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Dokumentenidentifikation DE602005000826T2 10.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001564580
Titel Optische Vorrichtung
Anmelder Seiko Epson Corp., Tokyo, JP
Erfinder Fujimori, Motoyuki, Suwa-shi, Nagano 392-8502, JP;
Murata, Masami, Suwa-shi, Nagano 392-8502, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 602005000826
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.02.2005
EP-Aktenzeichen 050032473
EP-Offenlegungsdatum 17.08.2005
EP date of grant 11.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse G02F 1/133(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G03B 21/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H04N 9/31(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H05K 7/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Modulator, eine optische Vorrichtung und einen optischen Projektor.

Stand der Technik

Herkömmlich war ein Projektor bekannt, der ein Vielzahl von optischen Modulationsvorrichtungen besitzt, die einen von einer Lichtquelle ausgestrahlten Lichtstrahl in Übereinstimmung mit Bildinformation modulieren, um ein optisches Bild zu formen, der eine farbkombinierende optische Vorrichtung besitzt, die den von der optischen Modulationsvorrichtung modulierten Lichtstrahl kombiniert und ausstrahlt, und der eine optische Projektionsvorrichtung besitzt, die den von der farbkombinierenden optischen Vorrichtung kombinierten Lichtstrahl auf vergrößerte Weise projiziert.

Als optische Modulationsvorrichtung in einem solchen Projektor wurde z.B. verbreitet ein Aktivmatrix angetriebener optischer Modulator verwendet. Insbesondere umfasst der optische Modulator: ein Paar von Platinen, die eine Antriebsplatine umfassen, welche an einer Lichtabstrahlungsseite angeordnet ist, wobei die Antriebsplatine eine Datenleitung, eine Abtastleitung, ein Schaltelement, eine Bildelektrode usw. besitzt, um an einem Flüssigkristall eine Antriebsspannung anzulegen, und eine gegenüberliegende Platine umfasst, die auf der Lichtabstrahlungsseite angeordnet ist, wobei die gegenüberliegende Platine eine gemeinsame Elektrode, eine schwarze Maske usw. besitzt; eine Flüssigkristallschicht, die elektrooptische Materialien, wie z.B. zwischen dem Paar von Platinen versiegelte Flüssigkristalle umfassen; und eine flexible Leiterplatine, die sich zwischen den beiden Platinen erstreckt, um vorbestimmte Antriebssignale an die Abtastleitung, die Datenleitung, die gemeinsame Elektrode und ähnliches auszugeben.

Auf der Lichteinfallsseite und der Lichtabstrahlungsseite des optischen Modulators wird jeweils eine einfallsseitige Polarisationsplatte und eine abstrahlungsseitige Polarisationsplatte angeordnet, die einen Lichtstrahl mit einer vorbestimmten Polarisationsachse durchlässt.

Wenn der von der Lichtquelle abgestrahlte Lichtstrahl auf den optischen Modulator eingestrahlt wird, neigt der optische Modulator dazu, einen Temperaturanstieg zu erfahren, der in der Lichtabsorption der Datenleitung und der Abtestleitung, die auf der Antriebsplatine gebildet sind, und der schwarzen Matrix, die auf den gegenüberliegenden Platinen gebildet ist, sowie in der Lichtabsorption der Flüssigkristallschicht begründet ist. Des Weiteren wird von den Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle emittiert werden und durch den optischen Modulator übertragen werden, der Lichtstrahl von der einfallsseitigen Polarisationsplatte und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte absorbiert, welcher nicht die vorbestimmte optische Achse besitzt, was leicht zu einer Wärmeerzeugung auf den Polarisationsplatten führt.

Daher wurde für Projektoren mit solchen eingebauten optischen Elementen eine Anordnung mit einer eine Kühlflüssigkeit verwendenden Kühlvorrichtung vorgeschlagen, um den Temperaturanstieg der optischen Elemente zu begrenzen (siehe z.B. die Referenz: JP Hei 1-159684 A).

Die in der JP Hei 1-159684 A offenbarte Kühlvorrichtung umfasst eine Kühlkammer, die den optischen Modulator und eine Polarisationsplatte an der Seite der Lichtquelle auf beabstandete Weise trägt und in die die Kühlflüssigkeit eingefüllt ist. Die Kühlkammer ist durch einen Schlauch (Rohr) oder eine ähnliche Vorrichtung, die in der Lage ist, die Kühlflüssigkeit durch ihr Inneres zuzuführen, mit einem Kühler und einer Flüssigkeitspumpe verbunden. Somit zirkuliert die innere Kühlflüssigkeit in einem Flussweg von der Kühlkammer zum Kühler, zur Flüssigkeitspumpe und zurück zur Kühlkammer durch den Schlauch. Mit einer solchen Anordnung wird die Wärme, die vom aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl auf dem optischen Modulator und der einfallsseitigen Polarisationsplatte erzeugt wird, auf die Kühlflüssigkeit übertragen.

Bei der in der JP Hei 1-159684 A offenbarten Kühlvorrichtung muss beispielsweise der Schlauch so installiert werden, dass er die flexible Leiterplatine nicht beeinträchtigt, wenn der Schlauch oder ähnliches mit einem Ende verbunden wird, das in Richtung der Erstreckungsrichtung der flexiblen Leiterplatine der optischen Modulators in der Kühlkammer liegt, in anderen Worten, den Kontakt mit der flexiblen Leiterplatine vermeidet und dabei den Kühler, die Flüssigkeitspumpe und ähnliches verbindet.

Daher ist in einem solchen Fall viel Aufwand bei der Installation des Schlauchs oder ähnlichem notwendig.

Die US 2003/0098944 A1, auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, offenbart eine Flüssigkristalldisplayvorrichtung und eine optische Vorrichtung zur Verwendung damit. Die Flüssigkristalldisplayvorrichtung umfasst ein Flüssigkristalldisplayelement zur Umwandlung von Licht von einer Lichtquelle in ein Displaybild in Abhängigkeit von einem Antriebssignal, ein optisches Projektionssystem das ein erstes optisches Element, das zur Projektion des Lichtsignals auf ein Projektionsobjekt dient, ausgangsseitige Polarisationselemente, ein Halteelement zum Zusammenhalten mit dem Flüssigkristalldisplayelement und ein Kühlmittel sowie einfallsseitige Polarisationselemente aufweist, wobei von den einfallsseitigen Polarisationselementen und/oder dem Flüssigkristalldisplayelement, und/oder dem ersten optischen Element zwischen dem Flüssigkristalldisplayelement und in dem ersten optischen Element und dem Halteelement ein Raum definiert wird und wobei der Raum mit dem Kühlmedium gefüllt ist.

Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Vorrichtung und einen Projektor bereitzustellen, die einen leichten Arbeitsablauf bei der Installation eines Flüssigkeitszirkulators erlauben.

Eine optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen optischen Modulator, der einen von einer Lichtquelle ausgestrahlten Lichtstrahl in Übereinstimmung mit Bildinformation moduliert, um ein optisches Bild zu formen, umfassend: eine Antriebsplatine, welche eine Vielzahl von Signalleitungen, eine Vielzahl von mit der Vielzahl von Signalleitungen verbundenen Schaltelementen, und eine Vielzahl von mit der Vielzahl von Schaltelementen verbundenen Bildelektroden aufweist; eine gegenüberliegende Platine, welche der Antriebsplatine gegenüberliegt und gemeinsame Elektroden aufweist; ein Flüssigkristall, das zwischen der Antriebsplatine und der gegenüberliegenden Platine versiegelt (abgedichtet) ist; und eine Schaltplatine, die elektrisch mit der Vielzahl der Signalleitungen und den gemeinsamen Elektroden verbunden ist und sich zwischen der Antriebsplatine und der gegenüberliegenden Platine erstreckt, wobei die Schaltplatine mit einem Einsetzloch für einen einzusetzenden Flüssigkeitszirkulator versehen ist, in welchem eine Kühlflüssigkeit zirkuliert wird.

Der optische Modulator kann z.B. ein Transmissionsmodulator oder ein Reflexionsmodulator mit einer Reflexionsschicht sein oder eine Anordnung, die sowohl eine Transmissions- als auch eine Reflexionsvorrichtung ist.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Einsetzloch auf der Schaltplatine ausgebildet ist, die Teil des optischen Modulators ist, kann die folgende Anordnung realisiert werden.

Die optische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, den optischen Modulator durch die in der Kühlkammer versiegelte Kühlflüssigkeit zu kühlen. Gleichzeitig wird der Flüssigkeitszirkulator, der Teil der optischen Vorrichtung ist und der mit der Kühlkammer verbunden ist, um die Kühlflüssigkeit zu zirkulieren, in das Einsetzloch der Schaltplatine des optischen Modulators eingesetzt.

Selbst wenn bei einer solchen Anordnung die Kühlkammer mit dem Flüssigkeitszirkulator an einem Ende in einer Richtung verbunden ist, die mit der Erstreckungsrichtung der Schaltplatine identisch ist, muss der Flüssigkeitszirkulator nicht installiert werden, um Kontakt mit der Schaltplatine zu vermeiden. Wenn somit der optische Modulator in die optische Vorrichtung eingegliedert wird, kann der Flüssigkeitszirkulator leicht installiert werden, was eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung löst.

Die optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiter: einen Halter des optischen Modulators (optischen Modulatorhalter), welcher eine Kühlkammer aufweist, in der die Kühlflüssigkeit versiegelt ist, wobei der Halter des optischen Modulators den optischen Modulator so hält, dass Wärme auf die Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer übertragen werden kann; und wobei der Flüssigkeitszirkulator eine Vielzahl von Flüssigkeitszirkulatoren umfasst, wobei die Vielzahl der Flüssigkeitszirkulatoren so miteinander kommunizieren und mit der Kühlkammer des Halter des optischen Modulators verbunden sind, dass sie Kühlflüssigkeit aus der Kühlkammer herausleiten und die Kühlflüssigkeit in die Kühlkammer wieder hereinleiten, wobei der Halter des optischen Modulators einen Einlassanschluss zum Einbringen der Kühlflüssigkeit von der Außenseite in die Kühlkammer hinein und einen Auslassanschluss zum Auslassen der Kühlflüssigkeit nach außen umfasst, wobei der Einlassanschluss und/oder Auslassanschluss an einer Seite ausgebildet sind, die einer Position der Spaltplatine entspricht, wenn der optische Modulator gehalten wird; und wobei der Flüssigkeitszirkulator, der mit dem Einlassanschluss und/oder dem Auslassanschluss der Vielzahl der Flüssigkeitszirkulatoren verbunden ist, in das Einlassloch der Schaltplatine eingeführt ist.

Da gemäß der obigen Anordnung die optische Vorrichtung den oben beschriebenen optischen Modulator, den Halter des optischen Modulators und die Vielzahl von Flüssigkeitszirkulatoren umfasst, können dieselben Funktionen und Vorteile wie bei dem oben beschriebenen optischen Modulator erhalten werden.

Da der Flüssigkeitszirkulator nicht installiert werden muss, um Kontakt mit der Schaltplatine zu vermeiden, tritt keine Positionsverschiebung des Halters des optischen Modulators aufgrund von Reaktionskräften des Flüssigkeitszirkulators auf. Daher kann eine Position des optischen Modulators geeignet beibehalten werden, so dass der optische Modulator an einer geeigneten Position relativ zu einer optischen Achse des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahls platziert werden kann.

In der oben beschriebenen optischen Vorrichtung ist es bevorzugt, dass der Halter des optischen Modulators ein Paar von Rahmenelementen, die jeweils eine Öffnung in Übereinstimmung mit einem Bildformungsbereich des optischen Modulators besitzen und den optischen Modulator zwischen ihnen sandwich-artig einschließen, sowie durchsichtige Platinen, die jeweils an Seiten gegenüberliegend den gegenüberliegenden Seiten des Paars der Rahmenelemente angeordnet sind, umfasst; dass die Kühlkammern jeweils in beiden Rahmenelementen ausgebildet sind, indem die gegenüberliegenden Seiten und die Seiten gegenüberliegend den gegenüberliegenden Seiten der Öffnung des Paars von Rahmenelementen mit dem optischen Modulator und der durchsichtigen Platine verschlossen werden; und dass entweder der Einlassanschluss oder der Auslassanschluss jeweils auf einer ersten Seite des Paars von Rahmenelementen ausgebildet ist, die einer Position der Schaltplatine entspricht, wenn der optische Modulator gehalten wird, und der jeweils andere, d. h. der Auslassanschluss oder der Einlassanschluss, jeweils auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite ausgebildet ist.

Der Einlassanschluss und der Auslassanschluss können wie folgt positioniert sein.

Z.B. werden die Einlassanschlüsse jeweils an jeweiligen Seiten ausgebildet, die einer Position der Schaltplatine entsprechen, und die Auslassanschlüsse werden jeweils an jeweiligen Seiten ausgebildet, die den jeweiligen Seiten gegenüberliegen, welche der Position der Schaltplatine auf dem Paar von Rahmenelementen entsprechen.

Andererseits werden die Auslassanschlüsse jeweils an den jeweiligen Seiten ausgebildet, die einer Position der Schaltplatine entsprechen, und die Einlassanschlüsse werden jeweils an jeweiligen Seiten gegenüber den jeweiligen Seiten ausgebildet, die der Position der Schaltplatine auf dem Paar von Rahmenelementen entsprechen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Paar von Rahmenelementen, die Teil des Halters des optischen Modulators sind, jeweils auf der Lichteinfallsseite und der Lichtabstrahlungsseite des optischen Modulators angeordnet. Bei dem Paar von Rahmenelementen werden die jeweiligen Einlassanschlüsse und Auslassanschlüsse so ausgebildet, dass sie die Schaltplatine des optischen Modulators zwischen ihnen sandwichartig einschließen. Indem z.B. der mit dem auf der Lichtabstrahlungsseite ausgebildeten Einlassanschluss verbundene Flüssigkeitszirkulator oder der mit dem auf der Lichtabstrahlungsseite ausgebildeten Auslassanschluss verbundene eingesetzt wird, kann der Flüssigkeitszirkulator leicht in einer Richtung der Lichtabstrahlungsseite relativ zum Halter des optischen Modulators installiert werden, ohne dabei den Kontakt mit der Schaltplatine vermeiden zu müssen. Das obige gilt auch auf dieselbe Weise, wenn der Flüssigkeitszirkulator in einer Richtung der lichteinfallenden Seite relativ zum Halter des optischen Modulators installiert wird. Gleichzeitig kann ein Ende jedes Flüssigkeitszirkulators mit jedem Einlassanschluss oder jedem Auslassanschluss verbunden werden und der Flüssigkeitszirkulator kann sogar noch einfacher installiert werden, indem das Ende jedes Flüssigkeitszirkulators verbunden wird.

Bei der oben beschriebenen optischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass: der Halter des optischen Modulators ein Paar von Rahmenelementen aufweist, die jeweils eine Öffnung in Übereinstimmung mit einem Bildformungsbereich des optischen Modulators besitzen und den optischen Modulator sandwichartig aufnehmen, und durchsichtige Platinen umfasst, die jeweils auf der gegenüberliegenden Seite zu den gegenüberliegenden Seiten des Paars von Rahmenelementen angeordnet sind; dass die Kühlkammern jeweils auf beiden Rahmenelementen ausgebildet sind, indem jeweils die gegenüberliegenden Seiten und die Seiten gegenüber den gegenüberliegenden Seiten der Öffnung des Paars von Rahmenelementen mit dem optischen Modulator und der durchsichtigen Platine verschlossen werden; dass das Paar von Rahmenelementen mit einem Verbindungsloch versehen ist, welches mit den jeweiligen Kühlkammern in Verbindung steht; dass der Einlassanschluss auf einer Seite ausgebildet ist, die der Position der Schaltplatine entspricht, wenn der optische Modulator in einem Rahmenelement des Paars von Rahmenelementen gehalten wird; und dass der Auslassanschluss auf einer Seite ausgebildet, die der Position der Schaltplatine entspricht, wenn der optische Modulator in dem anderen Rahmenelement des Paars von Rahmenelementen gehalten wird.

Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die beiden Rahmenelemente, die Teil des Halters des optischen Modulators sind, jeweils auf der Lichteinfallsseite und der Lichtabstrahlungsseite des optischen Modulators angeordnet. Die Einlassanschlüsse und die Auslassanschlüsse sind auf den beiden Rahmenelementen ausgebildet, so dass sie die Schaltplatine des optischen Modulators sandwichartig aufnehmen. Indem z.B. der Flüssigkeitszirkulator, der mit dem Einlassanschluss oder dem Auslassanschluss verbunden ist, in das Einsetzloch der Schaltplatine eingeführt wird, kann der Flüssigkeitszirkulator leicht in einer Richtung entweder zum Einlassanschluss oder zum Auslassanschluss hin installiert werden (d. h. entweder zur Lichteinfallsseite oder zur Lichtabstrahlungsseite), ohne den Kontakt mit der Schaltplatine vermeiden zu müssen.

Da der Einlassanschluss und der Auslassanschluss jeweils auf den jeweiligen Seiten der Rahmenelemente ausgebildet sind, die der Position der Schaltplatine entsprechen, kann der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators mit dem Halter des optischen Modulators in einer einzigen Richtung durchgeführt werden, so dass der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators leicht durchgeführt werden kann. Indem des Weiteren das Verbindungsloch in den beiden Rahmenelementen ausgebildet wird, müssen die beiden Einlassanschlüsse und Auslassanschlüsse nicht jeweils an den jeweiligen Kühlkammern vorgesehen werden und einen Anordnung eines Halters des optischen Modulators mit lediglich einem Einlassanschluss und Auslassanschluss kann eingesetzt werden. Indem daher die Anzahl von Einlassanschlüssen und Auslassanschlüssen minimiert wird, kann der Verbindungsvorgang mit dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss noch leichter durchgeführt werden.

Bevorzugt umfasst die oben beschriebene optische Vorrichtung: den optischen Modulator, der eine Vielzahl optischer Modulatoren aufweist; den Halter des optischen Modulators, der eine Vielzahl von Haltern des optischen Modulators in Übereinstimmung mit der Vielzahl optischer Modulatoren aufweist; eine farbenkombinierende optische Vorrichtung mit einer Vielzahl von Lichtfallsseiten, auf denen die Vielzahl der Halter der optischen Modulatoren angebracht sind, die einen Lichtstrahl, welcher durch die Vielzahl der optischen Modulatoren moduliert ist, kombiniert; und einen Kühlflüssigkeitsweitergabeabschnitt, der an einer Seite, der zu der Mehrzahl der Lichteinfallsseiten orthogonalen Seiten in einer Erstreckungsrichtung der Schaltplatine angeordnet ist und mit den jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren verbunden ist, welche mit den jeweiligen Einlassanschlüssen oder den jeweiligen Auslassanschlüssen der Vielzahl der Halter der optischen Modulatoren verbunden sind und welche jeweils in das Einsetzloch der Schaltplatine eingesetzt sind, um gemeinsam die Kühlflüssigkeit, die in den jeweiligen Fluidzirkulatoren zirkuliert, weiterzugeben.

Wie oben erwähnt gibt der Weitergabeabschnitt kollektiv (gemeinsam) die Kühlflüssigkeit weiter, was bedeutet, dass der Weitergabeabschnitt die Kühlflüssigkeit von außen abzweigt, und zwar in Übereinstimmung mit den jeweiligen Haltern der optischen Modulatoren, um sie durch die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren und die jeweiligen Einlassanschlüsse in die jeweiligen Kühlkammern der Vielzahl von Haltern der optischen Modulatoren einzuführen, wenn die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren, die mit den jeweiligen Einlassanschlüssen der Vielzahl der Halter optischen Modulatoren verbunden sind, und der Weitergabeabschnitt miteinander verbunden werden. Wenn die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren, die mit den jeweiligen Auslassanschlüssen in der Vielzahl der Halter der optischen Modulatoren verbunden sind, und der Weitergabeabschnitt miteinander verbunden werden, führt der Weitergabeabschnitt kollektiv (gemeinsam) die Kühlflüssigkeit durch die jeweiligen Auslassanschlüsse und die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren in die jeweiligen Kühlkammern der Vielzahl der Halter der optischen Modulatoren ein, um sie aus der optischen Vorrichtung nach außen zu befördern.

Da in der vorliegenden Erfindung die optische Vorrichtung den Weitergabeabschnitt umfasst, können die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren, die mit den jeweiligen Einlassanschlüssen und Auslassanschlüssen der Vielzahl der Halter der optischen Modulatoren verbunden sind, kollektiv weitergegeben (weitergeleitet) werden. Selbst wenn daher eine Vielzahl optischer Modulatoren vorgesehen ist, kann der Flüssigkeitszirkulator leicht installiert werden.

Der Weitergabeabschnitt ist auf einer Seite aus den zur Vielzahl der Lichteinfallsseiten in der farbenkombinierenden optischen Vorrichtung orthogonalen Seiten in der Erstreckungsrichtung der Schaltplatine angeordnet, so dass die Größe der optischen Vorrichtung nicht zunimmt, selbst wenn eine Vielzahl optischer Modulatoren vorgesehen ist. Daher kann die Verwendbarkeit der optischen Vorrichtung verbessert werden.

Ein Projektor gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Lichtquellenvorrichtung, die oben beschriebene optische Vorrichtung und eine optische Projektionsvorrichtung, die ein von der optischen Vorrichtung gebildetes optisches Bild auf vergrößerte Weise projiziert.

Da gemäß der obigen Anordnung der Projektor die Lichtquellenvorrichtung, die oben beschriebene optische Vorrichtung und die optische Projektionsvorrichtung umfasst, können dieselben Funktionen und Vorteile wie beim oben beschriebenen optischen Modulator erhalten werden.

Da der Projektor die optische Vorrichtung umfasst, die in der Lage ist, die Position des optischen Modulators geeignet beizubehalten, tritt keine Positionsverschiebung des optischen Modulators relativ zur optischen Achse des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahls auf, was vermeidet, dass unnötiges Licht auf einem Bildschirm projiziert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Darstellung, die einen Projektor der jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der oberen Seite des Projektors der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der unteren Seite des Projektors der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine untere Seite einer optischen Vorrichtung der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

5A ist eine Draufsicht, die die Anordnung eines Haupttanks der vorgenannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

5B ist ein Querschnitt, genommen entlang der Linie A-A in 5A;

6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Umriss des Körpers einer optischen Vorrichtung der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

7A ist eine Draufsicht, die die Anordnung eines Flüssigkeitsabzweigeabschnitts der vorgenannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

7B ist ein Querschnitt, genommen entlang der Linie B-B in 7A;

8 ist eine explodierte perspektivische Ansicht, die den Umriss eines Halters des optischen Modulators der vorgenannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Rahmenelement der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform von der Lichteinfallsseite zeigt;

10A ist eine Draufsicht, die die Anordnung eines Weitergabetanks der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

10B ist ein Querschnitt, genommen entlang der Linie C-C in 10A;

11A ist eine Darstellung, die die Anordnung eines Kühlers der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform und die Positionierung des Kühlers und eines Axialventilators zeigt;

11B ist eine Draufsicht, die den Kühler und den Axialventilator von der Seite des Kühlers aus zeigt;

12 ist ein Querschnitt, der zeigt, wie ein Flüssigkristallpaneel, eine einfallsseitige Polarisationsplatte und eine abstrahlungsseitige Polarisationsplatte der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform gekühlt werden;

13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine obere Seite einer optischen Vorrichtung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine untere Seite der optischen Vorrichtung der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

15 ist eine explodierte perspektivische Ansicht, die den Umriss eines Halters des optischen Modulators der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

16A ist eine Draufsicht, die den Umriss eines Rahmenelements der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

16B ist eine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement von der Lichteinfallsseite aus zeigt;

17A ist eine Darstellung, die den Umriss des Rahmenelements der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform zeigt;

17B ist eine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement von der Lichteinfallsseite zeigt;

18 ist eine Darstellung, die zeigt, wie ein Flüssigkristallpaneel und eine einfallsseitige Polarisationsplatte der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform gekühlt werden; und

19 ist eine Darstellung, die zeigt, wie das Flüssigkristallpaneel, die einfallsseitige Polarisationsplatte und die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte der zuvor genannten beispielhaften Ausführungsform gekühlt werden.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen) [Erste beispielhafte Ausführungsform]

Eine erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

[Anordnung des Projektors]

1 ist eine schematische Ansicht, die den Umriss eines Projektors 1 zeigt.

Der Projektor 1 moduliert einen von einer Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahl in Übereinstimmung mit Bildinformation, um ein optisches Bild auszubilden, und projiziert das geformte Bild auf vergrößerte Weise auf einen Bildschirm. Der Projektor 1 umfasst ein äußeres Gehäuse 2, eine Kühleinheit 3, eine optische Einheit 4 und eine Projektionslinse 5 als optische Projektionsvorrichtung.

In 1 sind, wenngleich nicht gezeigt, ein Stromquellenblock, ein Lampenantriebsschaltkreis und ähnliches in dem Raum angeordnet, der nicht von der Kühleinheit 3, der optischen Einheit 4 und der Projektionslinse 5 im äußeren Gehäuse 2 besetzt ist.

Das äußere Gehäuse 2 besteht aus Kunstharz oder ähnlichem und ist im Wesentlichen als rechteckiges Parallelepiped ausgebildet, wobei darin die Kühleinheit 3, die optische Einheit 4 und die Projektionslinse 5 untergebracht und angeordnet sind. Das äußere Gehäuse 2 ist, obwohl nicht gezeigt, mit einem oberen Gehäuse ausgebildet, das eine obere Seite, eine Vorderseite, eine Hinterseite und laterale Seiten des Projektors 1 darstellt, und mit einem unteren Gehäuse ausgebildet, das eine untere Seite, eine vordere Seite, laterale Seiten und eine hintere Seite des Projektors 1 darstellt. Das obere Gehäuse und das untere Gehäuse sind aneinander mit Schrauben oder ähnlichem befestigt.

Das äußere Gehäuse muss nicht notwendigerweise aus Kunstharz hergestellt sein, sondern es können auch andere Materialien wie z.B. Metalle verwendet werden.

Obwohl nicht gezeigt, ist das äußere Gehäuse 2 mit einer Belüftungsöffnung (z.B. einer Belüftungsöffnung 22 in 2) versehen, um die Kühlluft von außerhalb des Projektors 1 durch die Kühleinheit nach innen 3 einzuführen, und ist mit einer Auslassöffnung zum Ausstoßen der im Projektor 1 aufgeheizten Luft versehen.

Wie in 1 gezeigt, ist im äußeren Gehäuse 2 eine Trennwand 21, die auf einer Seite der Projektionslinse 5 und an einem Eck des äußeren Gehäuses 2 liegt, ausgebildet, um einen Kühler einer später beschriebenen optischen Vorrichtung der optischen Einheit 4 von anderen Komponenten zu trennen.

Die Kühleinheit 3 schickt die Kühlluft in einen Kühlflüssigkeitsweg, der im Projektor 1 ausgebildet ist, um die im Projektor 1 erzeugte Wärme abzukühlen. Die Kühleinheit 3 umfasst: einen Sirocco-Ventilator 31, der auf einer Seite der Projektionslinse angeordnet ist und die Kühlluft von außerhalb des Projektors 1 durch die nicht gezeigte, auf dem äußeren Gehäuse 2 ausgebildete Belüftungsöffnung nach innen einführt, um die Kühlluft auf ein Flüssigkristallpaneel der später beschriebenen optischen Vorrichtung der optischen Einheit 4 zu blasen; und einen Axialventilator 32 (Kühlventilator), der in der Trennwand 21 angeordnet ist, um die Kühlluft von außerhalb des Projektors 1 aus der auf dem Außengehäuse 2 ausgebildeten Belüftungsöffnung 22 einzuführen (siehe 2), und so die Kühlluft auf den später beschriebenen Kühler der optischen Einheit 4 zu blasen.

Obwohl nicht gezeigt, umfasst die Kühleinheit 3 einen Kühlventilator zum Kühlen einer Lichtquellenvorrichtung der später beschriebenen optischen Einheit 4, des nicht gezeigten Stromquellenblocks, des Lampenantriebsschaltkreises und ähnlichem, und zwar zusätzlich zu dem Sirocco-Ventilator 31 und dem Axialventilator 32.

Die optische Einheit 4 ist eine Einheit zur optischen Verarbeitung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahls, um ein optisches Bild (Farbbild) in Übereinstimmung mit der Bildinformation zu formen. Wie in 1 gezeigt ist, besitzt die optische Einheit 4 in Draufsicht im Wesentlichen die Form eines L, das sich entlang der Rückseite und entlang der lateralen Seite des äußeren Gehäuses 2 erstreckt. Die detaillierte Anordnung der optischen Einheit 4 wird später beschrieben.

Die Projektionslinse 5 ist ein Linsensatz aus mehreren kombinierten Linsen. Die Projektionslinse 5 projiziert das optische Bild (Farbbild), das von der optischen Einheit 4 geformt wurde, auf vergrößerte Weise auf einen nicht gezeigten Schirm.

[Detaillierte Anordnung der optischen Einheit]

Wie in 1 gezeigt, umfasst die optische Einheit 4 ein integriertes optisches Belichtungssystem 41, ein optisches Farbtrennsystem 42, ein optisches Weitergabesystem 43, eine optische Vorrichtung 44 und ein Gehäuse 45 für optische Komponenten, in dem die optischen Komponenten 41 bis 43 und der Körper einer später beschriebenen optischen Vorrichtung der optischen Vorrichtung 44 untergebracht und angeordnet sind.

Das integrierte optische Belichtungssystem 41 ist ein optisches System, um einen Bildinformationsbereich eines später beschriebenen Flüssigkristallpaneels der optischen Vorrichtung 44 im Wesentlichen gleichmäßig zu beleuchten. Wie in 1 gezeigt, besitzt das integrierte optische Belichtungssystem 41 eine Lichtquellenvorrichtung 411, ein erstes Linsen-Array 412, ein zweites Linsen-Array 413, einen Polarisationswandler 414 und eine Überlagerungslinse 415.

Die Lichtquellenvorrichtung 411 besitzt eine Lichtquellenlampe 416, die einen radialen Lichtstrahl abstrahlt, und einen Reflektor 417, um den von der Lichtquellenlampe 416 abgestrahlten radialen Lichtstrahl zu reflektieren. Als Lichtquellenlampe 416 werden häufig Halogenlampen, Metallhalogenlampen und Quecksilberdampf-Hochdrucklampen verwendet. Obwohl ein Parabolspiegel in 1 verwendet wird, kann alternativ als Reflektor 417 ein ellipsoidaler Spiegel verwendet werden, der an seiner Lichtabstrahlungsseite mit einer parallelisierenden konkaven Linse versehen ist, um den von dem ellipsoidalen Reflektor reflektierten Lichtstrahl zu parallelisieren.

Das erste Linsen-Array 412 besitzt kleinere, in einer Matrix angeordnete Linsen, wobei die Linsen aus der Richtung der optischen Achse betrachtet ein im Wesentlichen rechteckiges Profil besitzen. Jede der kleinen Linsen trennt den von der Lichtquellenvorrichtung 411 abgestrahlten Lichtstrahl in eine Vielzahl von Unterlichtstrahlen auf.

Das zweite Linsen-Array 413 ist ungefähr auf dieselbe Weise angeordnet wie das erste Linsen-Array 412, das kleine, in einer Matrix angeordnete Linsen umfasst. Das zweite Linsen-Array 413 fokussiert das Bild der kleinen Linsen des ersten Linsen-Arrays 412 auf die später beschriebenen Flüssigkristallpaneele der optischen Vorrichtung 44, und zwar zusammen mit der Überlagerungslinse 415.

Der Polarisationswandler 414 ist zwischen dem zweiten Linsen-Array 413 und der Überlagerungslinse 415 angeordnet, um das Licht vom zweiten Linsen-Array 413 in ein im Wesentlichen gleichmäßig polarisiertes Licht umzuwandeln.

Insbesondere werden die jeweiligen Unterlichtstrahlen, die vom Polarisationswandler 414 in im Wesentlichen gleichmäßig polarisiertes Licht umgewandelt wurden, durch die Überlagerungslinse 415 im Wesentlichen den Flüssigkristallpaneelen (später beschrieben) der optischen Vorrichtung 44 abschließend überlagert. Da lediglich eine Art von polarisiertem Licht bei einem Projektor verwendet werden kann, der Flüssigkristallpaneele verwendet, die polarisiertes Licht modulieren, kann ungefähr die Hälfte des Lichtstrahls von der Lichtquellenvorrichtung 404, die willkürlich polarisiertes Licht emittiert, nicht verwendet werden. Dementsprechend wird unter Verwendung des Polarisationswandlers 414 das von der Lichtquellenvorrichtung 411 abgestrahlte Licht in das im Wesentlichen gleichmäßig polarisierte Licht umgewandelt, um die Lichtnutzungseffizienz der optischen Vorrichtung 44 zu erhöhen.

Wie in 1 gezeigt, besitzt das optische Farbtrennungssystem 42 zwei dichromatische (dichroische) Spiegel 421 und 422 und einen Reflexionsspiegel 423, und trennt die Vielzahl der Unterstrahlen, die von dem integrierten optischen Belichtungssystem 41 abgestrahlt werden, mithilfe der dichromatischen Spiegel 421 und 422 in Licht mit den drei Farben rot (R), grün (G) und blau (B) auf.

Wie in 1 gezeigt besitzt das optische Weitergabesystem 43 eine einfallsseitige Linse 431, eine Weitergabelinse 433 und Reflexionsspiegel 432 und 434, und führt das von dem optischen Farbtrennungssystem 42 abgetrennte rote Licht in der optischen Vorrichtung 44 auf das Flüssigkristallpaneel für rotes Licht (später beschrieben).

Gleichzeitig reflektiert der dichromatische Spiegel 421 des optischen Farbtrennungssystems 42 eine blaue Lichtkomponente des von dem integrierten optischen Belichtungssystem 41 abgestrahlten Lichtstrahls und lässt eine rote Lichtkomponente und eine grüne Lichtkomponente durch. Das vom dichromatischen Spiegel 421 reflektierte blaue Licht wird vom Reflexionsspiegel 423 reflektiert, und erreicht durch eine Feldlinse 418 in der optischen Vorrichtung 44 das Flüssigkristallpaneel für blaues Licht (später beschrieben). Die Feldlinse 418 wandelt die jeweiligen vom zweiten Linsen-Array 413 abgestrahlten Unterstrahlen in einen Lichtstrahl parallel zu ihrer mittleren Achse (Hauptstrahl) um. Die Feldlinsen 418, die auf der Lichteinfallsseite der anderen Flüssigkristallpaneele für grünes Licht und für rotes Licht vorgesehen sind, funktionieren auf dieselbe Weise.

Bei dem durch den dichromatischen Spiegel 421 durchgelassenen roten und grünen Licht wird das grüne Licht vom dichromatischen Spiegel 422 reflektiert und erreicht durch die Feldlinse 418 in der optischen Vorrichtung 44 das Flüssigkristallpaneel für grünes Licht (später beschrieben). Andererseits tritt das rote Licht durch den dichromatischen Spiegel 422 durch und tritt des Weiteren durch das optische Weitergabesystem 43 durch, um das (durch die Feldlinie 418) Flüssigkristallpaneel für rotes Licht (später beschrieben) in der optischen Vorrichtung 44 zu ereichen.

Übrigens wird das optische Weitergabesystem 43 für rotes Licht verwendet, um eine Verschlechterung der Lichtnutzungseffizienz aufgrund von Lichtdispersion und ähnlichem zu vermeiden, die von der größeren Länge des optischen Wegs des roten Lichts im Vergleich zu den optischen Wegen des Lichts der anderen Farben bewirkt werden. In anderen Worten wird das optische Weitergabesystem 43 eingesetzt, um die auf die einfallsseitige Linse 431 einfallenden Unterstrahlen zur Feldlinse 418 zu übertragen. Obwohl eine solche Anordnung in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, kann alternativ aufgrund des längeren optischen Wegs des roten Lichts der optische Weg des blauen Lichts verlängert werden.

Wie in 1 gezeigt, sind in der optischen Vorrichtung 44 drei Flüssigkristallpaneele 441 (441R für rotes Licht, 441G für grünes Licht und 441B für blaues Licht) als optischer Modulator, drei einfallsseitige Polarisationsplatten 442 und drei abstrahlungsseitige Polarisationsplatten 443, die auf der Lichteinfallsseite und der Lichtabstrahlungsseite der Flüssigkristallpaneele 441 angeordnet sind, und ein gekreuztes dichromatisches Prisma 444 als farbkombinierende optische Vorrichtung integriert.

Obwohl später im Detail beschrieben, umfasst die optische Vorrichtung 44 einen Haupttank, einen Flüssigkeitsdruckzuführabschnitt, den Kühler, einen Flüssigkeitszirkulator, einen Flüssigkeitsabzweigeabschnitt, einen Halter des optischen Modulators und einen Weitergabetank zusätzlich zu den Flüssigkristallpaneelen 441, den einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 und den abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 und dem gekreuzten dichromatischen Prisma 44.

Das Flüssigkristallpaneel 441 umfasst ein Paar von Platinen 441C und 441D, die aus Glas oder ähnlichem hergestellt sind, wobei das Flüssigkristall (das elektrooptische Material) dazwischen versiegelt ist (siehe 8). Die Platine 441C (8) ist eine Antriebsplatine zum Antreiben des Flüssigkristalls und umfasst eine Vielzahl von Datenleitungen, die parallel zueinander angeordnet sind, eine Vielzahl von Abtastleitungen, die in einer Richtung senkrecht zu der Vielzahl der Datenleitungen angeordnet sind, Bildelektroden, die in einer Matrix angeordnet sind, welche der von den Abtastleitungen und den Datenleitungen definierten Überkreuzung entspricht, und ein Schaltelement wie z.B. einen DFT (Dünnfilmtransistor) oder MIM (Metall-Isolator-Metall)-Transistor, der mit den Datenleitungen, den Abtastleitungen und den Bildelektroden elektrisch verbunden ist. Die Platine 441D (8) ist eine gegenüberliegende Platine, die der Platine 441C unter einem vorbestimmten Abstand dazwischen gegenüber angeordnet ist und die gemeinsame Elektroden umfasst, an denen eine vorbestimmte Spannung angelegt wird. Die Platinen 441C und 441D sind elektrisch mit einem nicht gezeigten Kontroller verbunden, an dem eine flexible Leiterplatine 41E (8) als Schaltplatine zur Ausgabe eines vorbestimmten Antriebssignals an die Abtastlinien, die Datenlinien, die gemeinsamen Elektroden und ähnliches, angeschlossen ist. Indem das Antriebssignal aus dem Kontroller durch die flexible Leiterplatine 441E (8) ausgegeben wird, wird eine vorbestimmte Spannung zwischen der gewählten Bildelektrode und der gemeinsamen Elektrode angelegt, sodass die Orientierung des zwischen der Bildelektrode und der gemeinsamen Elektrode liegenden Flüssigkristalls gesteuert wird und dadurch die Polarisationsrichtung des polarisierten Lichtstrahls, der von der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 442 abgestrahlt wird, moduliert wird.

Bei der flexiblen Leiterplatine 441E (8) wird das Einsetzloch 441E1, das sich in der Erstreckungsrichtung der flexiblen Leiterplatine 441E erstreckt, im Wesentlichen in der Mitte in der Breitenrichtung ausgebildet. Der später beschriebene Flüssigkeitszirkulator wird in das Einsetzloch 441E1 eingesetzt.

Das Licht in den jeweiligen Farben, dessen Polarisationsrichtung vom Polarisationswandler 414 in eine im Wesentlichen gleichmäßige Richtung ausgerichtet wurde, fällt auf die einfallsseitigen Polarisationsplatten 442, die lediglich das polarisierte Licht durchlassen, welches als Polarisationsachse im Wesentlichen dieselbe Richtung wie der vom Polarisationswandler 414 ausgerichtete Lichtstrahl besitzt, und welcher die anderen einfallenden Lichtstrahlen absorbiert. Die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 besitzt eine durchsichtige Platine 442A (8), die aus Saphirglas, Quarzkristall oder Ähnlichem hergestellt ist und auf der ein nicht gezeigter Polarisationsfilm angebracht ist.

Die abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 besitzen im Wesentlichen dieselbe Anordnung wie die einfallsseitigen Polarisationsplatten 443, die nur den Lichtstrahl durchlassen, der eine Polarisierungsachse senkrecht zu einer transmissiven Achse des Lichtstrahls in den einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 besitzt und andere vom Flüssigkristallpaneel 441 abgestrahlte Lichtstrahlen absorbieren.

Das gekreuzte dichromatische (dichroische) Prisma 444 ist ein optisches Element zum Kombinieren der optischen Bilder, die von den abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 abgestrahlt und für jede Lichtfarbe moduliert wurden, um ein Farbbild zu formen. Das gekreuzte dichromatische Prisma 444 besitzt in Draufsicht eine quadratische Form mit vier aneinander angebrachten rechtwinkligen Prismen, und zwei dielektrische Mehrschichtfilme sind auf den Grenzflächen ausgebildet, wobei sie als Haftvermittler der jeweiligen rechtwinkligen Prismen dienen. Die dielektrischen Mehrschichtfilme reflektieren die von den Flüssigkristallpaneelen 441R und 441B abgestrahlten und durch die abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 transmittierten Farbstrahlen und übertragen das vom Flüssigkristallpaneel 441G abgestrahlte und durch die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 transmittierte Farblicht (Farbstrahl). Die jeweiligen Farblichter (Farbstrahlen), die von den jeweiligen Flüssigkristallpaneelen 441R, 441G und 441B moduliert wurden, werden kombiniert, um das Farbbild zu formen.

2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der oberen Seite des Projektors 1 zeigt. In 2 ist von den im optischen Komponentengehäuse 45 untergebrachten optischen Komponenten lediglich der später beschriebene optische Vorrichtungskörper der optischen Vorrichtung 44 gezeigt, während die anderen optischen Komponenten 41 bis 43 weggelassen wurden, um die Beschreibung zu vereinfachen.

3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der unteren Seite des Projektors 1 zeigt.

Das optische Komponentengehäuse 45 ist z.B. eine Metallkomponente, in welcher eine vorbestimmte optische Beleuchtungsachse A festgelegt wird, und die oben beschriebenen optischen Komponenten 41 bis 43 und der später beschriebene optische Vorrichtungskörper der optischen Vorrichtung 44 sind an vorbestimmten Positionen relativ zur optischen Beleuchtungsachse A untergebracht und angeordnet. Das optische Komponentengehäuse 45 muss nicht aus Metall sein, sondern kann aus irgendeinem Wärme leitenden Material hergestellt sein. Wie in 2 gezeigt, umfasst das optische Komponentengehäuse 45 ein behälterähnliches Komponentengehäuseelement 451 zur Unterbringung der optischen Komponenten 41 bis 43 und des später beschriebenen optischen Vorrichtungskörpers der optischen Vorrichtung 44 sowie einen nicht gezeigten Deckel zum Verschließen einer Öffnung des Komponentengehäuseelements 451.

Das Komponentengehäuseelement 451 bildet eine untere Seite, eine Vorderseite und laterale Seiten des optischen Komponentengehäuses 45.

Nuten 451A zum gleitbaren Einpassen der oben beschriebenen optischen Komponenten 412 bis 415, 418, 421 bis 423, 431 bis 434 von der oberen Seite aus, sind an der Innenwand der lateralen Seiten des Komponentengehäuseelements 451 vorgesehen.

Wie in 2 gezeigt, ist am vorderen Teil der lateralen Seite ein Projektionslinseninstallationsabschnitt 451B ausgebildet, damit die Projektionslinse 5 an einer vorbestimmten Position relativ zur optischen Einheit 4 installiert wird. Der Projektionslinseninstallationsabschnitt 451B ist in Draufsicht zu einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, und im Wesentlichen in der Mitte der Draufsicht ist ein nicht gezeigtes kreisförmiges Loch ausgebildet, das einer Lichtabstrahlungsposition von der optischen Vorrichtung 44 entspricht, sodass das von der optischen Einheit 4 geformte Farbbild von der Projektionslinse 5 durch das Loch auf vergrößerte Weise projiziert wird.

Wie in 3 gezeigt, sind in dem Komponentengehäuseelement 451 an der unteren Seite drei Löcher 451C ausgebildet, die entsprechend einer Position des Flüssigkristallpaneels 441 der optischen Vorrichtung 44 vorgesehen sind, sowie ein Loch 451D, das entsprechend einem später beschriebenen Kühlflüssigkeitseinlassabschnitt des später beschriebenen Flüssigkeitsabzweigungsabschnitt der optischen Vorrichtung 44 vorgesehen ist. Die vom Sirocco-Ventilator 31 von außerhalb des Projektors 1 nach innen in die Kühleinheit 3 eingeführte Kühlluft wird von einem Auslassgebläse 31A (3) des Sirocco-Ventilators 31 ausgestoßen und durch ein nicht gezeigtes Rohr zu den Löchern 451C geführt.

[Anordnung der optischen Vorrichtung]

4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Unterseite der optischen Vorrichtung 44 zeigt.

Wie in 2 bis 4 gezeigt, umfasst die optische Vorrichtung 44 einen optischen Vorrichtungskörper 440, in welchem das Flüssigkristallpaneel 441, die einfallsseitige Polarisationsplatte 442, die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 und das gekreuzte dichromatische Prisma 444 integriert sind, einen Haupttank 445, einen Flüssigkeitsdruckzuführabschnitt 446, einen Kühler 447 und eine Vielzahl von Flüssigkeitszirkulatoren 448.

Die Vielzahl der Flüssigkeitszirkulatoren 448 sind rohrförmige Aluminiumglieder, in welchen die Kühlflüssigkeit konvektiert, wobei die Flüssigkeitszirkulatoren 448 die jeweiligen Komponenten 440, 445 bis 447 so verbinden, dass die Kühlflüssigkeit zirkulieren kann. Die zirkulierende Kühlflüssigkeit kühlt die am Flüssigkristallpaneel 441, der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 des optischen Vorrichtungskörpers 440 erzeugte Wärme.

In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird Ethylenglycol, das eine transparente nicht-flüchtige Flüssigkeit ist, als Kühlflüssigkeit verwendet. Für die Kühlflüssigkeit können andere Flüssigkeiten als Etylenglycol verwendet werden.

Die jeweiligen Komponenten 440, 445 bis 447 werden im Folgenden beginnend mit derjenigen im oberen Teil des Stroms relativ zum Flüssigkristallpaneel 441 entlang des Flusswegs der zirkulierenden Kühlflüssigkeit beschrieben.

[Anordnung des Haupttanks]

5A und 5B sind Darstellungen, die jeweils die Anordnung des Haupttanks 445 zeigen. Insbesondere ist 5A eine Draufsicht, die eine obere Seite am Haupttank zeigt. 5B ist ein entlang der Linie A-A in 5A genommener Querschnitt.

Der Haupttank 445 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist mit zwei behälterähnlichen Aluminiumelementen ausgebildet. Indem die Öffnungsabschnitte der beiden behälterähnlichen Elemente miteinander verbunden werden, kann die Kühlflüssigkeit darin temporär untergebracht werden. Die behälterähnlichen Elemente sind miteinander z.B. durch abdichtendes Schweißen oder mithilfe eines elastischen Elements, wie z.B. dazwischen gelegtem Gummi, verbunden.

Wie in 5B gezeigt, sind im Haupttank 445 ein Kühlflüssigkeitseinlassabschnitt 445A zum Einführen der Kühlflüssigkeit nach innen und ein Kühlflüssigkeitsauslassabschnitt 445B zum Ablassen der Kühlflüssigkeit nach außen ausgebildet, und zwar im Wesentlichen am mittleren Abschnitt in einer Richtung der Zylinderachse.

Der Einlassabschnitt 445A und der Auslassabschnitt 445B sind im Wesentlichen zylindrische Elemente mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner als der Rohrdurchmesser des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, und die zur Innenseite und zur Außenseite des Haupttanks 445 hervorstehen. Ein nach außen vorstehendes Ende des Einlassabschnitts 445A ist mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden und die Kühlflüssigkeit wird durch den Flüssigkeitszirkulator 448 von außen in den Haupttank 445 eingeführt. Ein nach außen vorstehendes Ende des Auslassabschnitts 445B ist ebenfalls mit einem Ende eines weiteren Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden und die Kühlflüssigkeit im Haupttank wird durch den Flüssigkeitszirkulator 448 nach außen ausgestoßen.

Wie in 5A gezeigt, erstrecken sich die nach innen vorstehenden Enden des Einlassabschnitts 445A und des Auslassabschnitts 445B zur Zylinderachse des Haupttanks 445, wobei der Einlass- und Auslassabschnitt so angeordnet sind, dass sie in Draufsicht im Wesentlichen senkrecht zueinander sind. Mit einer solchen Anordnung kann die in den Haupttank 445 durch den Einlassabschnitt 445A eingeführte Kühlflüssigkeit daran gehindert werden, direkt aus dem Auslassabschnitt 445B ausgestoßen zu werden. Somit wird die eingeführte Kühlflüssigkeit mit der im Haupttank 445 gemischt, sodass die Temperatur der Kühlflüssigkeit gleichförmig gemacht werden kann.

Wie in 5A gezeigt, sind auf einer äußeren Umfangsfläche des Haupttanks 445 drei Halterungen 445C im Wesentlichen in der Mitte der Zylinderachsenrichtung an jedem der beiden behälterähnlichen Elemente vorgesehen. Indem Schrauben 445D (2 und 3) in die Halterungen 445C eingeführt werden, um sie mit der unteren Seite des äußeren Gehäuses 2 zu verschrauben, werden die beiden behälterähnlichen Elemente fest miteinander verbunden, und des Weiteren wird der Haupttank 445 am äußeren Gehäuse 2 befestigt.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist der Haupttank 445 in einem Bereich angeordnet, der vom optischen Komponentengehäuse 45 und der Innenseite des Außengehäuses 2 gebildet wird, wobei der Bereich in Draufsicht eine im Wesentlichen dreieckige Form besitzt. Indem der Haupttank 445 in dem Bereich angeordnet wird, kann die Unterbringungseffizienz des äußeren Gehäuses 2 verbessert werden, sodass die Größenzunahme des Projektors 1 verhindert werden kann.

[Anordnung des Flüssigkeitsdruckzuführabschnitts]

Der Druckzuführabschnitt 446 führt die im Haupttank 445 untergebrachte Kühlflüssigkeit ein und schickt die Kühlflüssigkeit unter Druck nach außen. Somit wird, wie in 4 gezeigt, der Druckzuführabschnitt 446 mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Auslassabschnitt 445B des Haupttanks 445 verbunden ist, und wird mit einem Ende eines weiteren Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, um die Kühlflüssigkeit nach außen zu schicken.

Obwohl nicht detailliert gezeigt, ist der Druckzuführabschnitt 446 z.B. ein hohles Aluminiumelement mit einer im Wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform mit einem darin angeordneten Verdichter (Impeller). Indem der Verdichter unter Steuerung eines nicht gezeigten Steuergeräts in Drehung versetzt wird, wird die im Haupttank 445 untergebrachte Kühlflüssigkeit unter Druck durch den Flüssigkeitszirkulator 448 eingeführt und die eingeführte Kühlflüssigkeit wird durch den Flüssigkeitszirkulator 448 unter Druck ausgestoßen. Mit einer solchen Anordnung kann die Dicke des Druckzuführabschnitts 446 in der Richtung der Rotationsachse des Verdichters verringert werden, wodurch die Installation in einem leeren Raum im Projektor 1 erlaubt wird. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Druckzuführabschnitt 446 an der unteren Seite der Projektionslinse 5 angeordnet, wie in 2 und 3 gezeigt ist.

[Anordnung des optischen Vorrichtungskörpers]

6 ist eine pserpektivische Ansicht, die die Anordnung des optischen Vorrichtungskörpers 440 zeigt.

Wie in 6 gezeigt, umfasst der optische Vorrichtungskörper 440 einen Flüssigkeitsverzweigungsabschnitt 4401, drei Halter 4402 für optische Modulatoren, drei Stützelemente 4403 und einen Weitergabetank 4404 als Kühlflüssigkeitsweitergabeabschnitt, zusätzlich zu den drei Flüssigkristallpaneelen 441, den drei einfallseitigen Polarisationsplatten 442, den drei abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 und dem gekreuzten dichromatischen Prisma 444.

[Anordnung des Flüssigkeitsverzweigungsabschnitts]

7A und 7B sind Darstellungen, die jeweils die Anordnung des Flüssigkeitsverzweigungsabschnitts 4401 zeigen. Insbesondere ist 7A eine Draufsicht, die eine obere Seite des Verzweigungsabschnitts 4401 zeigt. 7B ist ein entlang einer Linie B-B in 7A genommener Querschnitt. Der Verzweigungsabschnitt 4401 ist ein hohles Aluminiumelement mit im Wesentlichen der Form eines rechteckigen Parallelepipeds, das die Kühlflüssigkeit aus dem Druckzuführabschnitt 446 unter Druck einführt und die eingeführte Kühlflüssigkeit verzweigt und sie zu jedem der drei Halter 4402 der optischen Modulatoren befördert. Der Verzweigungsabschnitt 4401 ist an der unteren Seite befestigt, die senkrecht zu den drei Oberflächen an der Lichteinfallsseite des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 ist und die als Prismenbefestigungsplatte zum Tragen des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 dient.

Im Verzeigungsabschnitt 4401 ist ein Kühlflüssigkeitseinlassabschnitt 4401A im Wesentlichen in der Mitte der unteren Seite ausgebildet, um die aus dem Druckzuführabschnitt 446 zugeführte Kühlflüssigkeit nach innen einzuführen, wie in 7B gezeigt. Der Einlassabschnitt 4401A ist, ebenso wie der Einlassabschnitt 445A im Haupttank 445, im Wesentlichen ein zylindrisches Element mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner als der Rohrdurchmesser des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, und das zur Innenseite und zur Außenseite des Verzeigungsabschnitts 4401 hervorsteht. Ein nach außen vorstehendes Ende des Einlassabschnitts 4401A ist mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Druckzuführabschnitt 446 verbunden ist, sodass die vom Druckzuführabschnitt 446 zugeführte Kühlflüssigkeit durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in den Verzweigungsabschnitt 4401 eingeführt wird.

Wie in 7A gezeigt, sind an vier Ecken der unteren Seite jeweils sich entlang der unteren Seite erstreckende Arme 44018 ausgebildet. Löcher 4401B1 sind jeweils an den Spitzen der Arme 4401B ausgebildet. Indem nicht gezeigte Schrauben in die Löcher 4401B1 eingesetzt und die Schrauben in das Komponentengehäuseelement 451 des optischen Komponentengehäuses 45 eingeschraubt werden, wird die optische Vorrichtung 440 am Komponentengehäuseelement 451 befestigt (siehe 11A und 11B). Gleichzeitig sind der Verzweigungsabschnitt 4401 und das optische Komponentengehäuse 45 miteinander verbunden, sodass Wärme übertragen werden kann. Indem der Verzweigungsabschnitt 4401 mit dem optischen Komponentengehäuse 45 verbunden wird, wird ein Wärmeübertragungsweg von der zirkulierenden Kühlflüssigkeit auf den Verzweigungsabschnitt 4401 und auf das optische Komponentengehäuse 45 sichergestellt, sodass die Kühleffizienz der Kühlflüssigkeit verbessert werden kann. Wenn die vom Sirocco-Ventilator 31 kommende Luft entlang der unteren Seite des optischen Komponentengehäuses 45 geblasen wird, kann die Wärme abgebende Fläche der zirkulierenden Kühlflüssigkeit erhöht werden, und dadurch die Kühleffizienz weiter verbessert werden.

Wein in 7A gezeigt, sind Kühlflüssigkeitsauslassabschnitte 4401C an den drei Seiten des Verzweigungsabschnitts 4401 ausgebildet, die den Lichtabstrahlungsseiten des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 entsprechen, wobei die Auslassabschnitte 4401C die eingeführte Kühlflüssigkeit verzweigen, damit sie zu jedem der drei Halter 4402 der optischen Modulatoren hin ausgestoßen werden.

Die Auslassabschnitte 4401C sind ebenso wie die Einlassabschnitte 4401A im Wesentlichen zylindrische Elemente mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner als der Rohrdurchmesser des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, und die zur Innenseite und Außenseite des Verzweigungsabschnitts 4401 hervorstehen. Jedes der nach außen vorstehenden Enden der Auslassabschnitte 4401C ist mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, sodass die Kühlflüssigkeit im Verzweigungsabschnitt 4401 durch den Flüssigkeitszirkulator 448 nach außen ausgestoßen wird.

Wie in 7A und 7B gezeigt, ist im Verzweigungsabschnitt 4401 ein sphärischer ausgebeulter Abschnitt 4401D im Wesentlichen in der Mitte der oberen Seite ausgebildet. Indem der ausgebeulte Abschnitt 4401D an der unteren Seite des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 angebracht wird, kann die Position des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 in der Kipprichtung relativ zum Verzweigungsabschnitt 4401 eingestellt werden.

[Anordnung des Halters des optischen Modulators]

8 ist eine explodierte perspektivische Ansicht, die den Umriss des Halters 4402 des optischen Modulators zeigt.

Die drei Halter 4402 der optischen Modulatoren halten jeweils die drei Flüssigkristallpaneele 441, die drei einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 und die drei abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443, während sie jeweils die drei Flüssigkristallpaneele 441, die drei einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 und die drei abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 kühlen, wobei in die Halter 4402 der optischen Modulatoren die Kühlflüssigkeit eingeführt und aus deren Innerem ausgestoßen wird. Jeder der Halter 4402 der optischen Modulatoren besitzt dieselbe Anordnung und somit wird im Folgenden nur einer der Halter 4402 der optischen Modulatoren beschrieben.

Wie in 8 gezeigt, umfasst der Halter 4402 der optischen Modulatoren ein Paar von Rahmenelementen 4405 und 4406, vier elastische Elemente 4407 und ein Paar von Polarisationsplattenhalterungen 4408A und 4408B.

Das Rahmenelement 4405 ist ein Aluminiumrahmen, der eine in Draufsicht im Wesentlichen rechteckige Form besitzt, mit einer rechteckigen Öffnung 4405A im Wesentlichen in dessen Mitte, die einem Bildformungsbereich des Flüssigkristallpaneels 441 entspricht. Das Rahmenelement 4405 ist auf der Lichteinfallsseite relativ zum Rahmenelement 4406 angeordnet, welches die Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpaneels 441 und die Lichtabstrahlungsseite der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 trägt.

9 ist eine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement 4405 von der Lichteinfallsseite zeigt.

Wie in 9 gezeigt, ist im Rahmenelement 4405 auf der Lichteinfallsseite ein Hohlraum 4405B mit einer der Form eines später beschriebenen ersten elastischen Elements der elastischen Elemente 4407 entsprechenden rechteckigen Rahmenform ausgebildet, sodass die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 vom Hohlraum 4405B getragen wird, wobei sich das erste elastische Element dazwischen befindet. Da das Rahmenelement 4405 die Abstrahlungsseite der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 trägt, ist die Lichteinfallsseite einer Öffnung 4405A mit dem ersten elastischen Element und der Lichtabstrahlungsseite der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 verschlossen. Auf einer äußeren umlaufenden Kante des Hohlraums 4405B ist eine Vielzahl von Eingriffsvorsprüngen 4405C ausgebildet. Die Eingriffsvorsprünge 4405C berühren die Außenseite des elastischen Elements 4407, so dass das elastische Element 4407 im Hohlraum 4405B positioniert und festgelegt wird.

Wie in 9 gezeigt, besitzt die Öffnung 4405A eine geneigte Seite 4405A1, die durch Abschrägen der Ecken auf der Lichteinfallsseite gebildet ist, so dass die Öffnungsfläche von der Lichtabstrahlungsseite zur Lichteinfallsseite vergrößert wird.

Wie in 8 gezeigt, ist im Rahmenelement 4405 ebenso wie auf der Lichteinfallsseite auch auf der Lichtabstrahlungsseite ein Hohlraum 4405B mit einer der Form eines später beschriebenen zweiten elastischen Elements der elastischen Elemente 4407 entsprechenden rechteckigen Rahmenform ausgebildet, so dass die Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpanels 441 vom Hohlraum 4405B getragen wird, wobei das zweite elastische Element dazwischenliegt. Da das Rahmenelement 4405 die Einfallsseite des Flüssigkristallpanels 441 trägt, ist die Lichtabstrahlungsseite der Öffnung 4405A mit dem zweiten elastischen Element und der Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpanels 441 verschlossen. Die Eingriffsabschnitte 4405C sind auch auf der Lichtabstrahlungsseite an der äußeren Umfassungsfläche des Hohlraum 4405B ausgebildet.

Wenn die Lichteinfallsseite und die Lichtabstrahlungsseite der Öffnung 4405A mit dem Flüssigkristallpanel 441 und der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442, wie oben beschrieben, verschlossen werden, wird eine Kühlkammer R1 (12) gebildet, so dass die Kühlflüssigkeit im Rahmenelement 4405 versiegelt werden kann.

Wie in 9 gezeigt, ist im Rahmenelement 4405 im Wesentlichen in der Mitte der unteren Seite ein Einlassanschluss 4405D zum Einführen der aus dem Auslassabschnitt 4401C des Verzweigungsabschnitts 4401 ausgestoßenen Kühlflüssigkeit nach innen ausgebildet. Der Einlassanschluss 4405D ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner als jener des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, und der so geformt ist, dass er zur Außenseite des Rahmenelements 4405 hervorsteht. Das vorstehende Ende des Einlassanschlusses 4405D ist mit einem weiteren Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Auslassabschnitt 4401C des Verzweigungsabschnitts 4401 verbunden ist, so dass die aus dem Verzweigungsabschnitt 4401 ausgestoßene Kühlflüssigkeit durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in die Kühlkammer R1 (12) des Rahmenelements 4405 eingeführt wird.

Wie in 9 gezeigt, ist im Rahmenelement 4405 im Wesentlichen in der Mitte der oberen Seite ein Auslassanschluss 4405E zum Ausstoßen der Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer R1 (12) des Rahmenelements 4405 nach außen ausgebildet. In anderen Worten ist der Auslassanschluss 4405E an einer gegenüber dem Einlassanschluss 4405D liegenden Position ausgebildet. Der Auslassanschluss 4405E ist wie der Einlassanschluss 4405D ein im Wesentlichen zylindrisches Element mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner ist als jener des Flüssigkeitszirkulators 448, und der so ausgebildet ist, dass er zur Außenseite des Rahmenelements 4405 hervorsteht. Das vorspringende Ende des Auslassanschlusses 4405E ist mit dem Flüssigkeitszirkulator 448 verbunden, so dass die Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer R1 (12) durch den Flüssigkeitszirkulator 448 nach außen ausgestoßen wird.

Wie in 9 gezeigt, sind am Rand der Öffnung 4405A konkave Abschnitte ausgebildet, und zwar um die Abschnitte, die mit dem Einlassanschluss 4405D und dem Auslassanschluss 4405E in Verbindung sind, wobei die äußere Seite der konkaven Abschnitte zu den Abschnitten hin verengt ist.

Zwei gleichrichtende (geraderichtende) Abschnitte 4405F sind auf der Unterseite des konkaven Abschnitts ausgebildet. Die gleichrichtenden Abschnitte 4405F besitzen einen im Wesentlichen rechtwinklig dreieckigen Querschnitt und sind mit einem vorbestimmten Abstand zwischen Ihnen angeordnet, wobei die schräge Linie jedes rechteckigen Dreiecks sich in einer Richtung weg von dem Abschnitt erstreckt.

Wie in 9 gezeigt, sind an den oberen Ecken und unteren Ecken des Rahmenelements 4405 vier Einsätze 4405G für später beschriebene Stifte der Trägerelemente 4403 ausgebildet.

Wie weiter in 9 gezeigt, sind an den rechtsseitigen Ecken und linksseitigen Ecken des Rahmenelements 4405 Verbindungsabschnitte 4405H ausgebildet, die mit dem Rahmenelement 4406 zu verbinden sind.

Wie weiter in 9 gezeigt, sind im Rahmenelement 4405 im Wesentlichen in der horizontalen Mitte Haken 4405I ausgebildet, um mit den Polarisationsplattenhalterungen 4408A einzugreifen.

Das Rahmenelement 4406 ist ein Aluminiumelement, welches das Flüssigkristallpanel 441 mit dem Rahmenelement 4405 sandwichartig einschließt, wobei ein später beschriebenes drittes elastisches Element der elastischen Elemente 4407 dazwischenliegt, während die lichtabstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 mit einem dazwischenliegenden, später beschriebenen vierten elastischen Element der elastischen Elemente 4407 getragen wird, und zwar an einer Seite, die einer dem Rahmenelement 4405 gegenüberliegenden Seite gegenüberliegt. Die spezifische Anordnung des Rahmenelements 4406 ist im Wesentlichen dieselbe wie beim Rahmenelement 4405. D. h., dass das Rahmenelement 4406 mit einer Öffnung 4406A (mit nicht gezeigten geneigten Oberflächen), konkaven Abschnitten 4406B, Eingriffsvorsprüngen 4406C, einem Einlassanschluss 4406D, einem Auslassanschluss 4406E, nicht gezeigten gleichrichtenden Abschnitten, Verbindungsabschnitten 4406H, und Haken 4406I versehen ist, die jeweils der Öffnung 4405A (mit den geneigten Oberflächen 4405A1), den Hohlräumen 4405B, den Eingriffsvorsprüngen 4405C, dem Einlassanschluss 4405D, dem Auslassanschluss 4405E, den gleichrichtenden Abschnitten 4405F, den Verbindungsabschnitten 4405H und den Haken 4405I identisch sind, die am Rahmenelement 4405 vorgesehen sind.

Wie in 4 gezeigt, hat der Flüssigkeitszirkulator 448, der den Auslassabschnitt 4401C des Verzweigungsabschnitts 4401 und jeden der Einlassanschlüsse 4405D, 4406D der Rahmenelemente 4405, 4406 verbindet, ein in zwei Richtungen verzweigtes Ende. In anderen Worten wird die aus dem Auslassabschnitt 4401C des Verzweigungsabschnitts 4401 ausgestoßene Kühlflüssigkeit durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in zwei Teile verzweigt und in die jeweiligen Kühlkammern R1, R2 der jeweiligen Rahmenelemente 4405, 4406 eingeführt.

Indem Schrauben 4406J (8) in die jeweiligen Verbindungsabschnitte 4405H, 4406H der Rahmenelemente 4405, 4406 eingeschraubt werden, wird das Flüssigkristallpanel 441 zwischen den Rahmenelementen 4405, 4406 sandwichartig einschlossen, wobei das später beschriebene zweite und dritte elastische Element der elastischen Elemente 4407 jeweils dazwischen liegen, so dass die Öffnungsseiten der jeweiligen Öffnungen 4405A, 4406A der Rahmenelemente 4405, 4406 abgedichtet werden.

Die vier elastischen Elemente 4407 besitzen eine im Wesentlichen rechteckige Rahmenform und dichten die jeweiligen Kühlkammern R1, R2 (12) der Rahmenelemente 4405, 4406 ab, um ein Austreten der Kühlflüssigkeit zu verhindern. Wie in 8 gezeigt, umfassen die elastischen Elemente 4407 ein erstes elastisches Element 4407R, das zwischen der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und dem Rahmenelement 4405 liegt, ein zweites elastisches Element 4407B, das zwischen dem Rahmenelement 4405 und dem Flüssigkristallpanel 441 liegt, ein drittes elastisches Element 4407C, das zwischen dem Flüssigkristallpanel 441 und dem Rahmenelement 4406 liegt, und ein viertes elastisches Element 4407D, das zwischen dem Rahmenelement 4406 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 liegt.

Das elastisches Element 4407 besteht aus Silikongummi mit Elastizität, bei dem auf beiden Seiten oder auf einer Seite eine Oberflächenbehandlung durchgeführt wird, um die Quervernetzungsdichte der Oberflächenschichten zu erhöhen. Z.B. kann als elastisches Element 4407 die SARCON GR-d-Serie (Marke der Fuji Polymer Industries Co., Ltd.) eingesetzt werden. Aufgrund der an der Seite vorgesehenen Oberflächenbehandlung können die elastischen Elemente 4407 leicht in die jeweiligen Hohlräume 4405B, 4406B der Rahmenelemente 4405, 4406 eingesetzt werden.

Als elastische Elemente 4407 können auch Butylgummi, Fluorocarbongummi und ähnliches verwendet werden, die eine niedrige Feuchtigkeitspermeabilität besitzen.

Die Polarisationsplatten 4408A, 4408B drücken und fixieren die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 und die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 auf die Hohlräume 4405B, 4406B der Rahmenelementen 4405, 4406, wobei die elastischen Elemente 4407 dazwischenliegen. Die Polarisationsplattenhalterungen 4408A, 4408B besitzen in Draufsicht eine rechteckige Rahmenform mit im Wesentlichen in deren Mitte ausgebildeten Öffnungen 4408A1, 4408B1. Die Ränder der Öffnungen 4408A1, 4408B1 drücken und befestigen jeweils die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 und die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 an den Rahmenelementen 4405, 4406. Die Polarisationsplattenhalterungen 4408A, 4408B sind jeweils an der linken und rechten Kante mit Hakeneingriffsabschnitten 4408A2, 4408B2 versehen. Indem die Hakeneingriffsabschnitte 4408A2, 4408B2 mit den jeweiligen Haken 4405I, 4406I der Rahmenelemente 4405, 4406 eingreifen, werden die Polarisationsplattenhalterungen 4408A, 44083 an den Rahmenelementen 4405, 4406 befestigt, wobei die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 und die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 gedrückt werden.

[Anordnung des Halteelements]

Das Halteelement 4403 ist eine Platte mit in Draufsicht rechteckiger Form mit einer im Wesentlichen in deren Mitte gebildeten, nicht gezeigten Öffnung.

In dem Halteelement 4403 sind aus der Platte hervorstehende Stifte 4403A (6) an Stellen ausgebildet, die den vier Einsätzen 4405G der Halter 4402 der optischen Modulatoren auf der Lichteinfallsseite entsprechen.

Das Halteelement 4403 hält den Halter 4402 der optischen Modulatoren durch Einsetzen der Stifte 4403A (6) in die vier Einsätze 4405G des Halters 4402 der optischen Modulatoren, und der Halter 4402 der optischen Modulatoren ist mit dem gekreuzten dichromatischen Prisma integriert, indem die Lichtabstrahlungsseite der Platte an der Lichteinfallsseite des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 angehaftet und befestigt wird.

[Anordnung des Weitergabetanks]

10A und 108 sind Darstellungen, die jeweils die Anordnung eines Weitergabetanks 4404 darstellen. Insbesondere ist 10A eine Draufsicht, die eine obere Seite des Weitergabetanks 4404 zeigt. 108 ist ein entlang der Linie C-C in 10A genommener Querschnitt.

Der Weitergabetank 4404 ist eine hohles Aluminiumelement mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form, das an der oberen Seite des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 befestigt ist, welche senkrecht zu den drei Lichteinfallsseiten des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 ist. Der Weitergabetank 4404 führt die aus den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 4402 ausgestoßene Kühlflüssigkeit kollektiv ein und stößt die eingeführte Kühlflüssigkeit nach außen aus.

Wie in 10A und 10B gezeigt, sind auf der oberen Seite des Weitergabetanks 4404 drei Kühlflüssigkeitseinlassabschnitte 4404A ausgebildet, um die aus den jeweiligen Rahmenelementen 4405, 4406 der jeweiligen optischen Modulatorhalter ausgestoßene Kühlflüssigkeit nach innen einzuführen. Die Einlassabschnitte 4404A sind im Wesentlichen zylindrische Elemente mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner als der Rohrdurchmesser des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, welcher aus dem Weitergabetank 4404 nach innen und außen hervorsteht. Die nach außen hervorstehenden Enden der jeweiligen Einlassabschnitte 4404A sind mit den Enden der Flüssigkeitszirkulatoren verbunden, die mit den Auslassanschlüssen 4405E, 4406E der jeweiligen Rahmenelemente 4405, 4406 der drei optischen Modulatorhalter 4402 verbunden sind, so dass die aus den jeweiligen optischen Haltern 4402 ausgestoßene Kühlflüssigkeit durch die Flüssigkeitszirkulatoren 448 kollektiv in den Weitergabetank 4404 eingeführt wird.

Wie in 6 gezeigt, besitzt der Flüssigkeitszirkulator 448, der jeden der Auslassanschlüsse 4405E, 4406E des optischen Modulatorhalters 4402 und den Einlassabschnitt 4404A des Weitergabetanks 4404 verbindet, ein in zwei verzweigtes Ende. Eines der verzweigten Enden des Flüssigkeitszirkulators 448, der mit dem Einlassabschnitt 4404A verbunden ist, ist mit dem Auslassanschluss 4406E verbunden, und das andere Ende ist mit dem Auslassanschluss 4405E verbunden, und zwar in dem Zustand, in dem es in ein Einsetzloch 441E1 der flexiblen Leiterplatine 441E des Flüssigkristallpanels 441 eingesetzt ist. D. h., dass die aus jeder Kühlkammer R1, R2 (12) des optischen Modulatorhalters 4402 ausgestoßene Kühlflüssigkeit sich im Flüssigkeitszirkulator 448 vereint, um in den Weitergabetank 4404 eingeführt zu werden.

Wie in den 10A und 10B gezeigt, ist im Weitergabetank 4404 ein Kühlflüssigkeitsauslassabschnitt 4404B zum Ausstoßen der eingeführten Kühlflüssigkeit nach außen ausgebildet, und zwar auf der unteren Seite der Außenseite. Der Auslassabschnitt 44043 ist wie der Einlassabschnitt 4404A im Wesentlichen ein zylindrisches Element mit einem Rohrdurchmesser, der kleiner als der Rohrdurchmesser des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, welcher zur Innenseite und zur Außenseite des Weitergabetanks 4404 hervorsteht. Ein nach außen vorstehendes Ende des Auslassabschnitts 4404B ist mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden und die Kühlflüssigkeit im Weitergabetank 4404 wird durch den Flüssigkeitszirkulator 448 nach außen ausgestoßen.

[Anordnung des Kühlers]

11A und 11B sind Darstellungen, die die Anordnung des Kühlers 447 und ein Positionsverhältnis zwischen dem Kühler 447 und einem Axialgebläse 32 zeigen. Insbesondere ist 11A eine perspektivische Ansicht, die eine obere Seite des Kühlers 447 und des Axialgebläses 32 zeigt. 11B ist eine Draufsicht, die den Kühler 447 und das Axialgebläse 32 von der Seite des Kühlers 447 zeigt.

Wie in 1 oder 2 gezeigt, ist der Kühler 447 in der im äußeren Gehäuse 2 vorgesehenen Trennwand 21 angeordnet, um die Wärme der Kühlflüssigkeit, welche von den jeweiligen Flüssigkristallpanelen 441, den einfallsseitigen Polarisationsplatten 44 und den abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 in der optischen Vorrichtung 440 erwärmt wurde, abzugeben. Wie in 11A und 11B gezeigt, umfasst der Kühler 447 einen Befestigungsabschnitt 4471, ein rohrförmiges Element 4472 und eine Vielzahl von Rippen 4473.

Der Befestigungsabschnitt 4471 ist z.B. aus einem wärmeleitenden Material, wie z.B. Metallen, hergestellt. Wie in 11B gezeigt, besitzt der Befestigungsabschnitt 4471 in Draufsicht im Wesentlichen eine C-Form, wobei das rohrförmige Element 4472 zwischen die gegenüberliegenden Enden der C-Form eingesetzt werden kann. Der Befestigungsabschnitt 4471 trägt die wärmeabgebenden Rippen 4473 an der Innenseite der C-Form. An den Spitzen der C-Form des Befestigungsabschnitts 4471 sind sich nach außen erstreckende Abschnitte 4471A ausgebildet. Indem nicht gezeigte Schrauben durch Löcher 4471A1 der sich erstreckenden Abschnitte 4471A in das äußere Gehäuse 2 eingesetzt werden, wird der Kühler 447 an dem äußeren Gehäuse 2 befestigt.

Das rohrförmige Element 4472 ist aus Aluminium hergestellt. Wie in 11B gezeigt, besitzt das rohrförmige Element 4472 in Draufsicht im Wesentlichen eine U-Form, welche sich von einem ersten Ende der C-Form zu einem zweiten Ende der C-Form des Befestigungsabschnitts 4471 erstreckt, wobei die verlängerte Spitze im Wesentlichen unter einem rechten Winkel gebogen ist, um sich nach unten zu erstrecken, und weiter die verlängerte Spitze unter einem im Wesentlichen rechten Winkel gebogen ist, um sich vom zweiten Ende in der C-Form zum ersten Ende der C-Form zu erstrecken, so dass die Wärme vom rohrförmigen Element 4472 auf den Befestigungsabschnitt 4471 und die wärmeabgebenden Rippen 4473 übertragen werden kann. Die rohrförmigen Elemente 4472 besitzen ein Rohrdurchmesser, der kleiner als der Rohrdurchmesser des Flüssigkeitszirkulators 448 ist, und ein Ende (das obere in 11B) des rohrförmigen Elements 4472 ist mit dem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Auslassabschnitt 4404B des Weitergabetanks 4404 im optischen Vorrichtungskörper 440 verbunden ist. Das andere Ende (das untere in 11B) ist mit dem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Einlassabschnitt 445A des Haupttanks 445 verbunden ist. Daher tritt die aus dem Weitergabetank 4404 durch das rohrförmige Element 4472 ausgestoßene Kühlflüssigkeit durch den Flüssigkeitszirkulator 448 und die durch das rohrförmige Element 4472 durchgetretene Kühlflüssigkeit strömt durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in den Haupttank 445. Die wärmeabgebenden Rippen 4473 sind z.B. aus einem wärmeleitenden Material wie Metallen hergestellte Bleche, welche so ausgebildet sind, dass das rohrförmige Element 4472 darin eingesetzt werden kann. Die Vielzahl der wärmeabgebenden Rippen 4473 erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zur Einsetzrichtung des rohrförmigen Elements 4472, wobei die Rippen 4473 parallel zueinander entlang der Einsetzrichtung des rohrförmigen Elements 4472 angeordnet sind. Mit der obigen Anordnung der Vielzahl von wärmeabgebenden Rippen 4473 tritt die vom Axialgebläse 32 geschickte Kühlluft zwischen der Vielzahl von wärmeabgebenden Rippen 4473 hindurch, wie in 11A und 11B gezeigt ist.

Wie oben beschrieben zirkuliert die Kühlflüssigkeit durch die Vielzahl der Flüssigkeitszirkulatoren in einem Fließweg vom Haupttank 445 zum Druckzuführabschnitt 446, dem Verzweigungsabschnitt 4401, den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 4402, dem Weitergabetank 4404, dem Kühler 447 und wieder zurück zum Haupttank 445.

[Kühlmechanismus]

Im Folgenden wird der Kühlmechanismus des Flüssigkristallpanels 441, der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 beschrieben.

12 ist ein Querschnitt, der einen Kühlmechanismus für das Flüssigkristallpanel 441, die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 und die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 zeigt.

Indem der Druckzuführabschnitt 446 betätigt wird, wird Kühlflüssigkeit im Haupttank 445 durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in den Verzweigungsabschnitt 4401 eingeführt. Die in den Verzweigungsabschnitt 4401 eingeführte Kühlflüssigkeit wird in den jeweiligen Auslassabschnitten 4401C verzweigt und durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in das Innere (Kühlkammer R1 und R2) der jeweiligen optischen Modulatorhalter 4402 eingeführt.

Die Wärme, die am Flüssigkristallpanel 441, der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 von dem Lichtstrahl erzeugt wird, der von der Lichtquellenvorrichtung 411 abgestrahlt wird, wird in den jeweiligen Kühlkammern R1, R2 der jeweiligen Rahmenelemente 4405, 4406 des optischen Modulatorhalters 4402 auf die Kühlflüssigkeit übertragen.

Die in den jeweiligen Kühlkammern R1, R2 auf die Kühlflüssigkeit übertragene Wärme bewegt sich zusammen mit der Strömung der Kühlflüssigkeit von den Kühlkammern R1, R2 zum Weitergabetank 4404 und zum Kühler 447. Wenn die erwärmte Kühlflüssigkeit durch das rohrförmige Element 4472 des Kühlers 447 hindurch tritt, wird die Wärme der Kühlflüssigkeit vom rohrförmigen Element 4472 auf die Vielzahl der wärmeabgebenden Rippen 4473 übertragen. Dann wird die von der Vielzahl der Rippen 4473 übertragene Wärme von der Kühlluft gekühlt, die vom Axialgebläse 32 kommt.

Dann bewegt sich die im Kühler 447 gekühlte Kühlflüssigkeit vom Kühler 447 zum Haupttank 445m, zum Druckzuführabschnitt 446, zum Verzweigungsabschnitt 4401 und zurück zu den Kühlkammern R1, R2.

Die von außerhalb des Projektors 1 vom Siroco-Ventilator 31 der Kühleinheit 3 in dessen Inneres eingeführte Kühlluft wird durch die Löcher 451C, die an der unteren Seite des optischen Komponentengehäuses 45 vorgesehen sind, in das optische Komponentengehäuse 45 eingeführt. Die in das optische Komponentengehäuse 45 eingeführte Kühlluft wird weiter zur Außenseite des optischen Modulatorhalters 4402 und zwischen den optischen Modulatorhalter 4402 und das Trägerelement 4403 geführt und fließt dabei von der unteren Seite zur oberen Seite. Die Kühlluft strömt und kühlt dabei die Lichteinfallsseite der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und die Lichtabstrahlungsseite der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443.

In der oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform ist die flexible Leiterplatine 441E, die Teil des Flüssigkristallpanels 441 ist, mit dem Einsetzloch 44151 versehen. Wenn somit das Flüssigkristallpanel 441 in den optischen Modulatorhalter 4402 eingegliedert wird, können die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren 448 zusammen mit dem Flüssigkeitszirkulator 448, der mit dem Auslassanschluss 4406E verbunden ist, in einer Richtung zur Lichtabstrahlungsseite des optischen Modulatorhalters 4402 verlängert werden, indem der mit dem Auslassanschluss 4405E des Rahmenelements 4405 verbundene Flüssigkeitszirkulator 448 in das Einsetzloch 441E1 eingeführt wird, ohne den Kontakt mit der flexiblen Leiterplatine 441E vermeiden zu müssen.

Da hier die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren 448, die mit den jeweiligen Auslassanschlüssen 4405E, 4406E verbunden sind, an einem Ende miteinander verbunden sind und das verbundene Ende mit dem Einlassabschnitt 4404A des Weitergabetanks 4404 verbunden wird, kann der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 mit den jeweiligen Auslassansprüchen 4405E, 4406E leicht durchgeführt werden.

Da zudem der Flüssigkeitszirkulator 448 nicht soweit verlängert werden muss, dass er den Kontakt mit der flexiblen Leiterplatine 4415 vermeidet, kann die Reaktionskraft des mit dem Auslassanschluss 4405E verbundenen Flüssigkeitszirkulators 448 verringert werden, so dass eine Positionsverschiebung des optischen Modulatorhalters 4402 beschränkt werden kann. Daher können die gegenseitigen Positionen der jeweiligen Flüssigkristallpanele 441 relativ zum gekreuzten dichromischen Prisma 444 geeignet beibehalten werden, so dass die Pixelverschiebung zwischen den jeweiligen Flüssigkeitkristallpanelen 441 eingeschränkt werden kann.

Da der optische Vorrichtungskörper 440 den Weitergabetank 4404 umfasst, können die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren 448, die mit den jeweiligen Auslassanschlüssen 4405E, 4406E der drei optischen Modulatorhalter 4402 verbunden sind, kollektiv weitergeleitet werden. Wenn daher die drei Flüssigkristallpaneele 441 eingeschlossen werden, kann der Installationsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 leicht durchgeführt werden.

Da der Weitergabetank 4404 an der oberen Seite des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 angebracht ist, nimmt die Größe der optischen Vorrichtung 44 selbst dann nicht zu, wenn die drei Flüssigkristallpaneele 441 eingeschlossen werden. Daher kann die Nutzbarkeit der optischen Vorrichtung 44 verbessert werden.

Da die Vielzahl der Flüssigkeitszirkulatoren 448, der Haupttank 445, der Druckzuführabschnitt 446, der Verzweigungsabschnitt 4401, das Paar von Rahmenelementen 4405, 4406, der Weitergabetank 4404 und das rohrförmige Element 4472 aus korrosionsbeständigem Aluminium hergestellt sind, können chemische Reaktionen verhindert werden, selbst wenn sie für einen langen Zeitraum mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt stehen. In anderen Worten kann die Kühlflüssigkeit daran gehindert werden, sich aufgrund einer chemischen Reaktion mit reaktiven Substanzen zu verfärben, so dass eine Anderung in den optischen Eigenschaften des durch Kühlkammern R1, R2 hindurch tretenden Lichtstrahls verhindert werden kann.

[Zweite beispielhafte Ausführungsform]

Im Folgenden wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

In der folgenden Beschreibung sind die gleichen Komponenten wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen oder -ziffern bezeichnet, damit deren detaillierte Beschreibung weg gelassen oder vereinfacht werden kann.

In der ersten beispielhaften Ausführungsform umfasst der optische Modulatorhalter 4402, der Teil des optischen Vorrichtungskörpers 440 ist, zwei Einlassanschlüsse 4405D, 4406D und zwei Auslassanschlüsse 4405E, 4406E. Die Kühlflüssigkeit wird durch die Einlassanschlüsse 4405D, 4406D in die jeweiligen Kühlkammern R1, R2 eingeführt und die Kühlflüssigkeit in den Kühlkammern R1, R2 wird jeweils durch die Auslassanschlüsse 4405E, 4406E nach außen ausgestoßen.

Andererseits ist in der zweiten beispielhaften Ausführungsform ein optischer Modulatorhalter 5402, der Teil eines optischen Vorrichtungskörpers 540 ist, mit einem Paar von Kühlkammern R3, R4 versehen, wobei die Kühlkammern R3, R4 im optischen Modulatorhalter 5402 in Verbindung stehen. Der optischer Modulatorhalter 5402 besitzt einen Einlassanschluss 5406F und einen Auslassanschluss 5405F, welcher die Kühlflüssigkeit durch den Einlassanschluss 5406F in die jeweiligen Kühlkammern R3, R4 einführt und die in den jeweiligen Kühlkammern R3, R4 fließende Kühlflüssigkeit durch den Auslassanschluss 5405F nach außen ausstößt. Abgesehen vom optischen Vorrichtungskörper 540 sind die weiteren Komponenten dieselben wie bei der ersten beispielhaften Ausführungsform.

Insbesondere ist 13 eine perspektivische Ansicht, die die obere Seite eines optischen Vorrichtungskörpers 540 der zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine untere Seite des optischen Vorrichtungskörpers 540 zeigt.

Der optische Vorrichtungskörper 540 umfasst einen Weitergabetank 5404 (13), eine Prismabefestigungsplatte 5401, drei optische Modulatorhalter 5402 und ein Verbindungsstück 5410 als Kühlflüssigkeitsweitergabeabschnitt, und zusätzlich das Flüssigkristallpanel 441, die einfallsseitige Polarisationsplatte 441, die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443, das gekreuzte dichromatische Prisma 444 und das Trägerelement 4403, die in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben sind.

Der Weitergabetank 5404 ist derselbe wie der Weitergabetank 4404 in der ersten beispielhaften Ausführungsform, außer dass der Einlassabschnitt 4404A und der Auslassabschnitt 4404B des Weitergabetanks 4404 umgekehrt funktionieren. Wie in 13 gezeigt, funktioniert der Auslassabschnitt 4404B des Weitergabetanks 4404 im Weitergabetank 5404 als Kühlflüssigkeitseinlassabschnitt 5404A zum Einführen der Kühlflüssigkeit von außen. Obwohl es nicht detailliert gezeigt ist, ist insbesondere ein nach außen vorstehendes Ende des Einlassabschnitts 5404A mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Druckzuführabschnitt 446 verbunden ist (2 oder 3), so dass die vom Druckzuführabschnitt 446 zugeführte Kühlflüssigkeit durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in den Weitergabetank 5404 eingeführt wird.

Wie in 13 gezeigt, funktionieren die drei Einlassabschnitte 4404A des Weitegabetanks 4404 im Weitergabetank 5404 als drei Kühlflüssigkeitsauslassabschnitte 5404B zum Verzweigen und Ausstoßen der internen Kühlflüssigkeit zu den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 5402. Wie in 13 gezeigt, ist jedes der nach außen vorstehenden Enden der drei Auslassabschnitte 5404B jeweils mit einem Ende von jedem der drei Flüssigkeitszirkulatoren 448 verbunden, und das andere Ende jedes der Flüssigkeitszirkulatoren 448 ist mit jedem der später beschriebenen Einlassanschlüsse der drei optischen Modulatorhalter 5402 verbunden, sodass die Kühlflüssigkeit im Weitergabetank 5404 durch die Flüssigkeitszirkulatoren 448 verzweigt und zu den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 5402 ausgestoßen wird.

Die Prismenbefestigungsplatte 5401 besitzt im Wesentlichen dieselbe Form wie der Verzweigungsabschnitt 4401 in der ersten beispielhaften Ausführungsform, und besitzt lediglich die Funktion, das gekreuzte dichromatische Prisma 444 zu tragen. D.h., dass, wie in 13 und 14 gezeigt ist, die Prismenfixierungsplatte 5401 den Einlassabschnitt 4401A und den Auslassabschnitt 4401C des Verzweigungsabschnitts 4401 in der ersten beispielhaften Ausführungsform nicht aufweist, sondern Arme 5401B (mit Löchern 5401B1) und einen nicht gezeigten ausgebeulten Abschnitt besitzt, die jeweils identisch zu den Armen 4401B (mit den Löchern 4401B1) bzw. dem ausgebeulten Abschnitt 4401D des Verzweigungsabschnitts 4401 sind.

15 ist eine explodierte perspektivische Ansicht, die den Umriss des optischen Modulatorhalters 5402 zeigt.

Auf im Wesentlichen dieselbe Weise wie bei dem optischen Modulatorhalter 4402, der in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde, halten die drei optischen Modulatorhalter 5402 jeweils die drei Flüssigkristallpaneele 441, die drei einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 und die drei abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443, während sie die drei Flüssigkristallpaneele 441, die drei einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 und die drei abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 jeweils mit der Kühlflüssigkeit kühlen, die in deren Inneres eingeführt und daraus ausgestoßen wurde. Jeder der optischen Modulatorhalter 5402 besitzt dieselbe Anordnung und somit wird nur einer der optischen Modulatorhalter 5402 im Folgenden beschrieben. Wie in 15 gezeigt, besitzt der optische Modulatorhalter 5402 ein Paar von Rahmenelementen 5405 und 5406, vier elastische Elemente 5407 und einen mittleren Rahmen 5409, zusätzlich zu dem Paar der Polarisationsplattenhalterungen 4408A und 44088 in der ersten beispielhaften Ausführungsform.

16A und 16B sind Darstellungen, die jeweils den Umriss des Rahmenelements 5405 zeigen. Insbesondere ist 16A eine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement 5405 von der Lichtabstrahlungsseite zeigt. 168 ist eine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement 5405 von der Lichteinfallsseite zeigt.

Das Rahmenelement 5405 besteht aus Aluminium und ist auf der Lichteinfallsseite relativ zum Rahmenelement 5406 angeordnet, um die Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpaneels 441 zu tragen, während sie die Lichtabstrahlungsseite der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 trägt. Die detaillierte Anordnung ist im Wesentlichen dieselbe wie die Form des Rahmenelements 4405, welches in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde. Insbesondere umfasst das Rahmenelement 5405 eine Öffnung 5405A (mit geneigten Seiten 5405A1), Verbindungsabschnitte 5405H und Haken 5405I, die im Wesentlichen der Öffnung 4405A (mit den geneigten Seiten 4405A1), den Verbindungsabschnitten 4405H und den Haken 4405I des Rahmenelements 4405 im Wesentlichen identisch sind.

Wie in 16A gezeigt, ist im Rahmenelement 5405 ein Hohlraum 5405B mit einer Form auf der Lichteinfallsseite ausgebildet, die der Form des zweiten elastischen Elements 4407B der elastischen Elemente 5407 entspricht, sodass die Einfallsseite des Flüssigkristallpaneels 441 vom Hohlraum 5405B unter Zwischenstellen des zweiten elastischen Elements 4407B und des mittleren Rahmens 5409 getragen wird. Da das Rahmenelement 5405 die Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpaneels 441 trägt, wird die Lichtabstrahlungsseite der Öffnung 5405A mit den zweiten elastischen Elementen 4407B, dem mittleren Rahmen 5409 und der Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpaneels 441 verschlossen.

Wie in 16A oder 165 gezeigt ist, ist ein Einsetzloch 5405C im Wesentlichen in der horizontalen Mitte der unteren Seite im Hohlraum 54055 ausgebildet, welches durch die Lichteinfallsseite und die Lichtabstrahlungsseite hindurchdringt, damit ein später beschriebener zylindrischer Abschnitt des Rahmenelements 5406 darin eingesetzt wird.

Wie in 16B gezeigt, ist im Rahmenelement 5405 auf der Lichteinfallsseite ein Hohlraum 5405D ausgebildet, der eine rechteckige Rahmenform besitzt, die der Form eines ersten elastischen Elements 4407 der elastischen Elemente 5407 entspricht, sodass die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 vom Hohlraum 5405D unter Zwischenstellen des ersten elastischen Elements 447 getragen wird. Indem die Polarisationsplattenhalterung 4408A am Rahmenelement 5405 befestigt wird, wird die einfallsseitige Polarisationsplatte 442 auf den Hohlraum 5405D des Rahmenelements 5405 unter Zwischenstellen des ersten elastischen Elements 4407A aufgepresst, sodass die Lichteinfallsseite der Öffnung 5405A des Rahmenelements 5405 verschlossen wird.

Wie in 16B gezeigt, sind am oberen und unteren Seitenrand der Öffnung 5405A auf der Lichteinfallsseite jeweils Hohlräume 5405E ausgebildet, die eine größere Tiefe besitzen als der Hohlraum 5405D.

In den Hohlräumen 5405E ist der obere Hohlraum 5405E gekrümmt, wobei die horizontale Mitte zur Lichteinfallsseite ausgebeult ist. Eine obere Wand des Hohlraums 5405E ist gekrümmt, wobei die horizontale Mitte nach oben ausgebeult ist.

Zudem ist eine untere Wand des unteren Hohlraums 5405E ähnlich gekrümmt, wobei die horizontale Mitte nach unten ausgebeult ist und die horizontale Mitte mit dem Einsetzloch 5405C verbunden ist.

Wenn die Lichteinfallsseite und die Lichtabstrahlungsseite der Öffnung 5405A mit dem Flüssigkristallpaneel 441 und der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 wie oben beschrieben verschlossen werden, wird in dem Rahmenelement 5405 die Kühlkammer R3 (19) ausgebildet (in der Öffnung 5405A und in einem Spalt zwischen dem Hohlraum 5405E und der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442), sodass die Kühlflüssigkeit darin versiegelt werden kann.

Wie in 16A und 16B gezeigt, ist ein Auslassanschluss 5405F, der durch die obere Wand des oberen Hohlraums 5405E hindurchdringt und dieselbe Form wie der Auslassanschluss 4405E in der ersten beispielhaften Form besitzt, im Wesentlichen in der Mitte der oberen Seite des Rahmenelements 5405 ausgebildet. Wie in 13 gezeigt, ist ein Ende des Auslassanschlusses 5405F, das zur Außenseite des Rahmenelements 5405 hervorsteht, mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, sodass die interne Kühlflüssigkeit (in der Kühlkammer R3) durch den Flüssigkeitszirkulator 448 nach außen ausgestoßen wird.

17A und 17B sind Darstellungen, die jeweils den Umriss des Rahmenelements 5406 zeigen. Insbesondere ist 17Aeine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement 5406 von der Lichtabstrahlungsseite zeigt. 17B ist eine perspektivische Ansicht, die das Rahmenelement 5406 von der Lichteinfallsseite zeigt.

Das Rahmenelement 5406 besteht aus Aluminium und ist durch Schrauben 5406J mit dem oben beschriebenen Rahmenelement 5405 verbunden (15), um das Flüssigkristallpaneel 441 mit dem oben beschriebenen Rahmenelement 5405 sandwichartig einzuschließen, wobei das elastische Element 5407 und der mittlere Rahmen 5409 dazwischenliegt, während es die lichtabstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 trägt, wobei das elastische Element 5407 an einer Seite gegenüber einer gegenüberliegenden Seite des Rahmenelements 5405 dazwischengestellt ist. Die detaillierte Anordnung des Rahmenelements 5406 ist im Wesentlichen dieselbe wie bei dem Rahmenelement 4406, welches in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde. In anderen Worten umfasst das Rahmenelement 5406 eine Öffnung 5406A (mit geneigten Seiten 5406A1), Verbindungsabschnitten 5406H und Haken 5406I, die im Wesentlichen der Öffnung 4406A (mit nicht gezeigten geneigten Seiten), den Verbindungsabschnitten 4406H und den Haken 4406I des Rahmenelements 4406 identisch sind.

Die Lichtabstrahlungsseite des Rahmenelements 5406 besitzt im Wesentlichen dieselbe Form wie die Lichtabstrahlungsseite des Rahmenelements 5405, und besitzt Hohlräume 5406D und 5406E, die im Wesentlichen den Hohlräumen 5405D und 5405E des Rahmenelements 5405 identische sind, wie in 17A gezeigt ist.

Indem die Polarisationsplattenhatlerung 4408B am Rahmenelement 5406 befestigt wird, wird die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte 443 unter Zwischenstellen des vierten elastischen Elements 4407D der elastischen Elemente 5407 auf den Hohlraum 5406D aufgepresst, sodass die Lichtabstrahlungsseite der Öffnung 5406A des Rahmenelements 5406 verschlossen ist.

Wie in 17A und 17B gezeigt, ist im Wesentlichen in der horizontalen Mitte des unteren Hohlraumes 5406D der Hohlräume 5406D und 5406E ein zylindrischer Abschnitt 5406C ausgebildet, der im Wesentlichen aus der Lichteinfallsseite hervorsteht, wobei der zylindrische Abschnitt 5406C ein dem Einsetzloch 5405C des Rahmenelements 5405 entsprechendes Loch 5406C1 aufweist und die Lichtabstrahlungsseite und die Lichteinfallsseite durchdringt.

Wie in 17A gezeigt, ist im Wesentlichen die horizontale Mitte der unteren Wand des unteren Hohlraums 5406E mit dem Loch 5406C1 des zylindrischen Abschnitts 5406C verbunden.

Wenn die Rahmenelemente 5406 und 5405 verbunden werden, wird der zylindrische Abschnitt 5406C des Rahmenelements 5406 in das Einsetzloch 5405C des Rahmenelements 5405 eingesetzt, sodass die Kühlflüssigkeit durch das Loch 5406C1 des zylindrischen Abschnitts 5406C und das Einsetzloch 5405C in die Lichtabstrahlungsseite des Rahmenelements 5406 und die Lichteinfallsseite des Rahmenelements 5405 fließen kann.

Der innere Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 5406C sollte bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 5 mm und besonders bevorzugt von 2 mm bis 3 mm liegen.

Der zylindrische Abschnitt 5406C und ein Einsetzloch 54050 entsprechen einem Verbindungsloch der vorliegenden Erfindung.

Wie in 17B gezeigt, ist auf der Lichteinfallsseite des Rahmenelements ein Hohlraum 5406B ausgebildet, der eine rechteckige Rahmenform besitzt, die der Form eines später beschriebenen dritten elastischen Elements der elastischen Elemente 5407 entspricht, sodass die Lichtabstrahlungsseite des Flüssigkristallpaneels 441 vom Hohlraum 5406B unter Zwischenstellen des dritten elastischen Elements getragen wird. Da das Rahmenelement 5406 die Abstrahlungsseite des Flüssigkristallpaneels 441 trägt, wird die Lichteinfallsseite der Öffnung 5406A mit dem dritten elastischen Element und der Lichtabstrahlungsseite des Flüssigkristallpaneels 441 verschlossen.

Wenn die Lichteinfallsseite und die Lichtabstrahlungsseite der Öffnung 5406A wie oben beschrieben mit dem Flüssigkristallpaneel 441 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 verschlossen werden, wird die Kühlkammer R4 (19) ausgebildet, die es der Kühlflüssigkeit erlaubt, im Rahmenelement 5406 (in der Öffnung 5406A und in einem Spalt zwischen dem Hohlraum 5406E und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443) versiegelt zu werden.

Wie in 17A und 17B gezeigt, ist im Rahmenelement 5406 im Wesentlichen in der Mitte der oberen Seite ein Einlassanschluss 5406F ausgebildet, der durch die obere Wand des oberen Hohlraums 5406E durchdringt und dieselbe Form wie der Einlassanschluss 5405D in der ersten beispielhaften Ausführungsform besitzt. Wie in 13 gezeigt, ist bei dem Einlassanschluss 5406F ein zur Außenseite des Rahmenelements 5406 nach außen hervorstehendes Ende mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators 448 verbunden, der mit dem Auslassabschnitt 5404B des Weitergabetanks 5404 verbunden ist, sodass die Kühlflüssigkeit in dem Weitergabetank 5404 durch den Flüssigkeitszirkulator 448 nach innen (in die Kühlkammer R4) eingeführt wird. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform werden die inneren Querschnittsflächen des Einlassanschlusses 5406F und des Auslassanschlusses 5405F im Wesentlichen so festgelegt, dass sie der Querschnittsfläche des zylindrischen Abschnitts 5406C identisch sind. Mit einer solchen Anordnung kann der Widerstand des Flusswegs für die Kühlflüssigkeit im optischen Modulatorhalter 5402 im Wesentlichen gleichförmig ausgestaltet werden, sodass die Konvektionsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erhöht werden kann.

Die inneren Querschnittsflächen des Einlassanschlusses 5406F und des Auslassanschlusses 5405F müssen nicht der inneren Querschnittsfläche des zylindrischen Abschnitts 5406C identisch sein, sondern die Querschnittsfläche kann unterschiedlich konzipiert sein.

Wie in 17A und 17B gezeigt, sind an den oberen Ecken und den unteren Ecken des Rahmenelements 5406 vier Einsätze 5406D für die Stifte 4403A der Trägerelemente 4403 ausgebildet.

Die vier elastischen Element 5407 umfassen ein zweites elastisches Element 5407B zusätzlich zum ersten elastischen Element 4407A, dem dritten elastischen Element 4407C und dem vierten elastischen Element 4407D, die in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurden. Als Material der elastischen Elemente kann Silikongummi oder Butylgummi, Fluorkohlenstoffgummi oder Ähnliches eingesetzt werden, die eine geringe Feuchtigkeitspermeabilität besitzen, wie bei den elastischen Elemente 4407, die in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurden.

Wie in 15 gezeigt, besitzt das zweite elastische Element 5407B eine im Wesentlichen rechteckige Rahmenform, wobei sich ein Einsetzloch 5407B1 für den darin einzusetzenden zylindrischen Abschnitt 5406C (17B) im Wesentlichen in der horizontalen Mitte der unteren Seite befindet. Das zweite elastische Element 5407B wird in den Hohlraum 5405B des Rahmenelements 5405 eingelegt.

Die elastischen Elemente 5407 dichten die jeweiligen Kühlkammern R3 und R4 (19) der Rahmenelemente 5405 und 5406 ab und verhindern, dass Kühlflüssigkeit aus einem Verbindungsteil des zylindrischen Abschnitts 5406C und des Einsetzlochs 5405C zum Flüssigkristallpaneel 441 austritt.

Der mittlere Rahmen 5409 ist eine Aluminiumplatte mit einer in Draufsicht im Wesentlichen rechteckigen Form und hält das Flüssigkristallpaneel 441, während es dabei das Flüssigkristallpaneel 441 an vorbestimmten Positionen auf den Rahmenelementen 5405 und 5406 positioniert.

Wie in 15 gezeigt, ist im mittleren Rahmen 5409 im Wesentlichen in dessen Mitte eine rechteckige Öffnung 5409A für die gegenüberliegende Platine 441D des einzupassenden Flüssigkristallpaneels 441 ausgebildet. Indem die gegenüberliegende Platine 441D des Flüssigkristallpaneels 441 in die Öffnung 5409A eingepasst wird, kann das Flüssigkristallpaneel 441 relativ zum mittleren Rahmen 5409 positioniert werden.

Am Rand der Öffnung 5409A ist eine Stufe 5409B ausgebildet, damit die Antriebsplatine 441C darin auf lose eingepasste Weise angeordnet wird, wenn die gegenüberliegende Platine 441D in die Öffnung 5409A eingepasst wird. Ein Zwischenraum zwischen der Stufe 5409B und der Lichteinfallsseite des mittleren Rahmens 5409 ist kleiner als die Dicke der gegenüberliegenden Platine 441D, sodass ein Spalt 5409C (19) zwischen der Stufe 5409B und der Antriebsplatine 441C gebildet wird, wenn die gegenüberliegende Platine 441D in die Öffnung 5409A eingepasst wird, sodass die Lichteinfallsseite der gegenüberliegenden Platine 441D im Wesentlichen bündig mit der Lichteinfallsseite des mittleren Rahmens 5409 ist. Indem der Spalt 5409C (19) mit einem Klebstoff mit hohem Elongationsverhältnis gefüllt wird, wird das Flüssigkristallpaneel 441 am mittleren Rahmen 5409 positioniert und befestigt.

Die obere Seite der Stufe 5409B erstreckt sich über die obere Seite des mittleren Rahmens 5409, sodass das Flüssigkristallpaneel 441 angeordnet werden kann, ohne dabei die flexible Leiterplatine 441E des Flüssigkristallpaneels 441 zu biegen (knicken), wenn das Flüssigkristallpaneel 441 am mittleren Rahmen 5409 positioniert und befestigt wird.

Wie in 15 gezeigt, ist im mittleren Rahmen 5409 im Wesentlichen an der horizontalen Mitte ein Einsetzloch 5409D ausgebildet, damit der zylindrische Abschnitt 5406C ( 17B) des Rahmenelements 5406 darin eingesetzt wird. Das Einsetzloch 5409D hat die Funktion eines Positionierungslochs für den mittleren Rahmen 5409 relativ zum Rahmenelement 5406. Indem der zylindrische Abschnitt 5406C des Rahmenelements 5406 in das Einsetzloch 5409D des mittleren Rahmens 5409 eingesetzt wird, wobei das Flüssigkristallpaneel 441 zuvor am mittleren Rahmen 5409 positioniert wurde, wird der mittlere Rahmen 5409 relativ zum Rahmenelement 5406 positioniert, in anderen Worten wird das Flüssigkristallpaneel 441 an einer vorbestimmten Position des Rahmenelements 5406 positioniert.

Wie in 13 gezeigt, ist das Verbindungsstück 5410 ein rohrförmiges Aluminiumelement mit einer in Draufsicht im Wesentlichen kreuzförmigen Form, und umfasst drei Einlassanschlüsse 5410A und einen Auslassanschluss 54108, und stößt die aus jedem der optischen Modulatorhalter 5402 ausgestoßene Kühlflüssigkeit kollektiv zum Kühler 447 aus.

Wie in 13 gezeigt, ist das Verbindungsstück 5410 an der oberen Seite des Weitergabetanks 5404 angeordnet und die drei Einlassanschlüsse 5410 sind jeweils mit den Enden der jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren 448 verbunden, die mit den jeweiligen Auslassanschlüssen 5405F der drei optischen Modulatoren 5402 verbunden sind, wobei sie in diesem Zustand in die jeweiligen Einsatzlöcher 441E1 der flexiblen Leiterplatinen 441E der jeweiligen Flüssigkeitskristallpaneele 441 eingesetzt sind. Der Auslassanschluss 5410B ist mit einem Ende des Flüssigkeitszirkulators verbunden, welcher mit einem oberen Ende des rohrförmigen Elements 4472 (11A und 11B) des Kühlers 447 verbunden ist, sodass die aus den drei Einlassanschlüssen 5410A durch den Flüssigkeitszirkulator eingeführte Kühlflüssigkeit kollektiv zum Kühler 447 geschickt wird.

Wie oben beschrieben, zirkuliert die Kühlflüssigkeit auf im Wesentlichen dieselbe Weise wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform durch die Vielzahl der Flüssigkeitszirkulatoren und zwar in einem Flussweg vom Haupttank 445 (5A und 5B) zum Druckzuführabschnitt 446 (3), dem Weitergabetank 5404 (13), den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 5402 (14), dem Verbindungsstück 5410 (13), dem Kühler 447 (11A und 11B) und zurück zum Haupttank 445 (5A und 5B).

Im Folgenden wird der Kühlmechanismus des Flüssigkristallpaneels 441, der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 beschrieben.

18 und 19 sind Darstellungen, die einen Kühlmechanismus des Flüssigkristallpaneels 441, der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 zeigen. Insbesondere ist 18A eine Draufsicht, die den optischen Modulatorhalter 4502 von der Lichtabstrahlungsseite zeigt. 19 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie D-D der 18 genommen ist.

Indem der Druckzuführabschnitt 446 in Betrieb gesetzt wird, wird die Kühlflüssigkeit im Haupttank 445 durch den Flüssigkeitszirkulator 448 in den Weitergabetank 5404 geschickt.

Dann wird die in den Weitergabetank 5404 geschickte Kühlflüssigkeit aus den jeweiligen Auslassabschnitten 54043 des Weitergabetanks 5404 ausgestoßen und aus den jeweiligen Einlassanschlüssen 5406F der drei optischen Modulatorhalter 5402 in die jeweiligen Kühlkammern R4 (19) der jeweiligen optischen Modulatorhalter 5402 eingeführt, wie in 18 und 19 gezeigt.

Die Wärme, welche auf der Antriebsplatine 441C des Flüssigkristallpaneels 441 und der abstrahlungsseitigen Polarisationsplatte 443 durch den von der Lichtquellenvorrichtung 411 abgestrahlten Lichtstrahl erzeugt wird, wird auf die Kühlflüssigkeit in den Kühlkammern R4 übertragen.

Wie in 19 gezeigt, wird die auf die Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer R4 übertragene Wärme entlang mit dem Fluss der Kühlflüssigkeit in 19 nach unten bewegt. Die nach unten übertragene Wärme wird dann von der Wand des unteren Hohlraums 5406E (17A) im Rahmenelement 5406 entlang der Strömung der Kühlflüssigkeit im Wesentlichen zur horizontalen Mitte geführt. Wie in 19 gezeigt, wird die im Wesentlichen zur horizontalen Mitte geführte Wärme durch den zylindrischen Abschnitt 5406C und das mit dem zylindrischen Abschnitt 5406C verbundene Einsetzloch 5405C in die Kühlkammer R3 übertragen.

Die Wärme, die auf der gegenüberliegenden Platine 441D des Flüssigkristallpaneels 441 und der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 durch den von der Lichtquellenvorrichtung 411 abgestrahlten Lichtstrahl erzeugt wird, wird auf die Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer R3 übertragen.

Wie in 19 gezeigt, wird die auf die Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer R3 übertragene Wärme zusammen mit der aus der Kühlkammer R4 übertragenen Wärme entlang mit der Strömung der Kühlflüssigkeit in 19 nach oben übertragen. Die nach oben übertragene Wärme wird dann von der Wand des oberen Hohlraums 5405E (16B) im Rahmenelement 5405 entlang der Strömung der Kühlflüssigkeit im Wesentlichen zur horizontalen Mitte geführt. Wie in 19 gezeigt, wird die im Wesentlichen zur Mitte geführte Wärme dann aus dem Auslassanschluss 5405F entlang der Strömung der Kühlflüssigkeit nach außen übertragen.

Die durch den Auslassanschluss 5405F zur Außenseite des optischen Modulatorhalter 5402 übertragene Wärme wird vom optischen Modulatorhalter 5402 durch den Flüssigkeitszirkulator 448 zum Verbindungsstück 5410 und zum Kühler 447 übertragen, sodass die Wärme auf dieselbe Weise wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform an den Kühler 447 abgegeben wird.

Dann bewegt sich die am Kühler 447 gekühlte Kühlflüssigkeit vom Kühler 447 zum Haupttank 445, dem Druckzuführabschnitt 446, dem Weitergabetank 5404 und zurück zur Kühlkammer R4.

Wie bei der ersten beispielhaften Ausführungsform strömt die Kühlluft entlang der äußeren Seite des optischen Modulatorhalters 5402 und wird vom Sirocco-Ventilator 31 der Kühleinheit 3 zwischen den optischen Modulatorhaltern 5402 und das Trägerelement 4403 eingeströmt, um die Lichteinfallsseite der einfallsseitigen Polarisationsplatte 442 und die Lichtabstrahlungsseite der abstrahlungsseitigen Polarisationsseite 443 zu kühlen.

Wenn in der oben beschriebenen zweiten beispielhaften Ausführungsform, verglichen mit der ersten beispielhaften Ausführungsform, das Flüssigkristallpaneel 441 im optischen Modulatorhalter 5402 eingebaut wird, indem der Flüssigkeitszirkulator 448, der mit dem Auslassanschluss 5405F des Rahmenelements 5405 verbunden ist, in das Einsetzloch 441E1 eingesetzt wird, können die jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren 448 zusammen mit dem mit dem Einlassanschluss 5406F verbundenen Flüssigkeitszirkulator 448 in einer Richtung zur Lichtabstrahlungsseite des optischen Modulatorhalters 5402 verlängert werden, ohne den Kontakt mit der flexiblen Leiterplatine 441E vermeiden zu müssen.

Da der Einlassanschluss 5406F und der Auslassanschluss 5405F des optischen Modulatorhalters 5402 jeweils auf der oberen Seite der jeweiligen Rahmenelemente 5406 und 5405 ausgebildet sind, kann der Verbindungsvorgang der Flüssigkeitszirkulatoren 448 mit dem optischen Modulatorhalter 5402 in einer einzigen Richtung (von oben) durchgeführt werden, sodass der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 im optischen Modulatorhalter 5402 leicht durchgeführt werden kann.

Da des Weiteren der Weitergabetank 5404 an der oberen Seite des gekreuzten dichromatischen Prismas 444 angebracht ist, kann der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 mit dem Weitergabetank 5404 ebenfalls in einer einzigen Richtung (von oben) durchgeführt werden, sodass der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 im optischen Vorrichtungskörper 540 weiter vereinfacht werden kann.

Da weiter das Verbindungsstück 5410 an der oberen Seite des Weitergabetanks 5404 angebracht ist, kann auch der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448, der mit den jeweiligen Auslassanschlüssen 5405F des optischen Modulatorhalters 5402 verbunden ist, in einer einzigen Richtung (von oben) durchgeführt werden, sodass der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 im optischen Vorrichtungskörper 540 weiter vereinfacht werden kann.

Indem das Einsetzloch 5405C und der zylindrische Abschnitt 5406C in dem Paar von Rahmenelementen 5405 und 5406 ausgebildet werden, sind keine zwei Einlassanschlüsse 5406F und Auslassanschlüsse 5405F an den jeweiligen Kühlkammern R3 und R4 notwendig, sondern es kann eine Anordnung eingesetzt werden, die lediglich einen Einlassanschluss 5406F und einen Auslassanschluss 5405F am optischen Modulatorhalter 5402 vorsieht.

Daher kann der Verbindungsvorgang des Flüssigkeitszirkulators 448 mit dem Einlassanschluss 5406F und dem Auslassanschluss 5405F leicht durchgeführt werden. Indem die Anzahl der Verbindungsteile verringert wird, kann zusätzlich die Zahl der Teile ebenfalls verringert werden, welche einen Austritt der Kühlflüssigkeit verursachen. Weiterhin kann die Nutzungseffizienz eines Raums um den optischen Modulatorhalter 5402 erhöht werden. Außerdem kann die Reaktionskraft des Flüssigkeitszirkulators 448 relativ zum optischen Modulatorhalter 5402 weiter verringert werden, wenn der Flüssigkeitszirkulator 448 mit dem optischen Modulatorhalter 5402 verbunden wird, sodass die gegenseitigen Positionen der jeweiligen Flüssigkristallpaneele 441 relativ zum gekreuzten dichromatischen Prisma 444 noch exakter beibehalten werden können und die Pixelverschiebung zwischen den jeweiligen Flüssigkristallpaneelen 441 weiter eingeschränkt werden kann.

Während die vorliegende Erfindung oben mit bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst Verbesserungen und Abwandlungen, solange eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann.

In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen müssen die Einlassanschlüsse 4405D, 4406D und 5406F sowie die Auslassanschlüsse 4405E, 4406E und 5405F nicht an den in den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen Positionen ausgebildet werden, sondern können an anderen Positionen ausgebildet werden.

Z.B. werden in der ersten beispielhaften Ausführungsform die Einlassanschlüsse 4405D und 4406D jeweils an der unteren Seite der Rahmenelemente 4405 und 4406 ausgebildet, und die Auslassanschlüsse 4405E und 4406E werden jeweils an der oberen Seite der Rahmenelemente 4405 und 4406 ausgebildet, jedoch ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt. Insbesondere kann die Konvektionsrichtung der Kühlflüssigkeit umgekehrt werden, sodass die Einlassanschlüsse 4405D und 4406D als Auslassanschlüsse fungieren, und die Auslassanschlüsse 4405E und 4406E als Einlassanschlüsse fungieren. In der obigen Anordnung sind der Weitergabetank 4404 und der Druckzuführabschnitt 446 mit dem Flüssigkeitszirkulator 448 verbunden. Mit eine solchen Anordnung wird die vom Druckzuführabschnitt 446 zugeführte Kühlflüssigkeit in den Weitergabetank 4404 geschickt und am Weitergabetank 4404 für jeden der drei optischen Modulatorhalter 4402 verzweigt und dorthin geschickt.

In der ersten beispielhaften Ausführungsform sind die Kühlkammern R1 und R2 jeweils in beiden Rahmenelementen 4405 und 4406 ausgebildet (d.h. sowohl an der Lichteinfallsseite als auch der Lichtabstrahlungsseite des Flüssigkristallpaneels 441), jedoch ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt. Es kann auch lediglich eine Kühlkammer eingesetzt werden, wobei z.B. lediglich eine im Rahmenelement 4405 ausgebildete Kühlkammer (d.h. lediglich auf der Lichteinfallsseite des Flüssigkristallpaneels 441) vorgesehen werden kann.

Obwohl in der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Einlassanschluss 5406F an der oberen Seite des Rahmenelements 5406 ausgebildet ist, während der Auslassanschluss 5405F an der oberen Seite des Rahmenelements 5405 ausgebildet ist, ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt. Insbesondere kann die Konvektionsrichtung der Kühlflüssigkeit umgekehrt werden, sodass der Einlassanschluss 5406F als Auslassanschluss fungiert und ein Auslassanschluss 5405F als Einlassanschluss fungiert. In der obigen Anordnung sind das Verbindungsstück 5410 und der Druckzuführabschnitt 446 durch den Flüssigkeitszirkulator 448 verbunden. Mit einer solchen Anordnung wird die vom Druckzuführabschnitt 446 zugeführte Kühlflüssigkeit am Verbindungsstück 5410 für jeden der drei optischen Modulatorhalter 5402 verzweigt und dorthin geschickt.

Obwohl in der ersten beispielhaften Ausführungsform der Weitergabetank 5404 als Kühlflüssigkeits-Weitergabeabschnitt verwendet wird, um die aus den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 4402 ausgestoßene Kühlflüssigkeit kollektiv einzuführen, ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt, sondern das in der zweiten beispielhaften Ausführungsform beschriebene Verbindungsstück 5410 kann ebenfalls als Kühlflüssigkeitsweitergabeabschnitt eingesetzt werden.

In der zweiten beispielhaften Ausführungsform sind die Position oder Anzahl der Verbindungslöcher, die auf dem Paar der Rahmenelemente 5405 und 5406 ausgebildet sind, nicht beschränkt. Mit anderen Worten kann das Verbindungsloch an anderen Positionen als im Wesentlichen in der horizontalen Mitte ausgebildet werden und die Anzahl der Verbindungslöcher muss nicht eins sein, sondern kann zwei oder mehr sein.

In der jeweiligen beispielhaften Ausführungsform können der Haupttank 445 und/oder der Druckzuführabschnitt 446 und/oder der Kühler 447, die Teil der optischen Vorrichtung 44 sind, weggelassen, werden, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen.

Obwohl in den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen das Paar von Rahmenelementen 4405 und 4406 und das Paar von Rahmenelementen 5405 und 5406 der optischen Modulatorhalter 4402 und 5402 die einfallsseitigen Polarisationsplatten 442 und die abstrahlungsseitigen Polarisationsplatten 443 an der Lichteinfallsseite und der Lichtabstrahlungsseite aufweisen, ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt. Z.B. kann eine lichtdurchlässige Platine wie z.B. Glas ohne einen darauf angebrachten Polarisationsfilm auf der Lichteinfallsseite und der Lichtabstrahlungsseite des Paars von Rahmenelementen 4405 und 4406 und des Paars von Rahmenelementen 5405 und 5406 angeordnet werden. Indem in der obigen Anordnung als einfallsseitige Polarisationsplatte und abstrahlungsseitige Polarisationsplatte eine reflektierende Polarisationsplatte, die einen Lichtstrahl mit einer vorbestimmten Polarisationsachse durchlässt und einen Lichtstrahl mit einer anderen Polarisationsachse reflektiert, statt einer in den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen, absorbierenden Polarisationsplatte bereitgestellt wird, kann ein Temperaturanstieg aufgrund des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahls in Grenzen gehalten werden, ohne die einfallsseitige Polarisationsplatte und die abstrahlungsseitige Polarisationsplatte mit der Kühlflüssigkeit zu kühlen.

In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen bestehen der Flüssigkeitszirkulator 448, der Haupttank 445, der Druckzuführabschnitt 446, das rohrförmige Element 4472 des Kühlers 447, die Rahmenelemente 4405, 4406, 5405 und 5406, die Weitergabetanks 4404 und 5404 und das Verbindungsstück 5410, die mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt kommende Elemente sind, aus einem Aluminiummaterial, jedoch ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt. Ohne Einschränkung auf Aluminium kann jedes weitere Material eingesetzt werden, das eine Korrosionsbeständigkeit aufweist, wie z.B. sauerstofffreies Kupfer oder Duraluminium. Für den Flüssigkeitszirkulator 448 kann auch Butylgummi oder Fluorkohlenstoffgummi eingesetzt werden, die eine geringe Härte besitzen und in der Lage sind, aufgrund einer kleinen Verformungsreaktionskraft auf die optischen Modulatorhalter 4402 und 5402 die Pixelverschiebung zu beschränken.

In der jeweiligen beispielhaften Ausführungsform wird das Strömungsvolumen der Kühlflüssigkeit, die in die jeweiligen optischen Modulatorhalter 4402 und 5402 eingeführt wird, so festgelegt, dass es im Wesentlichen gleichförmig ist, jedoch ist die Anordnung nicht hierauf beschränkt und es können unterschiedliche Flüssigkeitsvolumina für die in die jeweiligen optischen Modulatorhalter 4402 und 5402 eingeführte Kühlflüssigkeit verwendet werden.

Z.B. kann ein Ventil auf dem Strömungsweg vorgesehen werden, der vom Verzweigungsabschnitt 4401 oder dem Weitergabetank 5404 zu den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 4402 oder den jeweiligen optischen Modulatorhaltern 5402 fließt, sodass der Strömungsweg verbreitert oder verengt werden kann, indem die Einstellung des Ventils geändert wird.

Weiter kann z.B. der Rohrdurchmesser der jeweiligen Flüssigkeitszirkulatoren 448, die den Verzweigungsabschnitt 4401 oder den Weitergabetank 5404 und die jeweiligen optischen Modulatorhalter 4402 und 5402 verbinden, unterschiedlich sein.

In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen werden die äußeren Seiten der optischen Modulatorhalter 4402 und 5402 und die untere Seite des optischen Komponentengehäuses 45 mit der vom Sirocco-Gebläse 31 geschickten Luft gekühlt, jedoch muss kein Sirocco-Gebläse 31 vorgesehen werden. Mit einer solchen Anordnung kann die Wärmeerzeugung minimiert werden.

In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen ist eine Anordnung beispielhaft veranschaulicht, welche eine optische Einheit 4 mit einer in Draufsicht im Wesentlichen L-förmigen Gestalt besitzt, jedoch kann z.B. auch eine Anordnung eingesetzt werden, die in Draufsicht eine im Wesentlichen C-förmige Gestalt besitzt. In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen ist lediglich ein Beispiel eines Projektors 1 mit drei Flüssigkristallpaneelen 441 dargestellt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Projektor angewendet werden, der lediglich ein Flüssigkristallpaneel, zwei Flüssigkristallpaneele oder vier oder mehr Flüssigkristallpaneele besitzt.

In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen wird ein transmissives Flüssigkristallpaneel verwendet, bei dem die Lichteinfallsseite und die Lichtabstrahlungsseite verschieden sind. Jedoch kann auch ein reflektierendes Flüssigkristallpaneel eingesetzt werden, bei dem die Lichteinfallsseite und die Lichtabstrahlungsseite die gleichen sind.

In den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen ist lediglich ein Frontprojektor beispielhaft dargestellt, welcher ein Bild in einer Richtung projiziert, um auf einem Bildschirm beobachtet zu werden, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einem rückseitig projizierenden Projektor angewendet werden, der ein Bild in einer Richtung projiziert, die der Richtung zu Beobachtung des Schirms entgegengesetzt ist.

Obwohl die beste Art und Weise zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung oben offenbart wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. D.h., dass während die vorliegende Erfindung hauptsächlich anhand der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ein Fachmann die spezifische Anordnung, wie z.B. die Form, das Material, die Menge in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen abwandeln kann, solange eine technische Idee und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können.

Daher ist die Beschreibung, die die oben offenbarten Formen und Materialien einschränkt, als zum leichteren Verständnis veranschaulichend anzusehen und soll die Erfindung nicht beschränken, und daher enthält die folgende Erfindung die Beschreibung, die eine Komponentenbezeichnung ohne teilweise oder vollständige Beschränkung der Form und des Materials usw. verwendet.


Anspruch[de]
Optische Vorrichtung (44) umfassend:

einen optischen Modulator, welcher dazu angeordnet ist,

einen von einer Lichtquelle ausgestrahlten Lichtstrahl in Übereinstimmung mit einer Bildinformation zu modulieren um ein optisches Bild zu formen, umfassend:

eine Antriebsplatine (441C), welche eine Mehrzahl von Signalleitungen, eine Mehrzahl von mit der Mehrzahl von Signalleitungen verbundenen Schaltelementen, und eine Mehrzahl von mit der Mehrzahl der Schaltelemente verbundenen Bildelektroden aufweist,

eine gegenüberliegende Platine (441D), welche der Antriebsplatine gegenüberliegt und die gemeinsame Elektroden aufweist,

ein Flüssigkristall (441), das zwischen der Antriebsplatine und der gegenüberliegenden Platine abgedichtet ist, und

eine Schaltplatine (441E), welche elektrisch mit der Mehrzahl der Signalleitungen und den gemeinsamen Elektroden verbunden ist, und welche sich zwischen der Antriebsplatine und der gegenüberliegenden Platine erstreckt, wobei die optische Vorrichtung weiterhin umfasst:

einen Halter des optischen Modulators (4402, 5402), welcher eine Kühlkammer (R1, R2, R3, R4) aufweist, in welcher eine Kühlflüssigkeit abgedichtet ist, wobei der Halter des optischen Modulators den optischen Modulator so hält, dass Wärme auf die Kühlflüssigkeit in der Kühlkammer übertragen werden kann,

dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung weiterhin umfasst:

eine Fluidzirkulatoreinheit (448) umfassend eine Mehrzahl von Fluidzirkulatoren, wobei die Mehrzahl der Fluidzirkulatoren so miteinander kommunizierend und mit der Kühlkammer des Halters des optischen Modulators verbunden sind, dass sie Kühlflüssigkeit aus der Kühlkammer heraus leiten und die Kühlflüssigkeit wiederum in die Kühlkammer hereinleiten,

wobei der Halter des optischen Modulators einen Einlassanschluss (4405D, 4406D, 5406F) zum Einbringen der Kühlflüssigkeit von der Außenseite in die Kühlkammer herein, und einen Auslassanschluss (4405E, 4406E, 5405F) zum Auslassen der Kühlflüssigkeit aus der Kühlkammer heraus auf die Außenseite umfasst, wobei der Einlassanschluss und/oder der Auslassanschluss auf der Seite des optischen Modulators, auf der sich die Schaltplatine erstreckt, geformt sind,

wobei die Schaltplatine mit einem Einführloch (441E1) versehen ist, und wobei ein Fluidzirkulator der Mehrzahl der Fluidzirkulatoren mit dem Einlassanschluss und/oder dem Auslassanschluss verbunden ist und in das Einführloch der Schaltplatine eingeführt ist.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Halter des optischen Modulators ein Paar Rahmenelemente (4405, 4406), welche jeweils eine Öffnung in Übereinstimmung mit einer Bildformungsfläche des optischen Modulators aufweisen und die den optischen Modulator sandwichmäßig aufnehmen, und durchsichtige Platinen (442, 443), welche jeweils an Seiten gegenüberliegend den gegenüberliegenden Seiten des Paars der Rahmenelemente angeordnet sind, umfasst,

wobei die Kühlkammer jeweils in beiden des Paares der Rahmenelemente durch ein jeweiliges Verschließen der gegenüberliegenden Seiten und der Seiten gegenüberliegend zu den gegenüberliegenden Seiten der Öffnung des Paares der Rahmenelemente mit dem optischen Modulator und der durchsichtigen Platine abschließt, und

wobei entweder der Einlassanschluss oder der Auslassanschluss jeweils an einer ersten Seite des Paares der Rahmenelemente korrespondierend zu einer Position der Schaltplatine, in welcher der optische Modulator gehalten wird, eingeformt ist, und der jeweils andere des Einlassanschlusses und des Auslassanschlusses jeweils an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite geformt ist.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der optische Modulatorhalter ein Paar Rahmenelemente (5405, 5406) umfasst, welche jeweils eine Öffnung in Übereinstimmung mit einer Bildformungsfläche des optischen Modulators aufweisen und den optischen Modulator sandwichmäßig aufnehmen, und durchsichtige Platinen (442, 443), die jeweils an der zu den gegenüberliegenden Seiten des Paares der Rahmenelemente gegenüberliegenden Seite angeordnet sind,

wobei die Kühlkammer jeweils in beiden des Paares der Rahmenelemente durch ein jeweiliges Abschließen der gegenüberliegenden Seiten und der Seiten gegenüberliegend zu den gegenüberliegenden Seiten der Öffnung des Paares der Rahmenelemente durch den optischen Modulator und die durchsichtige Platine geformt ist,

wobei das Paar der Rahmenelemente mit einem Kommunikationsloch versehen ist, das mit den jeweiligen Kühlkammern kommuniziert,

wobei der Einlassanschluss auf einer Seite korrespondierend zu der Position der Schaltplatine eingeformt ist, wenn der optische Modulator in einem Rahmenelement des Paars der Rahmenelemente gehalten ist, und

wobei der Auslassanschluss auf einer Seite korrespondierend zu der Position der Schaltplatine eingeformt ist, wenn der optische Modulator in dem anderen Rahmenelement des Paars der Rahmenelemente gehalten ist.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend:

den optischen Modulator umfassend eine Mehrzahl optischer Modulatoren,

den Halter des optischen Modulators umfassend eine Mehrzahl Halter optischer Modulatoren in Übereinstimmung mit der Mehrzahl der optischen Modulatoren,

eine farbkombinierende optische Vorrichtung (440, 450), welche eine Mehrzahl von Lichteinfallsseiten aufweist, auf denen die Mehrzahl der Halter der optischen Modulatoren angebracht sind und die einen Lichtstrahl, welcher durch die Mehrzahl der optischen Modulatoren moduliert ist, kombiniert; und

einen Kühlflüssigkeitsweitergabeabschnitt (4404, 5404), welcher an einer Seite der zu der Mehrzahl der Lichteinfallsseiten orthogonalen Seiten in einer sich erstreckenden Richtung der Schaltplatine angeordnet ist, und mit den jeweiligen Fluidzirkulatoren verbunden ist, welche mit den jeweiligen Einlassanschlüssen oder den jeweiligen Auslassanschlüssen der Mehrzahl der Halter der optischen Modulatoren verbunden ist und jeweils in das Einführungsloch der Schaltplatine eingesetzt ist, um gemeinsam die Kühlflüssigkeit, die in den jeweiligen Fluidzirkulatoren zirkuliert, weiter zu geben.
Projektor (1) umfassend: eine Lichtquellenvorrichtung (411), eine optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, und eine optische Projektionsvorrichtung, welche so angeordnet ist, dass sie ein optisches Bild, das durch die optische Vorrichtung geformt ist, in einer vergrößerten Weise projiziert.






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