(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光束を変調する変調装置本体と、
前記変調装置本体が収納される収納ケースと、
前記変調装置本体を駆動するための集積回路が形成され、一端が前記変調装置本体に接続されるフレキシブル基板と、
前記集積回路の熱を放熱する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、
前記集積回路に当接し、前記集積回路の熱を放熱する放熱部材本体と、
前記フレキシブル基板を前記放熱部材本体とで挟持する挟持部材と、
前記放熱部材本体及び前記挟持部材を互いに近接する方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記付勢部材が前記放熱部材本体及び前記挟持部材を付勢することにより、前記放熱部材本体と前記集積回路とが密着し、
前記挟持部材及び前記フレキシブル基板の間には、
前記挟持部材及び前記フレキシブル基板間を熱的に遮断する遮断部材が配設され、
前記放熱部材本体は、
前記収納ケースとは別体で構成され、
前記挟持部材は、
前記収納ケースに一体形成されている
ことを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光変調装置において、
前記付勢部材は、
前記放熱部材本体及び前記挟持部材を付勢した状態で、前記光束の入射側または出射側から見て、前記集積回路を跨ぐように配設される基部と、
前記基部の両端から突出する一対の突出部と、を備え、
略Ｕ字形状を有する
ことを特徴とする光変調装置。
【請求項３】
入射した光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターであって、
前記光変調装置は、請求項１または請求項２に記載された光変調装置である
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、光変調装置、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射した光束を変調する液晶パネル（変調装置本体）と、変調装置本体を駆動するためのドライバーＩＣ（集積回路）が形成され、一端が変調装置本体に接続されたフレキシブル基板とを備えた光変調装置（電気光学装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
そして、特許文献１に記載の光変調装置では、変調装置本体を駆動するための駆動回路の一部を変調装置本体から切り離して、当該一部をフレキシブル基板に設けることで、変調装置本体の小型化や、変調装置本体のサイズに対する画素領域の拡大等を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３３６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の光変調装置では、駆動時に生じる集積回路の発熱に伴って、変調装置本体の温度が上昇し、変調装置本体に不具合が発生する恐れがある、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、駆動時に生じる集積回路の発熱の影響を低減し、不具合の発生を抑制できる光変調装置、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】
本発明の光変調装置は、入射した光束を変調する変調装置本体と、前記変調装置本体が収納される収納ケースと、前記変調装置本体を駆動するための集積回路が形成され、一端が前記変調装置本体に接続されるフレキシブル基板と、前記集積回路の熱を放熱する放熱部材とを備え、前記放熱部材は、前記集積回路に当接し、前記集積回路の熱を放熱する放熱部材本体と、前記フレキシブル基板を前記放熱部材本体とで挟持する挟持部材とを備え、前記放熱部材本体は、前記収納ケースとは別体で構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、光変調装置は、上述した放熱部材を備えるので、集積回路の熱を外部に放熱できる。すなわち、駆動時に生じる集積回路の発熱による変調装置本体の温度上昇を抑制でき、変調装置本体の不具合の発生を抑制できる。
特に、放熱部材は、上述した放熱部材本体及び挟持部材を備え、放熱部材本体及び挟持部材にてフレキシブル基板（集積回路）を挟持するので、放熱部材本体を集積回路に密着させた状態に設定できる。すなわち、集積回路の熱を放熱部材本体へと効果的に伝達させることができる。
また、放熱部材本体は、収納ケースとは別体で構成されているので、集積回路から放熱部材本体に伝達された熱が収納ケースに伝達されることを抑制できる。すなわち、駆動時に生じる集積回路の発熱による変調装置本体の温度上昇を効果的に抑制できる。
【０００８】
本発明の光変調装置では、前記放熱部材は、前記放熱部材本体及び前記挟持部材を互いに近接する方向に付勢する付勢部材を備えることが好ましい。
本発明では、放熱部材が上述した付勢部材を備えるので、放熱部材本体を集積回路に対して良好に密着させることができる。したがって、集積回路の熱を放熱部材本体へとより効果的に伝達させることができる。
【０００９】
本発明の光変調装置では、前記挟持部材は、前記収納ケースに一体形成されていることが好ましい。
本発明では、挟持部材が収納ケースに一体形成されているので、光変調装置のハンドリング時に、フレキシブル基板のうち収納ケース及び放熱部材本体の間に位置する部位が屈曲することを防止でき、フレキシブル基板の断線を防止できる。
【００１０】
本発明の光変調装置では、前記挟持部材及び前記フレキシブル基板の間には、前記挟持部材及び前記フレキシブル基板間を熱的に遮断する遮断部材が配設されていることが好ましい。
本発明では、挟持部材及びフレキシブル基板の間に上述した遮断部材が配設されているので、挟持部材及びフレキシブル基板間を熱的に遮断し、集積回路の熱が挟持部材に伝達されることを抑制できる。したがって、集積回路の熱が挟持部材〜収納ケース〜変調装置本体の熱伝達経路を辿って変調装置本体に伝達されることを抑制でき、変調装置本体の温度上昇を効果的に抑制できる。
【００１１】
本発明の光変調装置では、前記収納ケース及び前記放熱部材の間には、弾性部材が配設されていることが好ましい。
本発明では、収納ケース及び放熱部材の間に弾性部材が配設されているので、当該弾性部材の弾性力によって、フレキシブル基板のうち収納ケース及び放熱部材の間に位置する部位が屈曲するような収納ケース及び放熱部材の相対移動を抑制できる。すなわち、フレキシブル基板の上記部位が屈曲することを抑制し、フレキシブル基板の断線を防止できる。
【００１２】
本発明の光変調装置では、外面から突出し、前記収納ケース側から前記放熱部材側にかけて並設された複数のフィン状部を備えることが好ましい。
本発明では、弾性部材が上述した複数のフィン状部を備えるので、フレキシブル基板の上記部位が屈曲するように収納ケース及び放熱部材が相対移動した場合には、複数のフィン状部同士が互いに当接し、かつ、互いに離間する方向に弾性力が作用することとなる。
すなわち、フレキシブル基板の上記部位がある程度、屈曲できる状態としながら、複数のフィン状部同士の互いに離間する方向への弾性力によって、上記の状態以上にフレキシブル基板の上記部位が屈曲することを抑制できる。したがって、光変調装置（収納ケース及び放熱部材）に外力が加わった場合であっても、収納ケース及び放熱部材の相対移動をある程度、許容でき、収納ケース及び放熱部材の損傷を回避できる。
【００１３】
本発明のプロジェクターは、入射した光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターであって、前記光変調装置は、上述した光変調装置であることを特徴とする。
本発明では、プロジェクターは、上述した光変調装置を備えるので、上述した光変調装置と同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１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】第１実施形態における光変調装置の構成を説明するための図。
【図３】第１実施形態における光変調装置の構成を説明するための図。
【図４】第１実施形態における光変調装置の構成を説明するための図。
【図５】第２実施形態における光変調装置の構成を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１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、プロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、画像を投射してスクリーン（図示略）上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に収納される光学ユニット３を備える。
なお、図１では、具体的な図示は省略したが、外装筐体２内部には、光学ユニット３の他、外装筐体２内部の発熱部材を冷却する冷却ファン等を有する冷却ユニット、各構成部材に電力を供給する電源ユニット、及びプロジェクター１全体の動作を制御する制御装置等が配設されている。
【００１６】
〔光学ユニットの構成〕
この光学ユニット３は、図１に示すように、光源ランプ３１１及びリフレクター３１２を有する光源装置３１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を有する色分離光学装置３３と、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、及び反射ミラー３４２，３４４を有するリレー光学装置３４と、３つの光変調装置４と、３つの入射側偏光板３５と、３つの出射側偏光板３６と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３７と、投射光学装置としての投射レンズ３８とを備える。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置３１から出射され照明光学装置３２を介した光束は、色分離光学装置３３にて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各光変調装置４にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム３７にて合成されて画像となり、投射レンズ３８にてスクリーンに投射される。
【００１７】
〔光変調装置の構成〕
図２ないし図４は、光変調装置４の構成を説明するための図である。具体的に、図２（Ａ）は光変調装置４を光入射側から見た図であり、図２（Ｂ）は光変調装置４の側面図であり、図２（Ｃ）は光変調装置４を光出射側から見た図である。図３は光入射側から見た光変調装置４の分解斜視図であり、図４は光出射側から見た光変調装置４の分解斜視図である。
３つの光変調装置４は、同一の構成を有し、図２ないし図４に示すように、変調装置本体としての液晶パネル５と、フレキシブル基板としてのＦＰＣ６と、収納ケース７と、放熱部材８とを備える。
【００１８】
液晶パネル５は、前記制御装置による制御の下、入射した光束を変調する。
本実施形態では、液晶パネル５は、図３または図４に示すように、ガラスなどからなる平面視矩形状の一対の基板５１，５２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。
このうち、基板５１は、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配列形成される複数の走査線と、走査線及びデータ線の交差に対応してマトリクス状に配列形成される画素電極と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動回路とを有している。
【００１９】
また、基板５２は、基板５１の光入射側において、基板５１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、ＦＰＣ６を介して前記制御装置から信号を入力することで、所定の前記画素電極及び前記共通電極の間に電圧が印加され、当該画素電極及び共通電極間に介在する液晶の配向状態が制御され、入射した光束が変調される。
なお、液晶パネル５の光入射側及び光出射側には、図３または図４に示すように、各基板５１，５２と略同一の形状をそれぞれ有する一対の防塵ガラス５Ａ，５Ｂが取り付けられている。
これら一対の防塵ガラス５Ａ，５Ｂは、熱伝導性の高い材料、例えば水晶等の透光性基板で構成されている。
【００２０】
ＦＰＣ６は、例えば、ポリイミド等の基材に信号配線等がパターニングされることにより形成されたものであり、前記制御装置と液晶パネル５とを電気的に接続する。
すなわち、ＦＰＣ６の一端側は、液晶パネル５の端部近傍に形成された外部回路接続端子（図示略）に圧着等により電気的に接続されている。
また、ＦＰＣ６の他端側には、コネクター（図示略）が設けられ、当該コネクターを介して前記制御装置に電気的に接続する。
このＦＰＣ６において、一端側における光出射側には、図４に示すように、集積回路としての駆動用ＩＣチップ６Ａが設けられている。
駆動用ＩＣチップ６Ａは、前記駆動回路の一部を含んで構成され、ＦＰＣ６に電気的及び機械的に固着されている。
【００２１】
収納ケース７は、金属等の熱伝導性材料から構成され、液晶パネル５が収納される部材である。
この収納ケース７には、図４に示すように、光出射側において、液晶パネル５の外形形状に対応し、光入射側に窪む収納凹部７１が形成されている。
そして、液晶パネル５は、収納凹部７１に収納される。
また、収納凹部７１の底部分には、図２ないし図４に示すように、液晶パネル５の画像形成領域に対応した開口部７１Ａが形成されている。
【００２２】
放熱部材８は、駆動用ＩＣチップ６Ａの熱を外部に放熱する部材であり、図２ないし図４に示すように、放熱部材本体としての第１放熱板８１と、挟持部材としての第２放熱板８２と、遮断部材８３（図３、図４）と、付勢部材としてのクリップ８４とを備える。
第１放熱板８１は、金属等の熱伝導性材料から構成され、図２ないし図４に示すように、収納ケース７とは別体で構成されている。
この第１放熱板８１は、ＦＰＣ６の幅寸法よりも大きい幅寸法を有し、ＦＰＣ６の延出方向に沿って延びる略矩形板状に形成されている。
そして、第１放熱板８１は、図３または図４に示すように、ＦＰＣ６の光出射側に配設され、光入射側の板面８１Ａが駆動用ＩＣチップ６Ａに当接して駆動用ＩＣチップ６Ａの熱を放熱する。
本実施形態では、光入射側の板面８１Ａには、図３または図４に示すように、熱伝導率の高いグラファイトシート等のシート部材８１Ｃが取り付けられている。
【００２３】
また、光入射側の板面８１Ａには、図２（Ｂ）または図３に示すように、ＦＰＣ６の延出方向に略直交して延び、ＦＰＣ６の延出方向に沿って並設された一対の押え部８１１が形成されている。
そして、一対の押え部８１１は、図２（Ｂ）に示すように、光変調装置４が組み立てられた状態で、第２放熱板８２との間でＦＰＣ６（駆動用ＩＣチップ６Ａの固着部分に対してＦＰＣ６の一端側及び他端側の各部分）を挟持する。
さらに、一対の押え部８１１には、図２（Ｂ）または図３に示すように、第２放熱板８２との間でＦＰＣ６を挟持した際に、駆動用ＩＣチップ６Ａに機械的に干渉することを避けるための斜面８１１Ａがそれぞれ形成されている。
【００２４】
この第１放熱板８１において、光出射側の板面８１Ｂには、図２（Ｃ）または図４に示すように、外部に向けて突出し、ＦＰＣ６の延出方向に沿って延びる複数のフィン８１２が形成されている。
また、複数のフィン８１２の各先端部分における一部には、図４に示すように、クリップ８４が設置される凹部８１２Ａがそれぞれ形成されている。
【００２５】
第２放熱板８２は、金属等の熱伝導性材料から構成され、図２ないし図４に示すように、第１放熱板８１と略同様の形状を有し、ＦＰＣ６を挟んで第１放熱板８１と対向する位置に配設される。
本実施形態では、第２放熱板８２は、図３または図４に示すように、収納ケース７に一体形成されている。
この第２放熱板８２において、第１放熱板８１から離間する側の板面８２Ａには、図２（Ａ）または図３に示すように、外部に向けて突出し、ＦＰＣ６の延出方向に沿って延びる複数のフィン８２１が形成されている。
また、第２放熱板８２において、一対の側面部分には、図３または図４に示すように、クリップ８４を係止するための突起部８２２がそれぞれ形成されている。
【００２６】
遮断部材８３は、図３または図４に示すように、熱伝導率の低い矩形状のシートで構成されている。
そして、遮断部材８３は、光変調装置４が組み立てられた状態で、第２放熱板８２とＦＰＣ６との間に配設され、第２放熱板８２及びＦＰＣ６間を熱的に遮断する。
【００２７】
クリップ８４は、図３または図４に示すように、ＦＰＣ６の延出方向に略直交して延びる基部８４１と、基部８４１の両端から突出する一対の係合部８４２とを備え、略Ｕ字形状を有する。
そして、クリップ８４は、第１放熱板８１の光出射側から基部８４１が各凹部８１２Ａにあてがわれ、一対の係合部８４２が一対の突起部８２２に係合されることで、第１放熱板８１を第２放熱板８２に向けて付勢し、第２放熱板８２に対して第１放熱板８１を固定する。
なお、本実施形態では、基部８４１は、一対の係合部８４２が一対の突起部８２２に係合された状態で、光入射側または光出射側から見て、駆動用ＩＣチップ６Ａを跨ぐように配設されるものである。
【００２８】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、光変調装置４は、放熱部材８を備えるので、駆動用ＩＣチップ６Ａの熱を外部に放熱できる。すなわち、駆動時に生じる駆動用ＩＣチップ６Ａの発熱による液晶パネル５の温度上昇を抑制でき、液晶パネル５の不具合の発生を抑制できる。
特に、放熱部材８は、第１放熱板８１、第２放熱板８２、及びクリップ８４を備えるので、第１放熱板８１を駆動用ＩＣチップ６Ａに良好に密着させることができる。すなわち、駆動用ＩＣチップ６Ａの熱を第１放熱板８１へと効果的に伝達させることができる。
また、第１放熱板８１は、収納ケース７とは別体で構成されているので、駆動用ＩＣチップ６Ａから第１放熱板８１に伝達された熱が収納ケース７に伝達されることを抑制できる。すなわち、駆動時に生じる駆動用ＩＣチップ６Ａの発熱による液晶パネル５の温度上昇を効果的に抑制できる。
【００２９】
また、第２放熱板８２は、収納ケース７に一体形成されている。
このことにより、収納ケース７及び放熱部材８は互いに固定された状態となるため、光変調装置４のハンドリング時に、ＦＰＣ６のうち収納ケース７及び第１放熱板８１の間に位置する部位が屈曲することを防止でき、ＦＰＣ６の断線を防止できる。
さらに、第２放熱板８２及びＦＰＣ６の間に遮断部材８３が配設されているので、第２放熱板８２及びＦＰＣ６間を熱的に遮断し、駆動用ＩＣチップ６Ａの熱が第２放熱板８２に伝達されることを抑制できる。したがって、駆動用ＩＣチップ６Ａの熱が第２放熱板８２〜収納ケース７〜液晶パネル５の熱伝達経路を辿って液晶パネル５に伝達されることを抑制でき、液晶パネル５の温度上昇を効果的に抑制できる。
【００３０】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図５は、第２実施形態における光変調装置４の構成を説明するための図である。具体的に、図５は、ＦＰＣ６と、収納ケース７と、第１放熱板８１及び第２放熱板８２の位置関係を模式的に示した図である。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第１実施形態では、第２放熱板８２は、収納ケース７に一体形成されていた。
これに対して第２実施形態では、第２放熱板８２を収納ケース７とは別体で構成し、収納ケース７及び放熱部材８の間に弾性部材９を配設した点が前記第１実施形態と異なるものである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００３１】
弾性部材９は、図５に示すように、収納ケース７及び放熱部材８の間において、ＦＰＣ６の光入射側及び光出射側にそれぞれ取り付けられている。
これら弾性部材９の外面には、図５に示すように、外部に向けて突出し、収納ケース７側から放熱部材８側にかけて並設された複数のフィン状部９１が形成されている。
本実施形態では、弾性部材９は、シリコーンゴムから構成されている。
【００３２】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、収納ケース７及び放熱部材８の間に弾性部材９が配設されているので、弾性部材９の弾性力によって、ＦＰＣ６のうち収納ケース７及び放熱部材８の間に位置する部位が屈曲するような収納ケース７及び放熱部材８の相対移動を抑制できる。すなわち、ＦＰＣ６の上記部位が屈曲することを抑制し、ＦＰＣ６の断線を防止できる。
また、弾性部材９が複数のフィン状部９１を備えるので、ＦＰＣ６の上記部位が屈曲するように収納ケース７及び放熱部材８が相対移動した場合には、複数のフィン状部９１同士が互いに当接し、かつ、互いに離間する方向に弾性力が作用することとなる。
すなわち、ＦＰＣ６の上記部位がある程度、屈曲できる状態としながら、複数のフィン状部９１同士の互いに離間する方向への弾性力によって、上記の状態以上にＦＰＣ６の上記部位が屈曲することを抑制できる。したがって、光変調装置４（収納ケース７及び放熱部材８）に外力が加わった場合であっても、収納ケース７及び放熱部材８の相対移動をある程度、許容でき、収納ケース７及び放熱部材８の損傷を回避できる。
【００３３】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、第１，第２放熱板８１，８２とは別体で付勢部材としてのクリップ８４を設けていたが、これに限らず、例えば、第１，第２放熱板８１，８２の少なくともいずれか一方を板ばね状に形成し、互いに接続することで、ＦＰＣ６（駆動用ＩＣチップ６Ａ）に圧力を加える構成としても構わない。すなわち、本発明に係る付勢部材を放熱部材本体及び挟持部材の少なくともいずれか一方に一体的に設けても構わない。
【００３４】
前記第２実施形態では、弾性部材９は、一対設けられていたが、略筒状に形成され、ＦＰＣ６が挿通される形状としても構わない。
【００３５】
前記各実施形態では、光変調装置４を構成する液晶パネル５は、透過型の液晶パネルで構成されていたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用しても構わない。
前記各実施形態では、プロジェクター１は、光変調装置４を３つ備える三板式のプロジェクターで構成されていたが、これに限らず、光変調装置４を１つ、２つ、あるいは、４つ以上備えるプロジェクターとして構成しても構わない。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクターの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターとして利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・プロジェクター、４・・・光変調装置、５・・・液晶パネル（変調装置本体）、６・・・ＦＰＣ（フレキシブル基板）、６Ａ・・・駆動用ＩＣチップ（集積回路）、７・・・収納ケース、８・・・放熱部材、９・・・弾性部材、３８・・・投射レンズ（投射光学装置）、８１・・・第１放熱板（放熱部材本体）、８２・・・第２放熱板（挟持部材）、８３・・・遮断部材、９１・・・フィン状部。
【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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