間Ａｒと出射側支持枠５２Ｂの外部とを連通するので、リフロー工程において、各支持枠と液体流通管とを接合する際に半田Ｓに含まれる溶剤が揮発した場合でも、空間Ａｒに溜まったガスを貫通孔５２２Ｂ１から外部へ排出できる。従って、空間Ａｒにガスが溜まることを防止できるので、半田Ｓを構成する金属成分を各支持枠５２Ａ，５２Ｂと液体流通管５１との間に密に充填することができ、各支持枠５２Ａ，５２Ｂから液体流通管５１への熱伝導性を向上できる
さらに、空間Ａｒに多量の半田Ｓを注入した場合でも、空間Ａｒから溢れ出た半田Ｓを貫通孔５２２Ｂ１に蓄積させることができる。従って、仮に貫通孔５２２Ｂ１から半田Ｓが溢れ出たとしても、貫通孔５２２Ｂ１から溢れ出る半田Ｓは少量となるので、半田を拭き取る工程を簡略化でき、作業性を向上できる。
【００４５】
また、貫通孔５２２Ｂ１は、出射側支持枠５２Ｂにおいて入射光束に沿う方向に形成されているので、当該貫通孔５２２Ｂ１から半田Ｓが溢れ出た場合でも、半田Ｓが液晶パネル３４１に付着することを防止できる。
【００４６】
さらに、出射側支持枠５２Ｂの光束入射側端面５２Ｂ１に切欠部５２２Ｂ２が形成されている。これによれば、空間Ａｒに注入された半田Ｓが各支持枠５２Ａ，５２Ｂの各端面５２Ａ１，５２Ｂ１間に溢れ出た場合でも、半田Ｓが切欠部５２２Ｂ２に蓄積されるので、溢れ出た半田Ｓを拭き取る作業を簡略化でき、作業性を向上できる。従って、空間Ａｒに多量の半田Ｓを密に充填することができ、各支持枠５２Ａ，５２Ｂと液体流通管５１との熱伝導性をより高め、液晶パネル３４１の冷却効率をより向上できる。
また、切欠部５２２Ｂ２に半田Ｓが蓄積されるので、当該半田Ｓが液晶パネル３４１に付着することを抑制できる。
【００４７】
［実施形態の変形］
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
前記実施形態では、パネル保持体５は、半田蓄積部として貫通孔５２２Ｂ１及び切欠部５２２Ｂ２を備える構成であったが、この構成に限定されず、空間Ａｒから溢れ出た半田を蓄積できる構成であればよい。例えば、前記実施形態では、第２管用凹部５２２Ｂに貫通孔５２２Ｂ１を形成したが、貫通していなくてもよく、第２管用凹部５２２Ｂから見て、当該第２管用凹部５２２Ｂに接続される深めの穴であってもよい。
前記実施形態では、本発明に係る半田蓄積部に相当する貫通孔５２２Ｂ１は、出射側支持枠５２Ｂに対して入射する光束方向に沿って貫通形成されていたが、例えば、光束方向と直交する方向に形成されていてもよい。この場合、当該貫通孔の向きは、パネル支持枠５２の外側を向くように形成することで、貫通孔から溢れ出た半田を拭き取り易くすることができる他、光学素子に付着することを確実に抑制できる。
また、貫通孔５２２Ｂ１は、出射側支持枠５２Ｂに形成されていたが、入射側支持枠５２Ａに形成されていてもよく、各支持枠５２Ａ，５２Ｂのいずれか一方に形成されていればよい。
【００４８】
前記実施形態では、本発明に係る半田蓄積部に相当する切欠部５２２Ｂ２は、出射側支持枠５２Ｂの光束入射側端面５２Ｂ１に形成されていたが、入射側支持枠５２Ａの光束出射側端面５２Ａ１に形成されていてもよく、各端面５２Ａ１，５２Ｂ１の両方に形成されていてもよい。
前記実施形態では、切欠部５２２Ｂ２は、出射側支持枠５２Ｂの光束入射側端面５２Ｂ１の内周縁に沿って、光束出射側から光束入射側に向けて傾斜するように切り欠かれていたが、これに限定されず、光束入射側端面５２Ｂ１の内周縁に沿って、断面視Ｖ字状や断面視Ｕ字状に切り欠かれていてもよい。
前記実施形態では、半田蓄積部として貫通孔５２２Ｂ１及び切欠部５２２Ｂ２を備える構成であったが、いずれか一方のみで構成してもよい。
前記実施形態では、入射側支持枠５２Ａ及び出射側支持枠５２Ｂには、第１管用凹部５２２Ａ及び第２管用凹部５２２Ｂがそれぞれ形成されていたが、第１管用凹部５２２Ａまたは第２管用凹部５２２Ｂのいずれかが形成されていてもよい。
【００４９】
前記実施形態では、液体流通管５１は、液晶パネル３４１の画像形成領域を平面視で囲むように屈曲形成され、冷却液体を流入出させる各端部が上方側に平行して延出するように形成されていたが、この形状に限定されるものではない。例えば、液晶パネル３４１の画像形成領域を平面視で囲む環形状や矩形枠状等に形成されていてもよく、液晶パネル３４１の側端部に平行に配設されるように直線状に形成されていてもよい。
【００５０】
前記実施形態では、光学素子として液晶パネル３４１を冷却する構成であったが、偏光変換素子３２３、入射側偏光板３４２、出射側偏光板３４３等の光学素子を冷却する構成であってもよい。
前記実施形態では、２つの光源装置３１Ａ，３１Ｂを備える構成であったが、１つあるいは、３つ以上の光源装置を備える構成であってもよい。さらに、光源装置は、光源ランプ３１１を備える構成に限らず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源を備える構成としてもよい。
前記実施形態では、光束入射面と光束出射面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
【００５１】
前記実施形態での液冷装置４を構成する各部材５〜８の配設順序に限定されず、その他の順序で配設してもよい。
前記実施形態では、液晶パネル３４１は、３つ設けられていたが、その数は３つに限らず、１つ、２つ、あるいは、４つ以上であってもよい。
前記実施形態では、投射面に対する画像光の投射方向と、当該画像光に係る画像の観察方向とが略同じであるフロントタイプのプロジェクター１を例示したが、本発明はこれに限らず、投射方向と観察方向とがそれぞれ反対方向となるリアタイプのプロジェクターにも本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の光学素子保持体は、作業性を向上しつつ、光学素子を良好に冷却できるため、液晶パネル、偏光板、及び偏光変換素子を保持する部材として利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…プロジェクター、５…パネル保持体（光学素子保持体）、３１Ａ，３１Ｂ…光源装置、３４…光学装置、３５…投射光学装置、５１…液体流通管、５２…パネル支持枠（光学素子支持枠）、５２Ａ…入射側支持枠（第１支持枠）、５２Ａ１…光束出射側端面（接続面）、５２Ｂ…出射側支持枠（第２支持枠）、５２Ｂ１…光束入射側端面（接続面）、３４１…液晶パネル（光学素子）、５２１Ｃ…開口部、５２２Ｂ１…貫通孔（半田蓄積部）、５２２Ｂ２…切欠部（半田蓄積部）、Ａｒ…空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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