(57)【要約】【課題】  反射型空間光変調素子を備えた光学装置であって、反射型空間光変調素子に入射する光の範囲を規制するアパーチャマスクに照射される光によって反射型空間光変調素子の温度が上昇するのを抑制することができるものを提供する。【解決手段】  反射型空間光変調素子１と、熱伝導性を有する材料により形成され、放熱部を有し、反射型空間光変調素子に入射する光の照射範囲を規制するアパーチャマスク２と、アパーチャマスクに取り付けられ、反射型空間光変調素子の熱を放熱するヒートシンク３と、を備えた光学装置であって、アパーチャマスクの放熱部は、ヒートシンク側に突出した側壁である。【選択図】      図３
2007034173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型空間光変調素子と、
熱伝導性を有する材料により形成され、放熱部を有し、前記反射型空間光変調素子に入射する光の照射範囲を規制するアパーチャマスクと、
前記アパーチャマスクに取り付けられ、前記反射型空間光変調素子の熱を放熱するヒートシンクと、
を備えた光学装置であって、
前記アパーチャマスクの前記放熱部は、前記ヒートシンク側に突出したことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記アパーチャマスクは、前記光の照射範囲を規制する開口部が設けられた正面壁と、この正面壁の両側から前記光の入射方向に向けて延びると共に先端側が前記ヒートシンクよりも前記光の入射方向側へ突出した一対の側壁と、前記一対の側壁の少なくとも一方の先端から内側へ向けて延びる背面壁とを有する角筒状に形成され、
前記ヒートシンクにおける前記背面壁と対向する放熱面に沿って前記アパーチャマスクの軸方向に冷却風を流す送風機を備え、
前記背面壁における前記冷却風の風下側の端部を前記放熱面に接近するように曲げることにより前記冷却風を加速する加速領域を形成すると共に、前記加速領域を前記ヒートシンクの最も温度が高い部分の近傍に配置した、
ことを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロジェクタ等の、反射型空間光変調素子を備えた光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は反射型空間光変調素子を備えた光学装置の従来例の斜視図、図２は図１の光学装置の断面図である。
【０００３】
この光学装置は、反射型空間光変調素子１０１と、この反射型空間光変調素子１０１に入射する光の照射範囲を規制するアパーチャマスク１０２と、このアパーチャマスク１０２に取り付けられ、反射型空間光変調素子１０１の熱を放熱するヒートシンクと１０３と、反射型空間光変調素子１０１に接続されたフレキシブルワイヤ１０４とを備えている。
【０００４】
反射型空間光変調素子１０１は、接着剤等を介してヒートシンク１０３に取り付けられている。反射型空間光変調素子１０１に入射する光は、光源と反射型空間光変調素子１０１との間に配置されたレンズやプリズム等により、反射型空間光変調素子１０１の大きさに合わせて照射面積が調整されている。
【０００５】
しかし、その照射面積は、光路調整のために反射型空間光変調素子１０１の有効照射範囲より広く設定されており、最終的に反射型空間光変調素子１０１に入射する光の照射範囲はアパーチャマスク１０２で規制している。
【０００６】
アパーチャマスク１０２は、熱伝導性を有する材料により形成された矩形板状のもので、反射型空間光変調素子１０１の有効照射範囲に相当する開口部１０５が設けられているが、反射型空間光変調素子１０１に入射する光の照射範囲は開口部１０５の面積よりも大きいため、入射する光は開口部１０５の周囲にも照射される。符号１０６で示す破線の範囲はその照射領域を表している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように光が照射されたアパーチャマスク１０２は加熱されて温度が上昇し、アパーチャマスク１０２の熱は輻射及び熱伝導により反射型空間光変調素子１０１やヒートシンク１０３に伝わり、反射型空間光変調素子１０１の温度が上昇する。これにより反射型空間光変調素子１０１の寿命劣化を招くため、アパーチャマスク１０２の温度上昇を抑制する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、反射型空間光変調素子と、熱伝導性を有する材料により形成され、放熱部を有し、反射型空間光変調素子に入射する光の照射範囲を規制するアパーチャマスクと、アパーチャマスクに取り付けられ、反射型空間光変調素子の熱を放熱するヒートシンクと、を備えた光学装置であって、アパーチャマスクの放熱部は、ヒートシンク側に突出したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アパーチャマスクの放熱性が向上するため、アパーチャマスクに照射される光によって反射型空間光変調素子の温度が上昇するのを抑制することができるので、反射型空間光変調素子の寿命が劣化しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図３は本発明の第１の実施形態である光学装置の斜視図である。
【００１１】
この光学装置は、反射型空間光変調素子１と、この反射型空間光変調素子１に入射する光の照射範囲を規制するアパーチャマスク２と、このアパーチャマスク２に取り付けられ、反射型空間光変調素子１の熱を放熱するヒートシンク３と、反射型空間光変調素子１に接続されたフレキシブルワイヤ４とを備えている。
【００１２】
反射型空間光変調素子１は、接着剤等を介してヒートシンク３に取り付けられている。反射型空間光変調素子１に入射する光は、光源と反射型空間光変調素子１との間に配置されたレンズやプリズム等により、反射型空間光変調素子１の大きさに合わせて照射面積が調整されている。
【００１３】
その照射面積は、光路調整のために反射型空間光変調素子１の有効照射範囲より広く設定されており、最終的に反射型空間光変調素子１に入射する光の照射範囲はアパーチャマスク２で規制している。
【００１４】
アパーチャマスク２は、熱伝導性を有する板材により形成された断面コの字形のもので、矩形状の正面壁５と、その両側縁から入射光の入射方向に向けて延びる一対の側壁６とを有している。
【００１５】
正面壁５には、反射型空間光変調素子１の有効照射範囲に相当する開口部７が設けられているが、反射型空間光変調素子１に入射する光の照射範囲は開口部７の面積よりも大きく、入射する光は開口部７の周囲にも照射される。
【００１６】
なお、正面壁２の四隅には貫通孔８が設けられ、ヒートシンク３には、この貫通孔８と重なり合う貫通孔９が設けられており、これらの貫通孔８、９を介して光学装置が所定箇所に固定される。
【００１７】
アパーチャマスク２の各側壁６は、その先端側がヒートシンク３よりも光の入射方向側へ突出するように形成されており、正面壁５の熱を空気中に放熱する放熱部として機能する。
【００１８】
ヒートシンク３の背面側は、上下に延びる複数本の凸条を有する凹凸状の放熱面１０とされており、図示しない送風機からの風が放熱面１０に沿って下から上に向けて流される。
【００１９】
図１に示すように、従来のアパーチャマスク１０２は、正面以外で外気に接している部分が端面１０７のみであり、この端面１０７は面積が小さいため、この部分から外気への熱伝達量は極めて小さい。
【００２０】
これに対し、本実施形態では、図３に示すように、アパーチャマスク２に一対の側壁６を設けると共に、更にそれらがヒートシンク３側に突出していることで、図１に示す従来のものと比べると放熱性が大幅に向上している。
【００２１】
したがって、アパーチャマスク２に照射される光によって反射型空間光変調素子１の温度が上昇するのを抑制することができるため、反射型空間光変調素子１の寿命が劣化しにくくなる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図４は本発明の第２の実施形態である光学装置の斜視図である。なお、以下の各実施形態において、第１の実施形態と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明は省略してある。
【００２３】
本実施形態では、アパーチャマスク２が、各側壁６の先端から内側へ向けて正面壁５と略平行に延びる背面壁１１をしており、それらの先端を互いに突き合わせることで角筒状に形成してある。この場合、アパーチャマスク２の放熱面積がさらに拡大して放熱性を向上することができるので、さらに反射型空間光変調素子１の寿命が劣化しにくくなる。
【００２４】
図５は第２の実施形態の変形例である光学装置の斜視図である。本実施形態では、アパーチャマスク２の一方の側壁６のみに内側へ向けて延びる背面壁１１を設け、その先端を他方の側壁６の先端と突き合わせてある。この場合も図４に示す例と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図６は本発明の第３の実施形態である光学装置の斜視図、図７は図６の光学装置の断面図である。
【００２６】
本実施形態では、図６に示すように、アパーチャマスク２が、各側壁６の先端から内側に向けて正面壁５と略平行に延びる背面壁１１を有する角筒状に形成してある。また、図７に示すように、ヒートシンク３の放熱面１０に沿ってアパーチャマスク２の軸方向に冷却風Ｗを流す送風機１２を備えている。
【００２７】
そして、各背面壁１１における冷却風Ｗの風下側となる端部をヒートシンク３の放熱面１０に接近するように折曲して傾斜部１３を形成している。なお、背面壁１１の高さは側壁６よりも低くしてある。
【００２８】
この傾斜部１３の先端と放熱面１０との間には、空隙が他の部分よりも狭くなった加速領域１４が形成されており、ここで冷却風Ｗが加速されて風速が大きくなるため、ヒートシンク３におけるこの加速領域１４に対向する部分の熱伝達係数が向上する。
【００２９】
したがって、ヒートシンク３の放熱効率が向上し、ヒートシンク３に貼り付けてある反射型空間光変調素子１の温度上昇を第２の実施形態に比べてより確実に抑えることができる。
【００３０】
なお、傾斜部１３は、ヒートシンク３の温度が最も高い部分の近傍に配置されている。すなわち、ヒートシンク３の温度分布を実験によってあらかじめ測定し、温度が最も高い部分の近傍に傾斜部１２が位置するように背面壁１１の高さを設定してある。
【００３１】
図８は本発明の第３の実施形態の変形例である光学装置の斜視図である。本実施形態では、アパーチャマスク２の一方の側壁６のみに内側へ向けて延びる背面壁１１を設け、その先端を他方の側壁６の先端と突き合わせてある。そして、この背面壁１１における冷却風Ｗ（図７参照）の風下側となる端部をヒートシンク３の放熱面１０に接近するように折曲して傾斜部１３を形成している。
【００３２】
なお、傾斜部１３の位置については、ヒートシンク３の温度分布をあらかじめ測定し、温度が最も高い部分の近傍に傾斜部１３が位置するように背面壁１１の高さを設定してある。この場合も図７に示す例と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明の光学装置のアパーチャマスクの製造方法は、上記実施形態で述べたような薄板の曲げ加工に限られるものではなく、複数の平板の溶接、半田付け、接着等による接合、中空薄板パイプのプレス加工、切削加工、押し出し加工等であってもよい。
【００３４】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】反射型空間光変調素子を備えた光学装置の従来例の斜視図である。
【図２】図１の光学装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である光学装置の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である光学装置の斜視図である。
【図５】第２の実施形態の変形例である光学装置の斜図である。
【図６】本発明の第３の実施形態である光学装置の斜視図である。
【図７】図６の光学装置の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の変形例である光学装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      反射型空間光変調素子
２      アパーチャマスク
３      ヒートシンク
５      正面壁
６      側壁（放熱部）
１０      放熱面
１１      背面壁
１２      送風機
１４      加速領域
【図１】
2007034173.tif 000003
【図２】
2007034173.tif 000004
【図３】
2007034173.tif 000005
【図４】
2007034173.tif 000006
【図５】
2007034173.tif 000007
【図６】
2007034173.tif 000008
【図７】
2007034173.tif 000009
【図８】
2007034173.tif 000010