(57)【要約】【課題】  画像形成素子や光学素子での発熱を抑制することができ、上記発熱による光学性能の低下を抑制することができる画像投射装置を提供する。【解決手段】  画像形成素子（６１Ｇ）に形成された画像を投射する画像投射装置であって、画像形成素子に対向配置され、光の偏光状態を制御する光学素子（６２Ｇ２）と、画像形成素子と光学素子との間の空間において冷却風を通すための導風部材（１３ａ、１３ｂ）とを有する。【選択図】  図４
2006084817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成素子に形成された画像を投射する画像投射装置であって、
前記画像形成素子に対向配置され、光の偏光状態を制御する光学素子と、
前記画像形成素子と前記光学素子との間の空間において冷却風を通すための導風部材とを有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記光学素子は、透明基板に貼り付けられており、
前記導風部材は、前記透明基板における前記光学素子の貼り付け側の面と前記画像形成素子との間の空間に向けて冷却風を吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記導風部材は、該導風部材の吹き出し口と前記空間との間において延びる壁部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記光学素子は、波長板であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記画像形成素子は、反射型画像形成素子であり、前記波長板は１／４波長板であることを特徴とする請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記導風部材は、前記画像形成素子と前記光学素子との間の第１の空間と前記画像形成素子における前記光学素子とは反対側の第２の空間とに向けて冷却風を吹き出すことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記導風部材は、前記第１の空間に向かう冷却風を吹き出す第１の吹き出し口と、前記第２の空間に向かう冷却風を吹き出す第２の吹き出し口とを有することを特徴とする請求項６に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記導風部材は、前記第１の吹き出し口と前記第１の空間との間において延びる壁部を有し、かつ前記第２の吹き出し口と前記第２の空間との間において延びる壁部を有することを特徴とする請求項７に記載の画像投射装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の画像投射装置と、
該画像投射装置に画像情報を供給する画像情報供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成素子に形成された画像を投射する画像投射装置に関し、特に画像形成素子および光学素子の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射型液晶表示素子を搭載した画像投射装置においては、偏光ビームスプリッターを搭載し、この偏光ビームスプリッターを通過した光を反射型液晶表示素子に当てるように構成されている。そして、偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子との間に、偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子で発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えるために、１／４波長板を配置している。
【０００３】
ここで、反射型液晶表示素子は、ランプからの光を受けることで発熱することが知られている。また、１／４波長板は、ランプからの光を受け、かつ反射型液晶表示素子の発熱による輻射熱で発熱する。
【０００４】
一方、反射型液晶表示素子を搭載した画像投射装置では、反射型液晶表示素子の液晶表示面とは反対側の面に固定された放熱部材（放熱フィン等）によって反射型液晶表示素子で発生した熱を放熱したり、放熱部材（放熱フィン等）に対して冷却ファンからの冷却風を当てて冷却したりしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８９２５２号公報（段落番号００４９、図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示されている画像投射装置では、放熱部材（放熱フィン等）による放熱効果、又は放熱部材（放熱フィン等）への冷却風の送り込みによって、反射型液晶表示素子を冷却することが可能である。しかしながら、特許文献１の画像投射装置の構成では、１／４波長板に冷却風が届きにくく、１／４波長板での発熱に対する十分な冷却効果が得られない。
【０００６】
一方、１／４波長板は、通常、透明な光学硝材（透明基板）上にフィルム状の偏光制御光学素子を貼着することで構成されているため、１／４波長板での発熱、即ち、偏光制御光学素子での発熱によって、偏光制御光学素子における温度分布にバラツキが発生し、偏光制御光学素子が変形する（反る）おそれがある。そして、偏光制御光学素子の変形によって光学硝材に内部応力が発生するおそれがある。
【０００７】
このように偏光制御光学素子が変形した場合には、光学硝材において光弾性の影響で複屈折（望まない偏光成分）が発生し、所望の偏光状態の乱れを抑える作用が得られなくなってしまう。そして、所望の偏光状態の乱れを抑える作用が得られないことで、いわゆる漏れ光が被投射面に到達してしまい、投射画像のコントラストの低下や照度ムラが発生し、画像投射装置としての品位が低下してしまう。
【０００８】
また、反射型液晶表示素子において温度分布のバラツキが生じると、液晶表示面にある光学硝材での光弾性の影響で複屈折が発生し、上述した１／４波長板の場合と同様に、望まない偏光成分が発生してしまう。この結果、漏れ光が被投射面に到達し、投射画像のコントラストの低下や照度ムラが発生し、画像投射装置としての品位が低下してしまう。
【０００９】
本発明の目的の１つは、画像形成素子や、光の偏光状態を制御する光学素子での発熱による光学性能の劣化を抑制し、高品位な投射画像が得られる画像投射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、画像形成素子に形成された画像を投射する画像投射装置であって、前記画像形成素子に対向配置され、光の偏光状態を制御する光学素子と、前記画像形成素子と前記光学素子との間の空間において冷却風を通すための導風部材とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導風部材によって、画像形成素子と光学素子との間の空間に冷却風を通すため、画像形成素子や光学素子での発熱を抑制することができ、上記発熱による光学性能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１３】
＜全体構成＞
図１には、本発明の実施例１である光源装置を備えた画像投射装置（プロジェクタ）の構成を示している。
【００１４】
図１において、１はランプユニット、２はランプユニット１を保持するランプホルダー、３は防爆ガラス、４はガラス押さえである。
【００１５】
αはランプユニット１からの光が入射する照明光学系、βは照明光学系αからの射出光を色分解してＲＧＢ３色用の液晶パネル（画像形成素子）に導く色分解合成光学系である。
【００１６】
５は色分解合成光学系βからの射出光を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投射レンズ鏡筒である。投射レンズ鏡筒５内には、後述する投射レンズ光学系が収納されている。
【００１７】
６は、ランプユニット１、照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納するとともに、投射レンズ鏡筒５が固定される光学ボックスである。該光学ボックス６には、ランプユニット１の周囲を囲むランプケース部６ａが形成されている。また、光学ボックス６には、後述するランプ冷却ファン１４からの冷却風が通過する開口部６ｂと、後述する排気ファン１８から排出される熱風が通過する開口部６ｃとが形成されている。
【００１８】
７は、光学ボックス６内に照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。８は電源、９は電源フィルタ、１０はランプユニット１を点灯させるバラスト電源、１１は電源８からの電力により、液晶パネルの駆動やランプユニット１の点灯を制御する回路基板である。
【００１９】
１２は、後述する外装キャビネット２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する光学系冷却ファン、１３は光学系冷却ファン１２により発生した冷却風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送るファンダクト（導風部材）である。
【００２０】
１４は、ランプユニット１に対して冷却風を吹き付け、ランプユニット１を冷却するランプ冷却ファン（軸流ファン）であり、ランプユニット１と投射レンズ鏡筒５との間に配置されている。
【００２１】
１５は、ランプ冷却ファン１４を保持するファン保持部材である。１６はファン押さえ板、１７は後述する外装キャビネット２１に設けられた吸気口２１ｂから空気を吸い込むことで、電源８内に冷却風を流通させ、かつバラスト電源１０に吹き付け風を流通させることで電源８およびバラスト電源１０を同時に冷却する電源冷却ファンである。
【００２２】
１８は排気ファン（軸流ファン）である。この排気ファン１８は、ランプ冷却ファン１４から吹き出されてランプユニット１を通過した熱風およびバラスト電源１０を冷却した熱風を、後述する外装側板２４に設けられた排気口２４ａから画像投射装置外に排出する。
【００２３】
１９はランプ放熱板である。２０はランプ排気／遮光マスクであり、ランプユニット１の放熱機能およびランプユニット１を冷却した熱風を通過させる通風ダクトの機能を有し、さらにランプユニット１からの光が装置外に漏れないようにする遮光機能を有している。
【００２４】
２１は光学ボックス６等を収納する外装キャビネット（外装下部ケース）であり、この外装キャビネット２１には、上述した吸気口２１ａ、２１ｂが形成されている。２２は外装キャビネット２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をするための外装キャビネット蓋（外装上部ケース）である。２３は、投射レンズ鏡筒５の前方から見て左側に配置される外装側板であり、２４は同右側に配置される外装側板である。外装側板２４には、上述した排気口２４ａが形成されている。
【００２５】
２５は、色分解合成光学系βを構成する偏光素子等の光学素子を冷却するための素子冷却ファンである。この素子冷却ファン２５は、外装キャビネット２１の図示しない吸気口からの空気を、外装キャビネット２１に形成された図示しないダクト部を通して上記光学素子に吹き付ける。
【００２６】
２６は、外装側板２３の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。２７は外装放熱板であり、ランプケース部６ａに取り付けられて、ランプユニット１からの熱を放熱する。
【００２７】
２８はランプ蓋である。このランプ蓋２８は、外装キャビネット２１の底面に着脱自在に設けられており、図示しないビスにより固定される。また、２９は、外装キャビネット２１に固定されたセット調整脚であり、このセット調整脚２９は、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、画像投射装置の傾斜角度を調整できる。
【００２８】
＜光学構成＞
次に、図２を用いて、前述したランプユニット１、照明光学系α、色分解合成光学系β、反射型液晶表示素子（液晶パネル）および投射レンズ鏡筒５内の投射レンズ光学系７０により構成される画像表示光学系の構成について説明する。
【００２９】
図２において、４１は、連続スペクトルで白色光を発光する超高圧水銀ランプ等の発光管、４２は、発光管４１からの光を反射して所定の方向に集光するリフレクタである。発光管４１とリフレクタ４２によりランプユニット１が構成される。γは画像投射光学系の光軸であり、ランプユニット１からの光の進行方向を示す。
【００３０】
４３ａは、図２の紙面に対して垂直な方向（以下、単に垂直方向という）において屈折力を有するレンズアレイで構成された第１のシリンダアレイ、４３ｂは、第１のシリンダアレイ４３ａの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第２のシリンダアレイである。４４は紫外線吸収フィルタ、４５は、無偏光光を所定の偏光方向の光に揃える偏光変換素子である。
【００３１】
４６は、水平方向（図２の紙面の面内方向）において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサ、４７は、光軸γを９０度方向変換するミラーである。４８はコンデンサーレンズ、４９は、水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により照明光学系αが構成される。
【００３２】
５８は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。５９は、透明基板に偏光素子を貼り付けた緑用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみを透過する。６０はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面（偏光分離膜）を有する。
【００３３】
６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子（それぞれ画像形成素子）である。
【００３４】
液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂには、これらを駆動する駆動回路１１０が接続されており、該駆動回路１１０には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤー、ビデオデッキ、テレビチューナー等の画像情報供給装置１２０が接続されている。駆動回路１１０は、画像情報供給装置１２０からの映像（画像）情報を受け、該映像情報に応じて液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂに原画を形成させる。なお、本実施例では、反射型の液晶表示素子を用いた場合について説明するが、透過型の液晶表示素子を用いてもよい。
【００３５】
６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板である。６４は、透明基板に偏光素子を貼り付けた緑および青用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみを透過する。
【００３６】
６５は、青光の偏光方向を９０度変換し、赤光の偏光方向は変換しない第１の色選択性位相差板である。６６は、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面（偏光分離膜）を有する。６７は、赤光の偏光方向を９０度変換し、青光の偏光方向は変換しない第２の色選択性位相差板である。
【００３７】
６８は、赤および青用の射出側偏光板（偏光素子）であり、Ｓ偏光光のみを透過する。６９は、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する色合成光学部材としての第３の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面（偏光分離膜）を有する。
【００３８】
以上説明したダイクロイックミラー５８から第３の偏光ビームスプリッター６９により色分解合成光学系βが構成される。
【００３９】
＜光学作用＞
次に、上記画像表示光学系の光学的な作用について説明する。発光管４１から発した光はリフレクタ４２で反射して所定の方向に集光される。リフレクタ４２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に略平行な光束となる。但し、発光管４１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第１のシリンダアレイ４３ａに入射する。
【００４０】
第１のシリンダアレイ４３ａに入射した光束は、それぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割および集光され、水平方向に延びる帯状の複数の光束となる。そして、該複数の光束は、紫外線吸収フィルタ４４を介して第２のシリンダアレイ４３ｂを経て、偏光変換素子４５の近傍に焦点を形成する。
【００４１】
偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、上記複数の光束は、各光束の列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分と反射するＳ偏光成分とに分割される。反射したＳ偏光成分は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に射出する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換される。これにより、偏光方向が揃った光が偏光変換素子４５から射出する。
【００４２】
偏光変換された複数の光束は、フロントコンプレッサ４６を介してミラー４７にて９０度反射され、コンデンサーレンズ４８およびリアコンプレッサ４９に至る。フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８およびリアコンプレッサ４９は、これらの光学的作用により、上記複数の光束の矩形像を相互に重ね、矩形の均一な照明エリアを形成する。この照明エリアに反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂが配置される。
【００４３】
偏光変換素子４５によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。ダイクロイックミラー５８は、青（４３０〜４９５ｎｍ）と赤（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、緑（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。
【００４４】
次に、緑光（以下、Ｇ光という）の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光は入射側偏光板５９に入射する。なお、Ｇ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＳ偏光となっている。そして、Ｇ光は、入射側偏光板５９から射出した後、第１の偏光ビームスプリッター６０に対してＳ偏光として入射し、該第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。
【００４５】
Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇにおいては、Ｇ光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧ光（反射光）のうちＳ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、光源側に戻されて投射光から除去される。一方、画像変調されたＧ光のうちＰ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、投射光として第３の偏光ビームスプリッター６９に向かう。このとき、すべての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整することにより、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。
【００４６】
第１の偏光ビームスプリッター６０から射出したＧ光は、第３の偏光ビームスプリッター６９に対してＰ偏光として入射し、第３の偏光ビームスプリッター６９の偏光分離面を透過して投射レンズ光学系７０へと至る。
【００４７】
一方、ダイクロイックミラー５８を反射した赤と青の光（以下、それぞれＲ光、Ｂ光という）は、入射側偏光板６４に入射する。なお、Ｒ光とＢ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＳ偏光となっている。そして、Ｒ光とＢ光は、入射側偏光板６４から射出した後、第１の色選択性位相差板６５に入射する。第１の色選択性位相差板６５は、Ｂ光の偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢ光はＰ偏光として、Ｒ光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。
【００４８】
また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。
【００４９】
Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲ光（反射光）のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲ光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して投射光として第２の色選択性位相板６７に向かう。
【００５０】
また、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢ光（反射光）のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射して投射光として第２の色選択性位相板６７に向かう。
【００５１】
このとき、第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｂの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ、６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇ光の場合と同じようにＲ、Ｂ光のそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。
【００５２】
こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター６６から射出したＲとＢの投射光のうちＲ光は、第２の色選択性位相板６７によって偏光方向が９０度回転されてＳ偏光成分となり、さらに射出側偏光板６８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター６９に入射する。また、Ｂ光はＳ偏光のまま第２の色選択性位相板６７を透過し、さらに射出側偏光板６８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター６９に入射する。射出側偏光板６８で検光されることにより、ＲとＢの投射光は第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｂ、１／４波長板６２Ｒ、６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。
【００５３】
そして、第３の偏光ビームスプリッター６９に入射したＲとＢの投射光は第３の偏光ビームスプリッター６９の偏光分離面で反射し、前述した該偏光分離面にて反射したＧ光と合成されて投射レンズ光学系７０に至る。これにより、合成されたＲ、Ｇ、Ｂの投射光は、投射レンズ光学系７０によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
【００５４】
以上説明した光路は、反射型液晶表示素子が白表示状態の場合であるため、以下に反射型液晶表示素子が黒表示状態の場合での光学的作用について説明する。
【００５５】
まず、Ｇ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光（Ｓ偏光光）は入射側偏光板５９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター６０に入射してその偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子６１Ｇが黒表示状態であるため、Ｇ光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子６１Ｇで反射された後もＧ光はＳ偏光光のままであり、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
【００５６】
次に、Ｒ光とＢ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を反射したＲ光とＢ光（Ｓ偏光光）は入射側偏光板６４に入射する。そしてＲ光とＢ光は、入射側偏光板６４から射出した後、第１の色選択性位相差板６５に入射する。第１の色選択性位相差板６５は、Ｂ光のみその偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢ光はＰ偏光光として、Ｒ光はＳ偏光光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。
【００５７】
Ｓ偏光光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。
【００５８】
ここで、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒは黒表示状態であるため、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されないまま反射される。従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒで反射された後もＲ光はＳ偏光光のままであり、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４を通過して光源側に戻され、投射光から除去される。すなわち、被投射面上で黒表示となる。
【００５９】
一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢ光は、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂが黒表示状態であるため、画像変調されないまま反射される。従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂで反射された後もＢ光はＰ偏光光のままであり、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、第１の色選択性位相差板６５によりＳ偏光光に変換され、入射側偏光板６４を透過して光源側に戻されて投射光から除去される。
【００６０】
＜素子周辺構成＞
次に、１／４波長板及び反射型液晶表示素子の周辺の構成について、図３を用いて詳細に説明する。
【００６１】
１０１Ｇは、反射型液晶表示素子６１Ｇの液晶表示面とは反対側の面に沿って固定された放熱部材である。放熱部材１０１Ｇは、反射型液晶表示素子６１Ｇを固定するプレートと放熱フィンとで構成されており、反射型液晶表示素子６１Ｇで発生した熱を放熱する。
【００６２】
なお、反射型液晶表示素子６１Ｒ及び反射型液晶表示素子６１Ｂのそれぞれには、放熱部材１０１Ｒ、１０１Ｂが固定されており、この放熱部材１０１Ｒ、１０１Ｂの構成は放熱部材１０１Ｇの構成と同じである。
【００６３】
１０２Ｇは、１／４波長板６２Ｇを保持する１／４波長板ホルダーであり、公知の支持構造によって光軸γに対して回転調整可能に支持されている。なお、１／４波長板６２Ｒおよび１／４波長板６２Ｂのそれぞれは、１／４波長板ホルダー１０２Ｒおよび１／４波長板ホルダー１０２Ｂによって保持されており、１／４波長板ホルダー１０２Ｒ、１０２Ｂの支持構造は、１／４波長板ホルダー１０２Ｇの支持構造と同じである。
【００６４】
一方、１／４波長板６２Ｇ、６２Ｒ、６２Ｂは、光学硝材の透明基板６２Ｇ１、６２Ｒ１、６２Ｂ１に対して偏光制御光学素子６２Ｇ２、６２Ｒ２、６２Ｂ２を貼着することで形成されている（図４参照）。そして、１／４波長板６２Ｇ、６２Ｒ、６２Ｂは、偏光制御光学素子６２Ｇ２、６２Ｒ２、６２Ｂ２（不図示）の貼着側が、反射型液晶表示素子６１Ｇ、６１Ｒ、６１Ｂの液晶表示面側を向くように配置されている。
【００６５】
一方、反射型液晶表示素子６１Ｇは、第１の偏光ビームスプリッター６０に対して公知の方法によって位置決めされた状態で固着されている。同様に、反射型液晶表示素子６１Ｒは第２の偏光ビームスプリッター６６に、反射型液晶表示素子６１Ｂは第２の偏光ビームスプリッター６６に位置決めされた状態で固着されている。
【００６６】
また、反射型液晶表示素子６１Ｇは、１／４波長板６２Ｇの偏光制御光学素子６２Ｇ２に対して所定の隙間を持った状態で支持されている。同様に、反射型液晶表示素子６１Ｒは１／４波長板６２Ｒの偏光制御光学素子６２Ｒ２に対して、反射型液晶表示素子６１Ｂは１／４波長板６２Ｂの偏光制御光学素子６２Ｂ２に対して所定の隙間を持った状態で支持されている。このように反射型液晶表示素子６１Ｇ、６１Ｒ、６１Ｂと、偏光制御光学素子６２Ｇ２、６２Ｒ２、６２Ｂ２との間にそれぞれ隙間を設けることで、これらの隙間が通風路として機能する。
【００６７】
一方、ファンダクト１３には、反射型液晶表示素子６１Ｇと１／４波長板６２Ｇの隙間に対して冷却風を送り込むための第１の通風口部１３ａと、反射型液晶表示素子６１Ｇに固定された放熱部材１０１Ｇに対して冷却風を送り込むための第２の通風口部１３ｂが形成されている。
【００６８】
また、第１の通風口部１３ａのうち第２の通風口部１３ｂ側とは反対側の部分には、反射型液晶表示素子６１Ｇ及び１／４波長板６２Ｇの隙間に対して確実に冷却風が吹き出すように、即ち、反射型液晶表示素子６１Ｇ及び１／４波長板６２Ｇの隙間以外の部分に冷却風が漏れてしまうのを極力遮断するように、遮風壁１３ｃが設けられている。
【００６９】
一方、第２の通風口部１３ｂのうち第１の通風口部１３ａ側とは反対側の部分には、放熱部材１０１Ｇに対して確実に冷却風が吹き出すように、導風壁１３ｄが設けられている。ここで、遮風壁１３ｃや導風壁１３ｄの先端を、１／４波長板ホルダー１０２Ｇや放熱部材１０１Ｇに近づければ、反射型液晶表示素子６１Ｇや１／４波長板６２Ｇに対して効率良く冷却風を送り込むことができる。ここで、上記のファンダクト１３、第１の通風口部１３ａ、第２の通風口部１３ｂ、遮風壁１３ｃ、導風壁１３ｄが導風部材に対応する。
【００７０】
また、反射型液晶表示素子６１Ｒおよび反射型液晶表示素子６１Ｂのそれぞれに対するファンダクト１３の構成は、上述した構成と同じである。すなわち、ファンダクト１３には、反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｂのそれぞれに対応して、第１および第２の通風口部１３ａ、１３ｂが形成されているとともに、冷却風を効率良く吹き出すための遮風壁１３ｃおよび導風壁１３ｄが設けられている。
【００７１】
次に、１／４波長板及び反射型液晶表示素子を冷却する構成について、図４を用いて詳細に説明する。なお、図４では、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇ及び１／４波長板６２Ｇに対する冷却構造について示しているが、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ及び１／４波長板６２Ｒに対する冷却構造や、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂ及び１／４波長板６２Ｂに対する冷却構造は共に同じであるため説明を省略する。また、図４中の矢印は、冷却風の流れを示す。
【００７２】
まず、光学系冷却ファン１２（図１参照）を回転させることにより、ファンダクト１３と外装キャビネット２１によって形成される導風路内に風（冷却風）の流れが発生し、第１の通風口部１３ａ及び第２の通風口部１３ｂに冷却風が到達する。
【００７３】
第１の通風口部１３ａに到達した冷却風は、第１の通風口部１３ａを通過し、反射型液晶表示素子６１Ｇと１／４波長板６２Ｇの偏光制御光学素子６２Ｇ２との隙間に流れ込む（図４の矢印Ａで示す）。
【００７４】
ここで、１／４波長板６２Ｇの偏光制御光学素子６２Ｇ２は反射型液晶表示素子６１Ｇ側に配置されている。また、反射型液晶表示素子６１Ｇと偏光制御光学素子６２Ｇ２は、略平行に配置されているため、各素子６１Ｇ、６２Ｇ２間の隙間は、幅が略等しく、風の抵抗を概ね受けない導風路となる。
【００７５】
このため、均一に反射型液晶表示素子６１Ｇの液晶表示面、及び１／４波長板６２Ｇの偏光制御光学素子６２Ｇ２の全面に対して均一に、且つ同時に冷却風を当てることができ、各素子６１Ｇ、６２Ｇ２における冷却ムラを抑制することができる。
【００７６】
そして、反射型液晶表示素子６１Ｇの液晶表示面、及び１／４波長板６２Ｇの偏光制御光学素子６２Ｇ２を冷却した風は、図４の上方向に抜けることになる。
【００７７】
一方、第２の通風口部１３ｂに到達した冷却風は、第２の通風口部１３ｂを通過し、反射型液晶表示素子６１Ｇの液晶表示面とは反対側に位置する放熱部材１０１Ｇ（プレート及び放熱フィンを含む）に到達する（図４の矢印Ｂで示す）。
【００７８】
上述した構成においては、液晶表示面と放熱部材１０１Ｇ側の面の両面から反射型液晶表示素子６１Ｇを冷却できるため、反射型液晶表示素子６１Ｇにおける温度変化を概ね抑制でき、劣化のない高品位な投射画像を得ることができる。なお、放熱部材１０１Ｇを冷却した風は、図４の上方向に抜けることになる。
【００７９】
本実施例では、１つの光学系冷却ファン１２を用いて、反射型液晶表示素子６１Ｇ及び１／４波長板６２Ｇの冷却、反射型液晶表示素子６１Ｒ及び１／４波長板６２Ｒの冷却、反射型液晶表示素子６１Ｂ及び１／４波長板６２Ｂの冷却を行っている。これにより、冷却ファンの追加等によるコストアップや装置の大型化を抑制できる。
【００８０】
なお、本実施例では、第１及び第２の通風口部１３ａ、１３ｂを、反射型液晶表示素子６１Ｇ及び１／４波長板６２Ｇに対する冷却風の排気口として用いているが、冷却風の吸気口として用いてもよい。すなわち、光学系冷却ファンを用いて画像投射装置内から空気（冷却風）を吸い込むようにしてもよい。この場合、冷却風の流れは、図４に示す冷却風の流れとは逆となり、図４の上方から第１及び第２の通風口部１３ａ、１３ｂに、冷却風が入り込むことになる。
【００８１】
また、第１及び第２の通風口部１３ａ、１３ｂの幅を、冷却風が排出される側に向かって狭まるように形成してもよい。この場合には、冷却風の排出速度を高めることができるとともに、反射型液晶表示素子６１Ｇや１／４波長板６２Ｇに対して効率良く冷却風を送り込むことができる。具体的には、本実施例では、遮風壁１３ｃおよび導風壁１３ｄが、第１及び第２の通風口部１３ａ、１３ｂを含む面（図４の横方向）に対して略直交する方向に延びるように形成されているが、上記面に対して第１及び第２の通風口部１３ａ、１３ｂ側に傾斜させることができる。
【００８２】
さらに、本実施例では、流入口側に配置した軸流ファンによって冷却風を画像投射装置内に吹き込む場合について説明したが、本発明においてファンの種類は軸流ファンに限らず、シロッコファン、クロスフローファン等、他のファンを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例１である光源装置を備えた画像投射装置の分解斜視図である。
【図２】実施例１の画像投射装置の光学構成を示す図である。
【図３】実施例１における１／４波長板及び反射型液晶表示素子の周辺構成を示す外観斜視図である。
【図４】実施例１における１／４波長板及び反射型液晶表示素子の冷却構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
６１Ｇ、６１Ｒ、６１Ｂ：反射型液晶表示素子（画像形成素子）
６２Ｇ２：偏光制御光学素子（光学素子）
１３：ファンダクト（導風部材）
１３ａ：第１の通風口部（導風部材）
１３ｂ：第２の通風口部（導風部材）
１３ｃ：遮風壁（導風部材）
１３ｄ：導風壁（導風部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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