专利名称：光调制装置、光学装置以及投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据图像信息调制从光源射出的光束的光调制装置、具有该光调制装置的光学装置以及投影机。
在该投影机中，光学装置的构成包含根据图像信息调制色光的3个光调制装置、合成由这些光调制装置调制后的各光束形成光学像的色合成光学系统。
其中，光调制装置具备具有密闭封入了液晶等的电光学材料的一对基板的光调制装置主体；收纳固定该光调制主体的保持框架。
作为光调制装置主体的一对基板，例如，由形成有用于向电光学材料施加驱动电压的数据线、扫描线、开关元件、像素电极等的第一基板，和形成有共同电极、黑掩膜，进而根据需要形成彩色滤光器等的第二基板构成。
保持框架的构成包含收纳光调制装置主体的收纳部；定位固定该收纳部内的光调制装置主体的固定板。在该保持框架收纳光调制装置主体时，例如，在保持框架的收纳部一侧向着一方的基板进行收纳后，从另一基板一侧用固定板按压固定。
在以上那样的光调制装置中，被形成在第一基板上的数据线、扫描线、被形成在第二基板上的黑掩膜等吸收由来自光源的光束照射产生的热，第一基板以及第二基板的温度上升。因此，需要使上述基板散热。
在此，被配置在收纳部一侧的基板，因为和收纳部的接触面积大，所以通过用金属等的热传导材料构成收纳部，可以有效地释放它的热。
但是，被配置在固定板一侧的基板，固定板由薄的板状体构成，热容量小。而且，固定板，因为是局部接触按压固定该基板的构造，所以存在被配置在固定板一侧的基板的热难以释放的问题。
另一方面，虽然为了使固定板的热容量增大，可以考虑增加固定板的厚度尺寸，但是因为光调制装置变厚，搭载它的光学装置增大，所以不利于小型化。另外，因为与被配置在光调制装置的后段上的偏振板等的光学元件的间隙增大，所以有可能产生颜色不均匀、对比度不良等的画质不良。
本发明的光学调制装置，是根据图像信息调制从光源射出的光束的光调制装置，其特征在于，具备在一对透明基板之间密闭封入有电光学材料的光调制装置；具有收纳该光调制装置主体的收纳部以及按压固定该收纳部内的光调制装置主体的固定板的保持框架；在上述一对基板中被设置在配置于上述固定板一侧的第一基板的外周边缘的、和上述收纳部以及/或者上述固定板接触的热传导性材料构成的框状部件。
在此，框状部件也可以只与保持框架的收纳部接触，或者只与固定板接触。进而，也可以配置成与收纳部以及固定板的双方接触。
在该构成的本发明中，因为在光调制装置的第一基板的外周边缘上配置由热传导性材料构成的框状部件，所以可以高效率地把第一基板的热传递到框状部件上。该框状部件，因为与保持框架接触，所以被传递到框状部件的热经由保持框架释放到外部。这样，通过设置由热传导性材料构成的框状部件，因为可以高效率地把第一基板的热传递到保持框架，所以可以把第一基板的散热性设置为良好的状态。
另外，因为通过设置框状部件可以使散热性良好，所以不需要为了增加固定板的热容量而增加固定板的厚度尺寸，不会引起画质下降。
在本发明的光调制装置中，上述固定板以及上述框状部件，优选地被形成为一体。
在此，固定板以及框状部件，例如，可以分别由不同的材料构成，用粘接剂等粘接固定各部件进行一体化，也可以通过焊接等一体化。另外，固定板以及框状部件，也可以通过例如用注入成形等将相同的材料成型，作为一体化地形成的成形产品来形成。
如果按照本发明，则因为在光调制装置的第一基板的外周边配置有由热传导性材料构成的框状部件，所以可以有效地把产生于第一基板上的热传递到框状部件。另外，该框状部件，因为和固定板一体地形成，所以可以充分确保在该框状部件以及固定板的接触面积，通过向框状部件～固定板的热传导路径可以把在第一基板上产生的热释放到外部。因而，因为可以提高光调制装置主体的散热特性，所以可以实现光调制装置的高寿命化。另外，因为可以使光调制装置主体的散热特性良好，所以不需要为了增加固定板的热容量而增加固定板的厚度尺寸，不会引起画质下降。
在本发明的光调制装置中，上述固定板以及上述框状部件，优选地，由热传导性金属或者热传导性树脂构成。
在此，作为热传导性金属，例如，可以采用殷钢以及42Ni-Fe等的铁-镍合金、镁合金、铝合金等。
另外，作为热传导性树脂，可以采用混入有碳纤维、碳纳米管等的碳填料的树脂(聚碳酸酯、硫化聚苯(ポリフエニレンサルフアイル)、液晶树脂等)等。
如果按照本发明，则因为可以由具有良好的热传导性的热传导性金属或者热传导性树脂构成固定板以及框状部件，所以通过上述热传导路径可以进一步提高第一基板的散热性。
在本发明的光调制装置中，优选地，上述热传导性金属或者上述热传导性树脂的热传导率是10W/(m·K)或以上。
如果按照本发明，则可以靠着上述热传导路径迅速地释放在第一基板上产生的热。另外，固定板以及框状部件的材料，可以在满足10W/(m·K)或以上的条件的范围中自由地设定，可以设置成适应要求的材质。因而，在设计光调制装置时，根据所需要的性能等实现材料的最佳化。
在本发明的光调制装置中，上述框状部件，优选地，和上述光调制装置主体一同被收纳配置在上述收纳部内，在该框状部件的外周边和上述收纳部的内侧面上，形成有规定的间隙。
如果按照本发明，则因为在框状部件的外周边和收纳部的内侧面上，形成有规定的间隙，所以例如，即使是框状部件和收纳部由不同的部件构成的情况，也可以避免由于不同的热膨胀率引起的热膨胀量的差，在框状部件以及收纳部之间产生机械性的干扰。因而，可以避免由于在光调制装置主体产生的热在光调制装置中产生变形，可以避免因被封入一对基板间的电光学材料的形状变化引起的画质的劣化。
在本发明的光调制装置中，优选地，在上述第一基板外面，贴紧粘贴有防止尘埃附着到上述基板外面的防尘玻璃，上述框状部件，和该防尘玻璃以及/或者上述第一基板接触。
在此，框状部件，可以只和防尘玻璃或者只和第一基板接触，也可以和双方接触。
如果按照本发明，则例如，在框状部件只和第一基板接触的情况下，因为可以直接把第一基板的热传递到框状部件，所以可以有效地释放第一基板的热。
另外，例如，在框状部件只接触防尘玻璃的情况下，第一基板的热可以经由防尘玻璃传递到框状部件，由上述热传送路径释放。框状部件因为由热传导性材料构成，所以可以高效率地从防尘玻璃向框状部件传递热。因而，即使是只接触防尘玻璃的情况也可以使第一基板的散热性良好。
进而，例如，在框状部件与防尘玻璃以及第一基板的双方接触的情况下，因为可以从防尘玻璃以及第一基板的双方向框状部件传递热，所以可以进一步提高第一基板的散热特性。
在本发明的光调制装置中，优选地，上述防尘玻璃由蓝宝石、石英、水晶以及萤石任意一种构成。
如果按照本发明，则防尘玻璃，在是光透过性材料的同时，具有高的热传导率。因而，通过用这样的材料构成防尘玻璃，可以提高第一基板的散热特性。
在本发明的光调制装置中，优选地，在上述规定的间隙，以及上述框状部件和上述防尘玻璃以及/或者上述第一基板之间，填充有具有热传导性的粘接剂。
如果按照本发明，则通过在被形成于框状部件的外周边和收纳部的内侧面之间的间隙中填充具有热传导性的粘接剂，该粘接剂辅助各部件之间的热传导，除了框状部件～固定板的热传导路径外，还可以确保框状部件～收纳部的热传导路径，可以进一步提高第一基板的散热特性。
另外，通过在框状部件和防尘玻璃以及/或者第一基板之间还填充具有热传导性的粘接剂，与上述一样，粘接剂辅助各部件间的热传递，靠框状部件～固定板的热传递路径进一步迅速释放在第一基板上产生的热。
在本发明的光调制装置中，优选地，上述粘接剂的构成包含金属材料。
如果按照本发明，则粘接剂中的金属材料被夹在部件之间，因为成为热连接这些部件，所以可以进一步促进部件间的热传递。
在本发明的光调制装置中，优选地，上述固定板以及上述框状部件的线膨胀系数是6×10-6/K或以下。
如果按照本发明，则固定板以及框状部件的线膨胀系数，因为接近防尘玻璃以及/或者第一基板的线膨胀系数，所以可以使由在固定板以及框状部件、与防尘玻璃以及/或者第一基板之间的各部件的热产生的尺寸变化(膨胀、收缩)量大致相同。因而，当用粘接剂固定固定板以及框状部件、与防尘玻璃以及/或者第一基板的情况下，可以避免由各部件的热产生的尺寸变化在光调制装置中产生变形，可以避免由被封入一对基板间的电光学材料的形状变换引起的画质的劣化。
在本发明的光调制装置中，优选地，在上述第一基板，形成有相互平行地配置形成的多条数据线、在和这多条数据线正交的方向上排列形成的多条扫描线、被配置在上述数据线以及扫描线与像素电极之间的开关元件。
这样的扫描线、数据线等容易吸收来由自光源的光束照射引起的热，设置有扫描线、数据线等的基板温度容易上升。
如果按照本发明，则由于在这样的第一基板一侧配置框状部件被一体化的固定板，因而可以更有效地释放在光调制装置主体上产生的热。
在本发明的光调制装置中，优选地，上述第一基板，是被配置在上述光调制装置主体的光束射出一侧的基板。
在光调制装置主体的光束射出一侧，因为安装有光调制装置后段的偏振板、棱镜等，所以光束射出一侧散射性特别差。
如果按照本发明，则通过在被配置成光束射出一侧的第一基板一侧配置框状部件被一体化的固定板，可以提高散热性。
本发明的光学装置，是具备根据图像信息每种色光地调制多种色光的多个光调制装置、合成由各光调制装置调制的光束的色合成光学装置的光学装置，其特征在于，所述光调制装置是以上描述的光调制装置。
如果按照本发明，则因为光学装置具有以上描述的光调制装置，所以可以享有和以上描述的光调制装置一样的作用·效果。即，可以设置成不会产生画质下降并且基板的热释放性良好的光学装置。
本发明的投影机，是根据图像信息调制从光源射出的光束形成光学像进行放大投影的投影机，其特征在于，具备以上描述的光调制装置或者上述的光学装置。
如果按照本发明，则投影机可以享有和以上描述的光学调制装置以及光学装置同样的作用·效果。
另外，因为投影机具备散热性良好的光调制装置以及光学装置，所以当在光调制装置以及光学装置的冷却中使用风扇时，可以使风扇小型化，实现低噪音化。
进而，投影机，因为具备散热性良好的光调制装置以及光学装置，所以可以增加来自光源的光束，可以增加投影在屏幕上的图像的亮度。
图1是从上方前面一侧看本发明的实施方式1的投影机的透视图。
图2是从下方背面一侧看上述投影机的透视图。
图3是展示上述投影机的内部的透视图，具体地说，是从图1状态拆下上壳的图。
图4是展示上述投影机的内部的透视图，具体地说，是从图3的状态拆下控制基板的图。
图5是展示构成上述投影机的光学单元的分解透视图。
图6是示意性地展示上述光学单元的图。
图7是展示构成上述光学单元的光学装置主体的透视图。
图8是液晶面板的分解透视图。
图9是展示上述液晶面板的一对基板结构的透视图。
图10是上述液晶面板的剖面图。
图11是本发明的实施方式2的液晶面板的剖面图。
图12是本发明的实施方式3的液晶面板的剖面图。
图13是本发明的实施方式4的液晶面板的剖面图。
图14是本发明的实施方式5的液晶面板的剖面图。
图15是本发明的实施方式6的液晶面板的剖面图。
实施方式11.投影机的主要构造图1是从上方前面一侧看本发明的投影机1的透视图。图2是从下方背面一侧看投影机1的透视图。
如图1或者图2所示，投影机1具备由注入成形形成的大致长方体的外装壳2。该外装壳2，是收纳投影机1的主体部分的合成树脂制的箱体，具备上壳21和下壳22，这些壳21、22被构成为可以相互自如拆装。
上壳21，如图1、2所示，其构成包含分别构成投影机1的上面、侧面、前面以及背面的上面部21A、侧面部21B、前面部21C以及背面部21D。
同样，下壳22也如图1、2所示，其构成包含分别构成投影机1的下面、侧面、前面以及背面的下面部22A、侧面部22B、前面部22C以及背面部22D。
因而，如图1、2所示，在长方体的外装壳2中，连接上壳21以及下壳22的侧面部21B、22B之间构成长方体的侧面部210，同样，连接前面部21C、22C之间构成前面部220，连接背面部21D、22D之间构成背面部分230，由上面部21A构成上面部分240，由下面部22A构成下面部分250。
如图1所示，在上面部分240，在其前方一侧设置有操作面板23，在该操作面板23的附近形成有声音输出用的扬声器孔240A。
在从前方看右侧的侧面部分210，形成有跨过2个侧面部21B、22B的开口211。在此，在外装壳2内，设置后述的主基板51、接口基板52，通过被安装在该开口211上的接口面板53，被安装在主基板51上的连接部51B与安装在接口基板52上的连接部52A露出到外部。在这些连接部51B、52A中，将外部的电子机器等连接到投影机1。
在前面部分220中，从前方看在右侧，在上述操作面板23的附近，形成有跨过2个前面部21C、22C的圆形的开口221。如与该开口221对应那样，在外装壳2内部设置有投影透镜46。这时，投影透镜46的前端部分从开口221露出到外部，通过作为该开口部分的一部分的杆46A，可以手动进行投影透镜46的聚焦操作。
在前面部分220，在开口221的相反一侧的位置上，形成有排气口222。在该排气口222上形成有安全盖222A。
如图2所示，在背面部分230，从背面看在右侧形成有矩形的开口231，接入连接器24从该开口231露出。
在下面部分250，从下方看在右端侧的中央位置上形成有矩形的开口251。在开口251，拆装自如地设置有覆盖该开口251的灯罩25。通过拆下该灯罩25，可以容易地进行未图示的光源灯的更换。
另外，在下面部分250，从下方看在左侧背面一侧的角部上，形成有在一段内侧凹陷的矩形面252。在该矩形面252，形成有用于从外部吸入冷却空气的吸气口252A。在矩形面252，拆装自如地设置有覆盖该矩形面252的吸气口盖26。在吸气口盖26上，形成有与吸气口252A对应的开口26A。在开口26A上，设置未图示的空气过滤器，防止尘埃向内部的侵入。
进而，在下面部250，在后方一侧的大致中央位置上形成有构成投影机1的脚部的后脚2R。另外，在下面部22A中的前方一侧的左右角部，同样分别设置有构成投影机1的脚部的前脚2F。即，投影机1靠后脚2R以及2个前脚2F这3点支撑。
2个前脚2F，分别被构成为可以在上下方向进退，通过调整投影机1的前后方向以及左右方向的倾斜(姿态)，可以调整投影图像的位置。
另外，如图1、2所示，如跨越下面部分250和前面部分220那样，在外装壳2中的前方一侧的大致中央位置上，形成有长方体形状的凹部253。在该凹部253，设置有在覆盖该凹部253下侧以及前侧的前后方向上可以滑动自如的盖部件27。由该盖部件27，在凹部253，收纳用于进行投影机1的遥控操作的未图示的遥控器。
在此，图3、4，是展示投影机1的内部的透视图。具体地说，图3是从图1的状态拆下投影机1的上壳21的图。图4是从图3的状态拆下控制基板5的图。
在外装壳2中，如图3、4所示，具备被沿着背面部分配置的，在左右方向上延伸的电源单元3；被配置在该电源单元3的前侧平面看大致L字形状的作为光学系统的光学单元4；被配置在这些单元3、4上方以及右侧的作为控制部的控制基板5。由这些各装置3～5构成投影机1的主体。
电源单元3的构成包含电源31；配置在该电源31的下方的未图示的灯驱动电路(镇流器)。
电源31，把通过与上述接入连接器连接的未图示的电源电缆从外部提供的电力提供给上述灯驱动电路、控制基板5等。
上述灯驱动电路，向构成光学单元4的在图3、4中未图示的光源灯提供从电源31提供的电力，和上述光源灯电气连接，这样的灯驱动电路，例如，可以通过在基板上配线来构成。
电源31以及上述灯驱动电路，大致平行地在上下并列配置，它们占有空间在投影机1的背面一侧在左右方向上延伸。
另外，电源31以及上述灯驱动电路，由左右侧开口的铝等的金属制的密封部件31A覆盖周围。
密封部件31A，除了作为引导冷却空气的管道的功能，还具有使在电源31、上述灯驱动电路等中产生的电磁噪声不向外部泄露的功能。
控制基板5，如图3所示，具备包含如覆盖单元3、4上侧那样配置的CPU、连接部51B等的主基板51；包含被配置在该主基板51的下侧的连接部52A的接口基板52。
在该控制基板5中，根据经由连接部51B、52A输入的图像信息，主基板51的CPU等进行构成后述的光学装置的液晶面板441的控制。
主基板51，由金属制的密封部件51A覆盖周围。主基板51，虽然在图3中难以看清楚，但与构成光学单元4的上光导向体(ライトガイド)472的上端部分472A(图4)接触。
2.光学单元的详细构成在此，图5是展示光学单元4的分解透视图。图6是示意性地展示光学单元4的图。
光学单元4，如图6所示，是光学处理从构成光源装置411的光源灯416射出的光束、形成与图像信息对应的光学像，放大投影该光学像的单元，具备积分仪(インテグレ一タ)照明光学系统41、色分离光学系统42、中继光学系统43、光学装置44、投影透镜46、收纳这些光学零件41～44、46的合成树脂制的光导向体47(图5)。
积分仪照明光学系统41，是用于大致均匀地照明构成光学装置44的3枚液晶面板441(对红，绿，蓝每种颜色光分别设置为液晶面板441R、441G、441B)的图像形成区域的光学系统，具备光源装置411、第1透镜阵列412、第2透镜阵列413、偏振变换元件414、重叠透镜415。
光源装置411，具备作为放射光源的光源灯416和反射器417，在反射器417上反射从光源灯416射出的放射状的光线作为平行光线，向外部射出该平行光线。
第1透镜阵列412，具有把从光轴方向看具有大致矩形轮廓的小透镜排列成矩阵形状的结构。各小透镜，把从光源灯416射出的光束分割成多个部分光束。各小透镜的轮廓形状，被设置成和液晶面板441的图像形成区域的形状大致相似的形状。例如，如果液晶面板441的图像形成区域的横纵比(横和纵的尺寸的比率)是4∶3，则各小透镜的横纵比也被设定为4∶3。
第2透镜阵列413，具有和第1透镜阵列412大致相同的结构，具有小透镜被排列成矩阵形状的结构。该第2透镜阵列413，具有和重叠透镜415一同把第1透镜阵列412的各小透镜的像成像在液晶面板441上的功能。
偏振变换元件414，被配置在第2透镜阵列413和重叠透镜415之间。这样的偏振变换元件414，把来自第2透镜阵列413的光变换为1种偏振光，由此，提高在光学装置44中的光的利用效率。
色分离光学系统42，具备2枚分色镜421、422和反射镜423，具有由分色镜421、322把从积分仪照明光学系统41射出的多个部分光束分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)3种颜色的色光的功能。
中继光学系统43，具备入射侧透镜413、中继透镜433和反射镜432、434，具有把作为由色分离光学系统42分离的色光的红色光引导到液晶面板441R的功能。
这时，在色分离光学系统42的分色镜421中，在从积分仪照明光学系统41射出的光束中，红色光成分和绿色光成分透过，蓝色光成分反射。由分色镜421反射的蓝色光，在反射镜423上反射，通过场透镜418，到达蓝色用的液晶面板441B。该场透镜418把从第2透镜阵列413射出的各部分光束变换为相对其中心轴(主光线)平行的光束。被设置在其它的液晶面板441G、441R的光入射一侧的场透镜418也一样。
另外，在透过分色镜421的红色光和绿色光中，绿色光由分色镜422反射，通过场透镜418，到达绿色用的液晶面板441G。另一方面，红色光透过分色镜422通过中继光学系统43，进一步通过场透镜418达到红色光用的液晶面板441R。
进而，对红色光使用中继光学系统43是因为，由于红色光的光路的长度比其它色光的光路长度长，因而为了防止光的发散等导致的光利用效率的下降的缘故。即，是为了把入射到入射侧透镜431的部分光束原样地传送到场透镜418的缘故。进而，在中继光学系统43，虽然构成为通过3个色光中的红色光，但是并不限于此，例如也可以构成为通过蓝色光。
光学装置44，根据图像信息调制入射的光束形成彩色图像，具备入射在色分离光学系统42中分离的各个色光的3个入射侧偏振板442；被配置在各入射侧偏振板442的后段、修正视野角的视野角修正滤光器板448；被配置在各视野角修正滤光器板448的后段的作为光调制装置的液晶面板441R、441G、441B；被配置在各液晶面板441R、441G、441B的后段的射出侧偏振板443；作为色合成光学装置的交叉分色棱镜444。在此，有关液晶面板441(441R、441G、441B)的构造后述。
在光学装置44中，用色分离光学系统42分离的各色光，根据图像信息由这3枚液晶面板441R、441G、441B、入射侧偏振板442、视野角修正滤光器板448，以及射出侧偏振板443调制而形成光学像。
入射侧偏振板442，在用色分离光学系统分离的各颜色光中，只使一定方向的偏振光透过，吸收其它的光束。
射出侧偏振板443的构成和入射侧偏振板442大致相同，在从液晶面板441(441R、441G、441B)射出的光束中，只使规定方向的偏振光透过，吸收其它的光束。
这些入射侧偏振板442以及射出侧偏振板443，被设定为相互偏振光轴的方向正交。
交叉分色棱镜444，合成从射出侧偏振板443射出的，对各颜色光的每一个调制后的光学像，形成彩色图像。
在交叉分色棱镜444中，反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层摸，沿着4个直角棱镜的界面设置成大致X字形状，由这些电介质多层膜合成3个色光。
视野角修正滤光器板448，是在蓝宝石玻璃等的透明基板上，粘贴修正视野角的视野角修正膜的滤光器板。
以上说明的液晶面板441、射出侧偏振板443以及交叉分色棱镜444，作为一体地单元化的光学装置主体45构成。图7是展示光学装置主体45的透视图。
光学装置主体45具备交叉分色棱镜444；被固定在该交叉分色棱镜444的上面的合成树脂制的固定部件447；被安装在交叉分色棱镜444的光束入射端面的、保持射出侧偏振板443的金属制的偏振板保持板446；由被安装在该偏振板保持板446的光束入射一侧的透明树脂制的4个销部件445保持的液晶面板441(441R，441G，441B)。
在偏振板保持板446和液晶面板441之间，设置规定间隔的空隙，冷却空气流过该空隙部分。
光学装置主体45，通过被形成在固定部件447上的4个腕部447A的圆孔447B，螺钉固定在下光导向体471上。
3.液晶面板的详细构成下面用图8至图10说明液晶面板441的构成。如图8所示液晶面板441具备光调制装置主体500；保持并固定该光调制主体500的保持框架510。
光调制装置主体500，具有由玻璃等构成的一对基板501A、501B和被粘贴在该一对基板501A、501B上的防尘玻璃502A、502B。
一对基板501A、501B，成为通过密封材料(图示省略)隔开规定间隔贴合，在两基板501A、501B之间注入作为电光学材料的液晶的结构。
如图9所示，一对基板501A、501B中，在一方的基板(第一基板)501A上形成有相互平行地排列形成的多条数据线501C；在和这些数据线正交的方向上排列形成的多条扫描线501D；被配置在数据线501C以及扫描线501D、与由ITO(Indium Tin Oxide)等的透明导电体构成的像素电极501E之间的TFT元件等的开关元件501F。另外，在另一方的基板(第二基板)501B的内面上与上述像素电极对应地形成有对置电极501G、黑色掩膜501H等，由它们构成有源矩阵型液晶面板结构。
在这样的一对基板501A、501B上，如箭头P所示从第二基板501B一侧光束入射，从第一基板501A一侧光束射出。
如图10所示，防尘玻璃502A、502B，被粘贴在一对基板501A、501B的基板外面(光束入射侧端面以及光束射出侧端面)。该防尘玻璃502A、502B，被覆基板外面防止尘埃的附着。即使尘埃附着在这样的防尘玻璃502A、502B的外面，因为未成为聚焦状态，所以不会在投影图像上成为阴影。
该防尘玻璃502A、502B，例如，由蓝宝石、石英、水晶或者萤石等构成。以下表1展示各材料的特性(热传导率、线膨胀系数)。
被粘贴在第一基板501A上的防尘玻璃502A的外径尺寸，比第一基板501A的外径尺寸还小。
另外，被粘贴在第二基板501B上的防尘玻璃502B，与后述的保持框架510的收纳部511接触。
保持框架510的构成具备收纳保持光调制装置主体500的收纳部511；从光束射出一侧相对收纳部511按压固定被收纳的光调制装置主体500的固定板512。
收纳部511，成为具有与基板501A、501B的图像形成区域对应的开口部511A的大致矩形框状。在该收纳部511的四角上，形成有用于插通偏振板保持板446的销部件445的安装孔(参照图7)。另外，在收纳部511的侧面大致中央部，形成有用于与固定板512接合的扣接合部511B。
固定板512，和收纳部511一样，成为具有与基板501A、501B的图像形成区域对应的开口部512A的大致矩形框状。另外，在固定板512上，形成有与上述扣接合部511B对应的扣512B。进而，在固定板512的光束入射侧端面，在开口部512A的边缘，突出设置有框状部件512C。进而，固定板512和框状部件512C，可以由粘接剂等粘接固定进行一体化，也可以通过焊接等一体化。另外，也可以通过由例如注入成形等进行成型，将同一材料形成为一体形成的成型品。
该框状部件521C，被形成得比防尘玻璃502A外围形状还大。另外，在该框状部件512C的内周边缘前端部分，具有如基板501A的外周边缘部嵌合那样的阶梯部512D。该阶梯部512D的高度尺寸，被形成得比防尘玻璃502A的厚度尺寸还大一些。即，在光调制装置主体500被收纳保持在保持框架510中的状态下，如图10所示，在框状部件512C的内周边缘和防尘玻璃502A的外周边缘之间，以及固定板512的光束入射侧端面和防尘玻璃502A的光束射出侧端面之间，形成规定的间隙。
另外，在该框状部件512C中，其外周边缘被形成得比收纳部511的内周形状还小。即，在光调制装置主体500被收纳保持在保持框架510中的状态下，如图10所示，在框状部件512C的外侧面和收纳部511的内侧面之间，形成规定的间隙。
上述的收纳部511以及固定板512，例如，由殷钢以及42Ni-Fe等的铁-镍合金、镁合金、铝合金，或者热传导性树脂等构成。进而，可以用相同的材料构成收纳部511以及固定板512，也可以用不同的材料构成。另外，可以用相同的材料构成固定板512和框状部件512C，也可以用不同的材料构成。例如，如果用相同材料构成这些收纳部511、固定板512，以及框状部件512C，则因为各部件的热引起的尺寸变化(膨胀、收缩)量相同，所以液晶面板441的功能可靠性有飞跃性的提高。以下的表2展示各部件的特性(热传导率、线膨胀系数)。
这样的液晶面板441如以下那样组装。
首先，在保持框架510的收纳部511的内面上涂布粘接剂。接着，把光调制装置主体500从防尘玻璃502B一侧收纳在收纳部511中。进而，把第一基板501A嵌合在固定基板512中的框状部件512C的阶梯部512D上。而后，在被形成在框状部件512C的内周边缘和防尘玻璃502A的外周边缘之间、固定板512的光束入射一侧端面和防尘玻璃502A的光束入射一侧端面之间以及框状部件512C的外周边缘和收纳部511的内周面之间的间隙中填充粘接剂。其后，使固定板512的扣512B接合在收纳部511的扣接合部511B上，把光调制装置主体500按压固定在收纳部511。
作为上述粘接剂，可以使用具有良好热传导性的热硬化型粘接剂，或者光硬化型粘接剂。另外，作为具有良好的热传导性的粘接剂，可以采用含有银、银钯、铜、碳等的金属的粘接剂。
因而，如果按照本实施方式，则可以起到以下的效果。
(1)因为在液晶面板441的第一基板501A的外周边缘，配置有与第一基板501A接触的由热传导性材料组成的框状部件512C，所以在第一基板501A上产生的热可以高效率地传递到框状部件512C。该框状部件512C，因为与固定板512一体地形成，所以可以充分确保框状部件512C以及固定板512的接触面积，可以通过框状部件512C～固定板512的热传导路径把在第一基板501A上产生的热释放到外部。因而，因为可以使光调制装置主体500的散热特性良好，所以可以实现液晶面板441的高寿命化。另外，不需要增加固定板512的厚度尺寸来增加热容量，不会引起画质下降。
(2)固定板512以及框状部件512C，因为由殷钢以及42Ni-Fe等的铁-镍合金、镁合金、或者铝合金等的热传导性金属，或者，混入有碳纤维、碳纳米管等的碳填料的树脂(聚碳酸酯、硫化聚苯、液晶树脂等)的热传导率特别高的热传导性材料构成，所以通过框状部件512C～固定板512的热传导路径可以进一步提高第一基板501A的散热特性。
(3)如果固定板512以及框状部件512C的热传导率是10W/(m·K)或以上，则可以靠框状部件512C～固定板512的热传导路径迅速释放在第一基板501A上产生的热。另外，作为这样的材料，可以使用如表2所示那样的各种的材料，所以可以在液晶面板441的设计中最佳化。
(4)因为在框状部件512C的外周边缘和收纳部511的内侧面，形成有规定的间隙，所以即使框状部件512C和收纳部件511由不同的材料构成，也可以避免由于因各部件的热引起的尺寸变化(膨胀，收缩)量的差，在框状部件512C以及收纳部件511之间产生机械干扰。因而，可以避免由于在光调制装置主体500上产生的热在液晶面板441上发生变形，可以避免因被封入一对基板501A、501B之间的液晶的形状变化引起的画质的劣化。
(5)在第一基板501A上形成数据线501C、扫描线501D等，因为该数据线501C、扫描线501D等吸收由来自光源的光束照射产生的热，所以第一基板501A容易温度上升。因为在这样的第一基板501A上直接接触配置框状部件512C，所以可以进一步提高第一基板501A的热的散热性。
(6)防尘玻璃502A、502B，由蓝宝石、石英、水晶或者萤石等构成，这样的材料，因为热传导率高，所以可以进一步提高从贴付有防尘玻璃502A、502B的第一基板501A、第二基板501B的散热性。
(7)通过在被形成于框状部件512C的外周边缘和收纳部511的内侧面之间的间隙中填充具有热传导性的粘接剂，该粘接剂辅助各部件之间的热传递，除了框状部件512C～固定板512的热传递路径外，还可以确保框状部件512C～收纳部511的热传递路径，可以进一步提高第一基板501A的散热特性。
(8)通过在框状部件512C与防尘玻璃502A以及第一基板501A之间填充具有热传导性的粘接剂，粘接剂辅助各部件间的热传递，靠框状部件512C～固定板512的热传导路径进一步迅速释放在第一基板501A上产生的热。
(9)被填充在形成于框状部件512C的外周边缘与收纳部511的内侧面之间的间隙，以及，框状部件512C与防尘玻璃502A和第一基板501A之间的粘接剂，因为包含银、银钯、铜、碳等的金属，所以粘接剂中的金属被夹在部件间，热连接这些部件，进一步促进部件之间的热传递。
(10)固定板512以及框状部件512C的线膨胀系数，如果是6×10-6/K或以下，则因为接近防尘玻璃502A以及第一基板501A的线膨胀系数，所以可以把由在固定板512以及框状部件512C与防尘玻璃502A以及第一基板501A之间的各部件的热引起的尺寸变化(膨胀，收缩)量设置为大致相同。因而，可以避免由在光调制装置主体500上产生的热在液晶面板441上产生的变形，可以避免被封入到一对基板501A、501B之间的液晶的形状变化引起的画质的劣化。另外，作为这样的材料，可以使用表2所示的各种材料，液晶面板441在设计中可以最佳化。
(11)因为在液晶面板441的光束射出一侧，安装有后段的射出侧偏振板443、棱镜444等，所以在液晶面板441的光束射出一侧散热性特别差。在本实施方式中，因为在被配置在液晶面板441的光束射出一侧的第一基板501A一侧配置把框状部件512C一体化的固定板512，所以可以提高液晶面板441的光束射出一侧的散热性。
(12)在第二基板501B上形成黑色掩膜501H，由于该黑色掩膜501H吸收光束，因而第二基板501B发热。该热通过防尘玻璃502B传递到收纳部511而被散热。在本实施方式中，因为收纳部511也由和固定板512以及框状部件512C一样的热传导性材料构成，所以还可以提高第二基板501B的散热性。
(13)在框状部件512C上，形成阶梯部512D，在该阶梯部512D上接触第一基板501A的侧面以及光束射出面。由此，可以大大确保框状部件512C和第一基板501A的接触面积，可以提高对框状部件512C的热传导效率。
(14)阶梯部512D的高度尺寸，被形成得比防尘玻璃502A的厚度尺寸还大一些。因而，固定板512以及框状部件512C和防尘玻璃502A不接触，不会有损伤防尘玻璃502A的可能。
(15)投影机1，因为具备上述的液晶面板441，所以可以增加来自光源装置441的光束，可以增加被投影在屏幕上的图像的亮度。
(16)投影机1，因为具备上述的液晶面板441，所以当在液晶面板441的冷却中使用风扇时，可以使风扇小型化，实现低噪音化。
实施方式2以下，说明本发明的实施方式2。进而，在以下的说明中，对于和已说明的部分相同的部分，付与相同的符号并省略其说明。
在实施方式1中，固定板512的框状部件512C，不与防尘玻璃502A接触，而配置成与第一基板501A接触。
与此相反，实施方式2的液晶面板441’，如图11所示，固定板612C的框状部件612C不与第一基板501A接触，而配置成与防尘玻璃502A接触。
框状部件612C，被形成为和防尘玻璃502A的外周形状大致相同，成为该防尘玻璃502A嵌合的结构。另外，在该框状部件612C的内周边缘前端部分，和实施方式1中的框状部件512C的阶梯部512C大致相同，形成阶梯部612D，该阶梯部612D的高度尺寸，被形成得比防尘玻璃502A的厚度尺寸小一些。即，在光调制装置主体500被收纳保持在保持框架510中的状态下，如图11所示，在框状部件612C的外侧面和收纳部511的内侧面之间形成间隙的同时，还在框状部件612C的阶梯部612D和基板501A的光束射出一侧端面以及侧面之间形成规定的间隙。而后，在组装液晶面板441’时，在这些间隙中填充具有在实施方式1中说明的良好的热传导性的粘接剂。
如果按照这样的实施方式2，则除了在上述实施方式1中所述的(2)～(4)、(6)～(12)、(15)、(16)的效果外，还具有以下的效果。(17)从第一基板501A传递到防尘玻璃502A的热，被传递到框状部件612C，靠框状部件612C～固定板612的热传递路径释放到外部。因而，即使只把框状部件612C接触在防尘玻璃502A上的情况，也可以具有良好的散热性。
(18)框状部件612C，因为只与防尘玻璃502A接触，所以不会由框状部件612C损伤第一基板501A。
(19)因为框状部件612C与防尘玻璃502A的侧面以及光束射出侧端面接触，所以可以大大确保和防尘玻璃502A的接触面积，可以有效地释放防尘玻璃502A的热。
实施方式3以下，说明本发明的实施方式3。
如图12所示，在本实施方式中，液晶面板441”中的固定板712的框状部件712C被配置成与第一基板501A以及防尘玻璃502A接触。
和上述实施方式不同，在框状部件712C上不形成阶梯部。而后，在框状部件712C的内周边缘和防尘玻璃502A的侧面接触的同时，框状部件712C的突出方向端部和基板501A的光束射出侧端面接触。
如果按照这样的实施方式3，则除了在上述实施方式1中所述的(1)至(12)、(15)、(16)的效果外，还具有以下的效果。
(20)因为框状部件712C被配置为与第一基板501A以及防尘玻璃502A接触，所以在可以从第一基板501A直接释放热量的同时，可以从防尘玻璃502A间接地释放第一基板501A的热。因而，可以进一步提高第一基板501的热的散热性。
(21)另外，因为在框状部件712C上和上述实施方式不同不形成阶梯部，所以当分别制造固定板712和框状部件712C时，可以容易制造框状部件712C。
实施方式4以下说明本发明的实施方式4。在上述实施方式1～3中，一体地制造固定板和框状部件。与此相反，如图13所示，在实施方式4的液晶面板1441中，固定板512和框状部件512分别作为独立的部件构成。
框状部件520，由热传导性材料构成，被设置在第一基板501A的外周边缘。作为热传导性材料，例如，可以列举镁、铝、钛或者热传导性树脂等。
该框状部件502，与后述的保持框架510的固定板512接触。在框状部件520的内周侧部分，形成嵌入第一基板501A的外周边缘部的切口部512，框状部件520，为断面L字形状。因而，框状部件520，与第一基板501A的光束射出侧端面以及侧面接触。
另外，框状部件520的光束射出侧的端面，从防尘玻璃502A的光束射出侧端面向光束射出侧稍微突出。
进而，在该框状部件520和防尘玻璃502A之间，形成微细的间隙，在该间隙中填充热传导性的粘接剂。
保持框架510的构成具备收纳保持框状部件520以及光调制装置主体500的收纳部511；从光束射出侧按压固定被收纳的框状部件520以及光调制装置主体500的固定板512。
收纳部511，由和框状部件520相同的热传导性材料，例如，镁、铝、钛或者热传导性树脂等构成。
固定板512也和收纳部511一样，被形成为框状，在固定板512上，形成有与上述扣接合部511B对应的扣512B。另外，在固定板512上也形成有与基板501A、501B的图像形成区域对应的开口部512A。
这样的液晶面板1441如以下那样组装。
首先，在保持框架510的收纳部511的内面涂布热传导性良好的粘接剂。接着，把光调制装置主体500从防尘玻璃502B一侧收纳在收纳部511中。进而，在第一基板501A上安装框状部件520，在框状部件520和防尘玻璃502A之间的间隙中填充热传导性的粘接剂。而后，把固定板512的扣512A接合在收纳部511的扣接合部511B上，把光调制装置主体500按压固定在收纳部511中。
如果按照本实施方式，则因为固定板512和框状部件520作为独立的部件构成，所以可以简化在作为一体部件成形时所需要的成形时的位置对准工序。另外，因为是独立的部件，所以还可以根据需要单独地更换。
进而，填充在框状部件520和防尘玻璃502A之间的间隙中的热传导性的粘接剂，因为还浸透在保持框架510的收纳部511内面和框状部件520的外周之间，所以可以进一步提高热传导性。
实施方式5以下，说明本发明的实施方式5。
实施方式5的液晶面板1441’，如图14所示，代替实施方式3的被一体化的固定板612、框状部件612C，分别独立构成固定板512和框状部件620。该框状部件620，不与第一基板501A接触，而与防尘玻璃502A接触配置。
在框状部件620上，形成有嵌入第一基板501A的外周边缘的切口部621、嵌入防尘玻璃502A的外周边缘的切口部622。
框状部件620的切口部622，与防尘玻璃502A接触。即，从防尘玻璃502A的射出一侧端面至侧面，框状部件620进行接触。
另一方面，在框状部件620的切口部621和第一基板501A之间形成间隙，在该间隙中填充热传导性的粘接剂。
另外，在框状部件620的光束射出一侧的端面形成台阶部623，在该台阶部623接触保持框架510的固定板512。
如果按照这样的实施方式5，则除了和实施方式2一样的效果以外，因为固定板512和框状部件520作为独立的部件被构成，所以可以简化在作为一体化部件成形时所需要的成形时的位置对准工序。另外，因为是独立的部件，所以还可以根据需要单独更换。
实施方式6以下，说明本发明的实施方式6。
如图15所示，本实施方式的液晶面板1441”，代替实施方式3被一体化的固定板712、框状部件712C，把和固定板512独立的框状部件720，配置成与第一基板501A以及防尘玻璃502A接触。
和实施方式4、5不同，在框状部件720上不形成切口部。该框状部件720，被配置在第一基板501A的光束射出侧端面的未粘贴防尘玻璃502A的部分上。
如果按照这样的实施方式6，则除了和实施方式3一样的效果外，因为固定板512和框状部件520作为独立部件被构成，所以可以简化作为一体的部件成形时所需要的成形时的位置对准工序。另外，因为是独立的部件，所以还可以根据需要单独更换。
变形例进而，本发明并不限于上述的实施方式，还包含在可以实现本发明的目的的范围中的变形、改良等。
例如，在从上述实施方式1至3中，虽然被一体地形成在保持框架510的固定板512、612、712上的框状部件512C、612C、712C，被沿着开口部512A形成，但并不限于此。例如，也可以采用这样的结构把框状部件512C、612C、712C一体地形成在开口部512A的周边的一部分上，例如，只在开口部512A的周边的四角部分等上一体形成和固定板512、612、712一体的形成。
在上述实施方式中，虽然保持框架510的收纳部511，由和固定板512、612、712以及框状部件512C、612C、712C相同的热传导性材料构成，但收纳部511也可以由其它的材料，例如，由塑料等构成。
虽然保持框架510的收纳部511由和框状部件520、620、720相同的热传导性材料形成，但框状部件520、620、720也可以由其它的材料，例如，由塑料等构成。
另外，虽然框状部件520、620、720，虽然由镁、铝、钛或者热传导性树脂等构成，但框状部件520、620、720只要由热传导性材料构成即可，也可以用铜等的其它的热传导性材料构成。但是，镁、铝、钛或者热传导性树脂因为热传导性非常高，所以可以提高第一基板501A的散热性。
在上述实施方式中，虽然光调制装置主体500的构成具有防尘玻璃502A、502B，但并不限于此，也可以设置成省略这些防尘玻璃502A、502B的结构。
虽然在上述第4至第6实施方式中设置成框状部件520、620、720与保持框架510的固定板512接触，但在本发明中，也可以设置成与收纳部511接触。这种情况下，可以从收纳部511释放第一基板501A的热。
权利要求
1.一种光调制装置，是根据图像信息调制从光源射出的光束的光调制装置，其特征在于，具备在一对透明基板之间密闭封入电光学材料的光调制装置主体；具有收纳该光调制装置主体的收纳部以及按压固定该收纳部内的光调制装置主体的固定板的保持框架；在上述一对基板中被配置于上述固定板一侧的第一基板的外周边缘设置的、由与上述收纳部以及/或者上述固定板接触的热传导性材料构成的框状部件。
2.根据权利要求1所述的光调制装置，其特征在于，上述固定板以及上述框状部件，被一体地形成。
3.根据权利要求1所述的光调制装置，其特征在于，上述固定板以及上述框状部件，由热传导性金属或者热传导性树脂构成。
4.根据权利要求3所述的光调制装置，其特征在于，上述热传导性金属或者上述热传导性树脂的热传导率，是10W/(m·K)或以上。
5.根据权利要求1所述的光调制装置，其特征在于，上述框状部件，与上述光调制装置主体一同被收纳配置在上述收纳部内，在该框状部件的外周边缘和上述收纳部的内侧面，形成有规定的间隙。
6.根据权利要求1所述的光调制装置，其特征在于，在上述第一基板外面，贴紧粘贴有防止尘埃对上述基板外面附着的防尘玻璃；上述框状部件与该防尘玻璃以及/或者上述第一基板接触。
7.根据权利要求6所述的光调制装置，其特征在于，上述防尘玻璃，由蓝宝石、石英、水晶以及萤石的任意一种构成。
8.根据权利要求5所述的光调制装置，其特征在于，在上述规定的间隙，以及，上述框状部件与上述防尘玻璃以及/或者上述第一基板之间，填充有具有热传导性的粘接剂。
9.根据权利要求8所述的光调制装置，其特征在于，上述粘接剂包含金属材料构成。
10.根据权利要求8所述的光调制装置，其特征在于，上述固定板以及上述框状部件的线膨胀系数，是6×10-6/K或以下。
11.根据权利要求1所述的光调制装置，其特征在于，在上述第一基板上形成有相互平行排列形成的多条数据线；在与这些多条数据线正交的方向上排列形成的多条扫描线；在上述数据线以及扫描线与像素电极之间配置的开关元件。
12.根据权利要求1所述的光调制装置，其特征在于，上述第一基板，是被配置在上述光调制装置主体的光束射出一侧的基板。
13.一种光学装置，是具备根据图像信息每种色光地调制多种色光的多个光调制装置和合成由各光调制装置调制的光束的色合成光学装置的光学装置，其特征在于上述光调制装置，是根据权利要求1所述的光调制装置。
14.一种投影机，是根据图像信息调制从光源射出的光束形成光学像进行放大投影的投影机，其特征在于具备根据权利要求1所述的光调制装置或者根据权利要求13所述的光学装置。
全文摘要
液晶面板441具备光调制装置主体500；具有收纳该光学装置主体500的收纳部511、以及相对该收纳部511按压固定光调制装置主体500的固定板512的保持框架510；介于光调制装置主体500以及固定板512之间，在一对基板501A、501B中，被配置在固定板512一侧的第一基板501A的外周边缘设置的由热传导性材料构成的框状部件512C。并且，固定板512以及框状部件512C被一体地形成。
文档编号G02F1/07GK1469159SQ0313739
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月19日 优先权日2002年6月19日
发明者藤森基行, 柳沢佳幸, 幸 申请人:精工爱普生株式会社