(57)【要約】【課題】  低コスト化並びに小型化に適した冷却ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】  冷却ユニットが備える冷却板は、冷却流体が流れる冷却管１４を間に挟んで一対の板状部材１２，１３が対向配置された構成を有している。本発明の製造方法は、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、冷却管１４を収納する溝部１２２，１３２を形成する溝部形成工程と、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に対して外力の付加又は所定部材の接合により、溝部１２２，１３２の内方に向かって突出する突起部１２４，１３４を形成する突起部形成工程と、溝部１２２，１３２に冷却管１４を収納しかつその冷却管１４を拡径させて、一対の板状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とを結合させる結合工程と、を有する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷却流体が流れる冷却板を備える冷却ユニットを製造する方法であって、
前記冷却板は、冷却流体が流れる冷却管を間に挟んで一対の板状部材が対向配置された構成を有しており、
前記一対の板状部材の各対向面に、前記冷却管を収納する溝部を形成する溝部形成工程と、
前記一対の板状部材の各対向面に対して外力の付加又は所定部材の接合により、前記溝部の内方に向かって突出する突起部を形成する突起部形成工程と、
前記溝部に前記冷却管を収納しかつ該冷却管を拡径させて、前記一対の板状部材のそれぞれと前記冷却管とを結合させる結合工程と、を有することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法において、
鋳造法又は鍛造法を用いて前記溝部を形成することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の製造方法において、
鍛造法を用いて前記突起部を形成することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の製造方法において、
前記突起部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、所定の型を押し当てて前記溝部の隣接部位を塑性変形させることを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の製造方法において、
前記溝部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に加えて、前記溝部に隣接するバンクを形成し、
前記突起部形成工程では、前記バンクに所定の型を押し当てて前記溝部の隣接部位を塑性変形させることを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項６】
請求項３に記載の製造方法において、
前記溝部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に加えて、前記溝部に隣接するバンクと、前記溝部に対して前記バンクの外側に配される凹部と、をそれぞれ形成し、
前記突起部形成工程では、前記バンクに所定の型を押し当てて前記溝部の隣接部位を塑性変形させることを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の製造方法において、
前記突起部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に対応する開口部と該開口部の内方に突出する突起部とが形成された別の部材を接合することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載の製造方法において、
前記突起部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に対応する開口部が形成された別の部材を接合するとともに、該別の部材の一面に所定の型を押し当てて該開口部の隣接部位を塑性変形させることを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の製造方法において、
前記溝部と前記冷却管との隙間に熱伝導材を充填する充填工程を、さらに有することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法において、
前記熱伝導材は、金属材が混入した樹脂材、カーボン材が混入した樹脂材、及びホットメルトのうちの少なくとも１種類を含むことを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の製造方法において、
前記熱伝導材は、前記冷却板の使用温度範囲内において弾性を有することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれかに記載の製造方法において、
前記一対の板状部材の少なくとも一方には、前記溝部と前記冷却管との隙間に連通しかつ前記熱伝導材が少なくとも一時的に収容される補溝が形成されることを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の製造方法において、
前記溝部形成工程において、前記溝部の内面及び／又は前記一対の板状部材の少なくとも一方の対向面に、前記補溝を形成することを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれかに記載の製造方法において、
前記充填工程では、前記熱伝導材を軟化かつ流動させて前記熱伝導材の充填を行うことを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の製造方法において、
前記拡径工程における前記冷却管の熱により前記熱伝導材を軟化させることを特徴とする冷却ユニットの製造方法。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかの製造方法により製造されたことを特徴とする冷却ユニット。
【請求項１７】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、
少なくとも、前記光変調素子が請求項１から請求項１５のいずれかに記載の製造方法により製造された冷却ユニットに保持されることを特徴とする光学装置。
【請求項１８】
光源装置と、
請求項１７に記載の光学装置と、
前記光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ユニットの製造方法、冷却ユニット、光学装置、並びにプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却流体を用いた冷却ユニットとして、対向的に組み合わせられる一対の金属板の内面間に冷却液流路としての金属パイプを配置した構成の冷却板を備えるものがある。この冷却板は、一対の金属板の少なくとも一方に金属パイプよりも大きいパイプ収納溝を形成し、金属パイプと一対の金属板とを一体的に組み合わせることにより製造される。そして、その製造過程において、上記組み合わせの後に金属パイプ内に加圧流体を供給し、そのパイプを拡径させてパイプ収納溝に金属パイプを密着させている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５６１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の冷却ユニットの製造方法では、パイプ収納溝を金属板の合わせ面に対して逆テーパ状に形成し、金属パイプの拡径時にその溝の縁部分（アンダーカット部）を金属パイプに食い込ませることにより金属板と金属パイプとを結合している。
【０００４】
しかしながら、上記の製造方法では、上記のアンダーカット部の形成に、特殊な刃具を用いた切削加工が必要であり、そのため、低コスト化を図りにくく、また、小型化への対応も困難である。
【０００５】
本発明は、低コスト化並びに小型化に適した冷却ユニットの製造方法、冷却ユニット、光学装置、並びにプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の製造方法は、内部に冷却流体が流れる冷却板を備える冷却ユニットを製造する方法であって、前記冷却板は、冷却流体が流れる冷却管を間に挟んで一対の板状部材が対向配置された構成を有しており、前記一対の板状部材の各対向面に、前記冷却管を収納する溝部を形成する溝部形成工程と、前記一対の板状部材の各対向面に対して外力の付加又は所定部材の接合により、前記溝部の内方に向かって突出する突起部を形成する突起部形成工程と、前記溝部に前記冷却管を収納しかつ該冷却管を拡径させて、前記一対の板状部材のそれぞれと前記冷却管とを結合させる結合工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この製造方法では、一対の板状部材の各対向面に対して外力の付加又は所定部材の接合により突起部が形成され、冷却管の拡径時にその突起部が冷却管に食い込むことにより一対の板状部材のそれぞれと冷却管とが結合される。突起部を、外力の付加又は所定部材の接合によって形成することにより、特殊な刃具を用いた切削加工に比べて、製造時間の短縮が可能であり、また小型化への対応も容易である。
したがって、この製造方法では、低コスト化並びに小型化が図られる。
【０００８】
なお、上記の製造方法により製造された冷却ユニットでは、板状部材の溝部と冷却管とが互いに接することで両者が熱的に接続され、板状部材に接する被冷却物体の熱が冷却管内を流れる冷却流体によって取り除かれる。冷却板の内部に冷却管を配設した構造は、冷却流体の経路形成のための接合部が比較的少なくて済むから流体漏れのリスクが小さく、また、流れ方向に関して均一かつ滑らかな流路が形成されるから配管抵抗が小さい。
【０００９】
上記の製造方法においては、鋳造法又は鍛造法を用いて前記溝部を形成することが可能である。
また、鍛造法を用いて前記突起部を形成することが可能である。
鍛造法や鋳造法は、量産化による低コスト化を図りやすい。
【００１０】
上記の製造方法において、前記突起部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、所定の型を押し当てて前記溝部の隣接部位を塑性変形させることにより、上記突起部を短時間で形成することができる。
【００１１】
例えば、前記溝部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に加えて、前記溝部に隣接するバンクを形成し、前記突起部形成工程では、前記バンクに所定の型を押し当てて前記溝部の隣接部位を塑性変形させる。
これによれば、溝部の隣接位置に形成したバンクを押圧することで、溝部の隣接部位を容易に塑性変形させることができる。
【００１２】
あるいは、前記溝部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に加えて、前記溝部に隣接するバンクと、前記溝部に対して前記バンクの外側に配される凹部と、をそれぞれ形成し、前記突起部形成工程では、前記バンクに所定の型を押し当てて前記溝部の隣接部位を塑性変形させる。
これによれば、溝部の隣接位置にバンクとその外側に凹部が形成されるから、そのバンクを押圧することで、溝部の隣接部位を容易に塑性変形させることができる。
【００１３】
また、上記の製造方法において、前記突起部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に対応する開口部と該開口部の内方に突出する突起部とが形成された別の部材を接合することによっても、上記突起部を短時間で形成することができる。
【００１４】
また、上記の製造方法において、前記突起部形成工程では、前記一対の板状部材の各対向面に、前記溝部に対応する開口部が形成された別の部材を接合するとともに、該別の部材の一面に所定の型を押し当てて該開口部の隣接部位を塑性変形させることによっても、上記突起部を短時間で形成することができる。
【００１５】
上記の製造方法においては、前記溝部と前記冷却管との隙間に熱伝導材を充填する充填工程を、さらに有する構成とすることができる。
これによれば、熱伝導材の充填により、板状部材と冷却管との間の熱伝達性の向上が図られる。
【００１６】
熱伝導材の熱伝導率は、３Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上であるのが好ましく、５Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上であるのがより好ましい。熱伝導材の熱伝導率が３Ｗ／(ｍ・Ｋ)未満であると、板状部材の熱が冷却管に移動しにくいので好ましくない。また、熱伝導材の熱伝導率が５Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上であることにより、板状部材の熱が冷却管に良好に移動する。
【００１７】
この場合、例えば、前記熱伝導材は、金属材が混入した樹脂材、カーボン材が混入した樹脂材、及びホットメルトのうちの少なくとも１種類を含む。
【００１８】
また、前記熱伝導材は、前記冷却板の使用温度範囲内において弾性を有するのが好ましい。
熱伝導材が弾性を有することにより、熱変形等に伴う板状部材と冷却管との隙間の変化に応じて熱伝導材が伸縮し、板状部材と冷却管との熱的接続が安定的に維持される。
【００１９】
また、前記一対の板状部材の少なくとも一方には、前記溝部と前記冷却管との隙間に連通しかつ前記熱伝導材が少なくとも一時的に収容される補溝が形成されるのが好ましい。
この場合、例えば、前記溝部形成工程において、前記溝部の内面及び／又は前記一対の板状部材の少なくとも一方の対向面に、前記補溝を形成する。
上記補溝により、板状部材と冷却管との隙間の容積に応じて熱伝導材の配置量が適宜調整され、板状部材と冷却管との間の熱的接続が安定的に維持される。
【００２０】
また、前記充填工程では、前記熱伝導材を軟化かつ流動させて前記熱伝導材の充填を行うことができる。
この場合、例えば、前記拡径工程における前記冷却管の熱により前記熱伝導材を軟化させる。
熱伝導材を軟化かつ流動させることで、上記隙間の領域にわたって熱伝導材が充填される。
【００２１】
本発明の冷却ユニットは、上記の製造方法により製造されたことを特徴とする。
この冷却ユニットによれば、低コスト化並びに小型化が図られる。
【００２２】
本発明の光学装置は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を含んで構成される光学装置において、少なくとも、前記光変調素子が上記の製造方法により製造された冷却ユニットに保持されることを特徴とする。
この光学装置によれば、低コスト化並びに小型化及び冷却の効率化が図られる。
【００２３】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、少なくとも、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子が、上記の製造方法により製造された冷却ユニットに保持された光学装置と、前記光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
このプロジェクタによれば、低コスト化並びに小型化及び冷却の効率化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするために、必要に応じてその縮尺を実際とは異ならしめてある。
【００２５】
（冷却ユニット）
図１（Ａ）は冷却ユニット１０の構成を示す平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、冷却ユニット１０は、透過型の光学素子１１の周縁を保持しかつその光学素子１１を冷却するものであり、光学素子１１を保持する一対の板状部材１２，１３と、一対の板状部材１２，１３に挟持された冷却管１４とを備えている。
【００２６】
光学素子１１としては、液晶パネル、偏光板の他、位相差板、視野角補正板等の様々な光学素子が適用される。また、透過型に限らず、反射型の光学素子にも本発明は適用可能である。さらに、光学素子に限らず、他の物体の冷却にも本発明は適用可能である。なお、本発明の冷却ユニットを液晶パネル及び偏光板の冷却構造に適用した例について後で詳しく説明する。
【００２７】
板状部材１２，１３はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、光学素子１１における光束の透過領域に対応した矩形状の開口部１２１，１３１と、冷却管１４を収納するための溝部１２２，１３２とを有する。板状部材１２と板状部材１３とは、冷却管１４を間に挟んで互いに対向して配置される。板状部材１２，１３としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム（２３４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、マグネシウム（１５６Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいはその合金（アルミニウム合金（約１００Ｗ／（ｍ・Ｋ））、低比重マグネシウム合金（約５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））など）の他、各種金属が適用される。また、板状部材１２，１３は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【００２８】
冷却管１４は、例えば環状の断面を有しその中心軸に沿って延在するパイプあるいはチューブからなり、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の平面形状に応じて折り曲げ加工されている。冷却管１４としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム（２３４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、銅（３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ））、ステンレス（１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）（オーステナイト系））あるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、冷却管１４は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【００２９】
具体的に、冷却管１４は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光学素子１１の周縁部の外側で、光学素子１１の周縁部に沿って略一周にわたって配設される。すなわち、板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３（内面、合わせ面）において、開口部１２１，１３１の縁部に沿って略一周にわたって断面略半円状の溝部１２２，１３２が形成されており、溝部１２２と溝部１３２とは互いに概ね鏡面対称の形状関係にある。そして、冷却管１４を各溝部１２２，１３２内に収納した状態で、板状部材１２，１３同士が互いに接合されている。本例では、冷却管１４は円形パイプであり、その外径は光学素子１１の厚みと同程度である。
【００３０】
図２は、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２を拡大して示す部分断面図である。
図２に示すように、板状部材１２，１３のそれぞれには、溝部１２２，１３２の内方に突出する突起部１２４，１３４が設けられており、この突起部１２４，１３４が冷却管１４の外面に食い込んで係合することにより、各板状部材１２，１３と冷却管１４とが一体化されている。また、後述する冷却管１４の拡径処理を経て、各板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の内面に冷却管１４の外面が密着している。
【００３１】
なお、突起部１２４，１３４は、後述するように、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２を形成した後に、対向面１２３，１３３における溝部１２２，１３２の隣接位置に外力を加えて塑性変形させることにより形成したものである。そのため、板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３には、溝部１２２，１３２の隣接位置に、力付加の痕である凹部１２５，１３５が存在している。
【００３２】
図１に戻り、冷却管１４の一端には冷却流体の流入部（ＩＮ）が配設され、他端には流出部（ＯＵＴ）が配設されている。冷却管１４の流入部及び流出部はそれぞれ、冷却流体循環用の配管に接続される。なお、冷却流体の経路上には、それぞれ不図示の、流体圧送部、各種タンク、ラジエータ等の流体循環用の機器が配置される。
【００３３】
流入部（ＩＮ）から冷却管１４内に流入した冷却流体は、光学素子１１の周縁に沿って略一周にわたって流れ、流出部（ＯＵＴ）から流出する。また、その冷却流体は、冷却管１４内を流れる間に、光学素子１１から熱を奪う。すなわち、光学素子１１の熱が、板状部材１２，１３を介して冷却管１４の冷却流体に伝達されて外部に運ばれる。
【００３４】
本例では、後述する冷却管１４の拡径処理を経て、各板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２に冷却管１４が密着しており、板状部材１２，１３と冷却管１４との間の熱伝達性が高い。また、冷却管１４は光学素子１１の周縁部に沿って略一周にわたって配設されているから、伝熱面積の拡大が図られている。そのため、冷却管１４内を流れる冷却流体によって、光学素子１１が効果的に冷却される。
【００３５】
光学素子１１を保持する枠体（板状部材１２，１３）の内部に冷却管１４を配設した構造は、冷却流体の経路形成のための接合部が比較的少なくて済むから流体漏れのリスクが小さく、また、流れ方向に関して均一かつ滑らかな流路が形成されるから配管抵抗が小さい。しかも、この構造では、枠体が、光学素子１１の保持手段と冷却手段とを兼ねており、その結果、光学素子１１を備える装置の小型化を図りやすいという利点がある。
【００３６】
なお、各板状部材１２，１３における溝部１２２，１３２と冷却管１４との隙間に、熱伝導材を充填させることにより、板状部材１２，１３と冷却管１４との間の熱伝達性の向上を図ることが可能である。この熱伝導材の充填については後述する。
【００３７】
（冷却ユニットの製造方法）
次に、上記冷却ユニット１０の製造方法について説明する。
図３は、冷却ユニット１０の製造方法の一例を示す説明図である。この製造方法は、溝部形成工程と、突起部形成工程と、結合工程とを有する。
【００３８】
まず、溝部形成工程では、図３（ａ）に示すように、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、冷却管を収納するための断面略Ｕ字状あるいは断面略半円状の溝部１２２，１３２を形成する。この工程では、鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いて溝部１２２（１３２）を備える板状部材１２（１３）を一体形成する。鋳造法では、例えば、溶融した材料を所定の形の型に流し込み、これを凝固させて所望の形状の板状部材を得る。鍛造法では、例えば、材料部材を一組の型の間に挟み、これを圧縮して所望の形状の板状部材を得る。切削加工により溝部１２２，１３２を形成してもよいが、鍛造法や鋳造法は、量産化による低コスト化を図りやすい。
【００３９】
次に、突起部形成工程では、図３（ｂ）に示すように、溝部１２２，１３２の内方に向かって突出する突起部１２４，１３４を形成する。この工程では、鍛造法を用いる。すなわち、板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、所定の型１９（矢型、タガネなど）を押し当て、プレスあるいは打ちつけにより、溝部１２２，１３２の隣接位置に型１９の痕である凹部１２５，１３５を形成する（潰し加工）。この際、溝部１２２，１３２と凹部１２５，１３５との間の部位（溝部１２２，１３２の隣接部位）が型１９に押され、その部位が溝部１２２，１３２の内方に向かって塑性変形する。その結果、溝部１２２，１３２の縁が内方に倒れて、溝部１２２，１３２の内方に突出しかつ先端が尖った突起部１２４，１３４が形成される。プレスあるいは打ちつけは、極めて短時間で行うことができ、また小型の物体の加工にも好ましく適用される。
【００４０】
また、凹部１２５，１３５及び突起部１２４，１３４の形成は、冷却管１４の軸方向にわたって行う。凹部１２５，１３５及び突起部１２４，１３４は、溝部１２２，１３２の軸方向に沿って連続して形成されていてもよく、間欠的あるいは部分的に形成されていてもよい。また、冷却管１４の曲げ加工部分（図１（Ａ）に示す冷却管１４の湾曲部）は、突起部１２４，１３４を食い込ませるのが比較的困難であることから、これに対応する位置において、凹部１２５，１３５及び突起部１２４，１３４を省略したり突起部１２４，１３４の形状を小さくしたりするとよい。型１９の形状は、板状部材１２，１３や冷却管１４の材質、形状等に応じて適宜定められる。
【００４１】
次に、結合工程では、図３（ｃ）に示すように、各溝部１２２，１３２に冷却管１４を収納した状態で板状部材１２と板状部材１３とを対向配置させて、各対向面１２３，１３３同士を当接状態に保持し、冷却管１４を拡径させる。板状部材１２，１３の保持は、クランプ等の機械的把持手段や、ボルト等による締結により行う。拡径は、冷却管１４の内部に流体を加圧供給することにより行い、また、必要に応じて複数回に分けて繰り返し行う。
【００４２】
冷却管１４の拡径により、図３（ｄ）に示すように、冷却管１４の外面が溝部１２２，１３２の内面に密着し、一対の板状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とが熱的に接続される。また、拡径時において、突起部１２４，１３４が冷却管１４の外面に食い込んで係合することにより、各板状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。これにより、冷却管１４を間に挟んで一対の板状部材１２，１３が対向配置された構成を有する冷却構造（冷却板）が製造される。
その後、先の図１に示すように、板状部材１２，１３に光学素子１１を固定するとともに、冷却管１４を冷却流体の供給系に接続することにより冷却ユニット１０が完成する。
【００４３】
以上説明したように、本例の冷却ユニット１０の製造方法では、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に対してプレスあるいは打ちつけ等の外力の付加により、突起部１２４，１３４を形成することから、切削加工に比べて、製造時間の短縮が可能であり、また小型化への対応も容易である。そのため、この製造方法によれば、製造される冷却ユニット１０の低コスト化並びに小型化を図ることができる。
【００４４】
図４〜図７は、図３の製造方法の変形例を示す説明図である。なお、既に説明したものと同一の機能を有する構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【００４５】
図４の例では、溝部形成工程において、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、溝部１２２，１３２に加えて、溝部１２２，１３２に隣接するバンク１２７，１３７を形成する（図４（ａ））。さらに、溝部１２２，１３２の壁面に型抜き用の勾配（抜き勾配）を設ける。バンク１２７（１３７）は、板状部材１２（１３）の対向面１２３（１３３）から突出して形成された突起部である。抜き勾配は、離型の容易化を図るものであり、溝部１２２（１３２）の幅が開口に向かって徐々に広くなるように設けられる。バンク１２７，１３７の幅や高さ、抜き勾配の角度等は、板状部材１２，１３や冷却管の材質、形状等に応じて適宜定められる。鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いることにより、こうした形状の板状部材１２，１３であっても容易かつ低コストでの形成が可能である。
【００４６】
突起部形成工程では、鍛造法を用いて上記のバンク１２７，１３７を塑性変形させる（図４（ｂ））。すなわち、板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３における上記のバンク１２７，１３７に所定の型１９（矢型、タガネなど）を押し当て、プレスあるいは打ちつけを行う（潰し加工）。この際、バンク１２７，１３７が型１９に押され、そのバンク１２７，１３７が溝部１２２，１３２の内方に向かって塑性変形する。また、溝部１２２，１３２の隣接位置には、型の痕である凹部１２５，１３５（段落ち部）が形成される。なお、凹部１２５，１３５（段落ち部）が形成されず、力の付加位置が対向面１２３，１３３と同じ高さ（対向面１２３，１３３が平坦な状態）となってもよい。
【００４７】
そして、バンク１２７，１３７の角部が溝部１２２，１３２の内方に倒れることにより、溝部１２２，１３２の内方に突出しかつ先端が尖った突起部１２４，１３４が形成される。また、勾配が設けられた溝部１２２，１３２の壁面が内方に倒れることにより、突起部１２４，１３４がいわゆる逆テーパ状に形成される。その後、前述した冷却管１４の拡径による結合工程が行われる（図３参照）。
【００４８】
本例では、バンク１２７，１３７が形成されていることで、突起部１２４，１３４形成時の塑性変形の容易化が図られる。しかも、突起部１２４，１３４が逆テーパ状に形成されることで、一対の板状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４（図３参照）との結合性の向上が図られる。
【００４９】
次に、図５の例では、溝部形成工程において、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、溝部１２２，１３２に加えて、溝部１２２，１３２に隣接するバンク１２７，１３７と、溝部１２２，１３２に対してバンク１２７，１３７の外側に隣接して配される凹部１２８，１３８とをそれぞれ形成する（図５（ａ））。さらに、溝部１２２，１３２の壁面に型抜き用の勾配（抜き勾配）を設ける。図４の例と同様に、バンク１２７（１３７）は、板状部材１２（１３）の対向面１２３（１３３）から突出して形成された突起部であり、抜き勾配は、溝部１２２（１３２）の幅が開口に向かって徐々に広くなるように設けられる。また、凹部１２８（１３８）は、板状部材１２（１３）の対向面１２３（１３３）から窪んで形成され、バンク１２７，１３７との間で壁面を一部共有している。凹部１２８，１３８の幅や深さ、バンク１２７，１３７の幅や高さ、抜き勾配の角度等は、板状部材１２，１３や冷却管の材質、形状等に応じて適宜定められる。鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いることにより、こうした形状の板状部材１２，１３であっても容易かつ低コストでの形成が可能である。
【００５０】
突起部形成工程では、鍛造法を用いて上記のバンク１２７，１３７を塑性変形させる（図５（ｂ））。すなわち、板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３における上記のバンク１２７，１３７に所定の型１９（矢型、タガネなど）を押し当て、プレスあるいは打ちつけを行う（潰し加工）。この際、バンク１２７，１３７が型１９に押され、そのバンク１２７，１３７が溝部１２２，１３２の内方に向かって塑性変形する。また、溝部１２２，１３２の隣接位置において、バンク１２７，１３７の変形に伴って拡大した凹部１２８，１３８が形成される。本例では、凹部１２８，１３８が形成されていることにより、バンク１２７，１３７の塑性変形が比較的小さい力で容易に行われる。これは、突起部１２４，１３４の形成に伴う板状部材１２，１３の変形を防止する上で有利である。
【００５１】
そして、バンク１２７，１３７の角部が溝部１２２，１３２の内方に倒れることにより、溝部１２２，１３２の内方に突出しかつ先端が尖った突起部１２４，１３４が形成される。また、勾配が設けられた溝部１２２，１３２の壁面が内方に倒れることにより、突起部１２４，１３４がいわゆる逆テーパ状に形成される。その後、前述した冷却管１４の拡径による結合工程が行われる（図３参照）。
【００５２】
本例では、バンク１２７，１３７と凹部１２８，１３８とが形成されていることで、突起部１２４，１３４形成時の塑性変形の容易化が図られる。しかも、突起部１２４，１３４が逆テーパ状に形成されることで、一対の板状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４（図３参照）との結合性の向上が図られる。
【００５３】
次に、図６の例では、突起部形成工程において、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、別の部材１４１，１４２を接合する（図６（ａ））。この部材１４１，１４２には、板状部材１２（１３）の溝部１２２（１３２）に対応して溝部１２２（１３２）とほぼ同じ平面形状を有する開口部１４１ａ（１４２ａ）と、この開口部１４１ａ（１４２ａ）の内方に突出する突起部１２４（１３４）とが予め形成されている。この部材１４１，１４２は、鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いて形成することができる。切削加工により開口部１４１ａ（１４２ａ）や突起部１２４（１３４）を形成してもよいが、鍛造法や鋳造法によって所望の形状に成形したほうが量産化による低コスト化を図りやすい。
【００５４】
板状部材１２，１３と別部材１４１，１４２との接合は、ネジ等による締結接合、接着接合、溶接接合、嵌合等の機械的接合など、様々な方法が適用可能である。例えば、図６（ｂ）に示すように、板状部材１２（１３）及び部材１４１（１４２）に設けられた凸部１４５や凹部１４６によって両者を位置決めしておき、その後に上記接合による両者の固定を行うとよい。こうした接合は、極めて短時間で行うことができ、また小型の物体の加工にも好ましく適用される。
【００５５】
そして、板状部材１２，１３に部材１４１，１４２が接合されることで、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の開口位置に、その溝部１２２，１３２の内方に突出しかつ先端が尖った突起部１２４，１３４が配設される。その後、前述した冷却管１４の拡径による結合工程が行われる（図３参照）。
【００５６】
本例では、別部材１４１，１４２の接合によって突起部１２４，１３４を形成することから、切削加工に比べて、製造時間の短縮が可能であり、また小型化への対応も容易である。また、溝部を複数に分割して形成することで、鋳造法や鍛造法を用いて、いわゆる逆テーパ状などの様々な形状の突起部１２４，１３４を形成することができる。
【００５７】
次に、図７の例では、突起部形成工程において、一対の板状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、別の部材１５１，１５２を接合し（図７（ａ））、その後に鍛造法を用いてその部材１５１，１５２に突起部１２４，１３４を形成する（図７（ｂ））。この部材１５１，１５２には、板状部材１２（１３）の溝部１２２（１３２）に対応して溝部１２２（１３２）とほぼ同じ平面形状を有する開口部１５１ａ（１５２ａ）が予め形成されている。この部材１５１，１５２は、鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いて形成することができる。板状部材１２，１３と別部材１５１，１５２との接合は、図６の例と同様に、ネジ等による締結接合、接着接合、溶接接合、嵌合等の機械的接合など、様々な方法が適用可能である。こうした接合は、極めて短時間で行うことができ、また小型の物体の加工にも好ましく適用される。
【００５８】
そして、鍛造法を用いて上記の部材１５１，１５２を部分的に塑性変形させる。すなわち、部材１５１，１５２の各開口部１５１ａ，１５２ａの隣接位置に所定の型１９（矢型、タガネなど）を押し当て、プレスあるいは打ちつけを行う（潰し加工）。この際、開口部１５１ａ，１５２ａの縁が型１９に押され、その部位が溝部１２２，１３２の内方に向かって塑性変形する。部材１５１，１５２における開口部１５１ａ，１５２ａの隣接位置には、型の痕である凹部１２５，１３５が形成される。
【００５９】
本例では、別部材１５１，１５２の接合とその部材１５１，１５２に対する外力の付加により、突起部１２４，１３４を形成することから、切削加工を用いる場合に比べて、製造時間の短縮が可能であり、また小型化への対応も容易である。また、突起部１２４，１３４を形成する部材と板状部材１２，１３とが別体からなるので、材質の選択性の向上が図られる。
【００６０】
（熱伝導材の充填）
ここで、上記の冷却ユニットにおいては、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４との隙間に、熱伝導材を充填させることにより、板状部材１２，１３と冷却管１４との間の熱伝達性の向上を図ることが可能である。
【００６１】
熱伝導材としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられる。具体的には、例えば、金属材が混入した樹脂材、カーボン材が混入した樹脂材、及びホットメルト等が用いられる。熱伝導材の熱伝導率は、３Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上であるのが好ましく、５Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上であるのがより好ましい。ホットメルトの熱伝導率は通常、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。金属材あるいはカーボン材が混練された樹脂材には、熱伝導率が３Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上のものがあり、熱伝導率が１０Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上のものもある。一例として、Cool polymers社製：Ｄ２（登録商標）（ＬＣＰ樹脂＋熱伝導用物混練、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱膨張率：１０×１０＾-6／Ｋ）、ＲＳ００７（登録商標）（ＰＰＳ樹脂＋熱伝導用物混練、３．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱膨張率：２０×１０＾-6／Ｋ）がある。
【００６２】
図８は、熱伝導材の充填の様子を示す説明図である。
図８（ａ）に示すように、熱伝導材１４０の充填は、例えば、冷却管１４を拡径させる工程に先立って、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の内面及び／又は冷却管１４の外面に熱伝導材１４０を塗布しておくことにより実施できる。熱伝導材１４０の塗布は、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、あるいは液滴吐出法等の様々な方法を用いることができる。
【００６３】
図８（ｂ）に示すように、熱伝導材１４０の塗布後に冷却管１４を拡径させると、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４とが互いに接する部分では板状部材１２，１３と冷却管１４とが直接的に熱的に接続され、隙間が生じた部分では両者が熱伝導材１４０を介して間接的に熱的に接続される。つまり、板状部材１２，１３と冷却管１４との熱伝達が熱伝導材１４０によって補完され、板状部材１２，１３と冷却管１４との間の熱伝達性の向上が図られる。また、熱伝導材１４０が接着力を有する場合にはその力を板状部材１２，１３と冷却管１４との結合力等に利用することも可能である。
【００６４】
また、冷却管１４の拡径時において、必要に応じて熱伝導材１４０を軟化・流動させるとよい。例えば、熱伝導材が熱可塑性である場合には、上記拡径時に熱伝導材１４０を加熱する。この場合、拡径時における冷却管１４内を流れる高温流体の熱を利用して熱伝導材１４０を加熱することができる。熱伝導材１４０が軟化・流動することにより、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４との隙間の領域全体にわたって熱伝導材１４０が充填される。
【００６５】
また、溝部１２２，１３２に隣接して凹部１２５，１３５が設けられている場合には、熱伝導材１４０の余剰分がその凹部１２５，１３５（補溝）に貯溜される。熱伝導材１４０の逃げ場所が設けられていることで、熱伝導材１４０が均質に広がりやすくなり、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４との隙間の領域全体にわたって熱伝導材１４０がより確実に配置される。また、凹部１２５，１３５（あるいは対向面１２３，１３３の隙間）に配された熱伝導材１４０は、板状部材１２と板状部材１３との熱的接続性を向上させる機能を有する。
【００６６】
また、熱伝導材は、冷却板（板状部材１２，１３）の使用温度範囲内において弾性を有することが好ましい。熱伝導材が弾性を有することにより、熱変形等に伴う板状部材１２，１３と冷却管１４との隙間の変化に応じて熱伝導材が伸縮し、板状部材１２，１３と冷却管１４との熱的接続が安定的に維持される。
【００６７】
また、熱伝導材１４０が、冷却板（板状部材１２，１３）の使用温度範囲において流動性を有していてもよい。この場合、熱変形等に伴って板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４との隙間の容積が変化する際に、上記隙間と凹部１２５，１３５（補溝）との間を熱伝導材１４０が適宜移動することにより、上記隙間における熱伝導材１４０の充填状態が保たれ、板状部材１２，１３と冷却管１４との熱的接続が安定的に維持される。この場合、熱伝導材１４０の外部への漏れ出しを防止するための手段が講じられているのが好ましい。例えば、嫌気タイプ以外の熱伝導材を用い、外気と触れる部分では硬化させ、内部では流動性を保持させるようにしてもよい。あるいは、上記使用温度範囲内において流動性を有する熱伝導剤を内側に、硬化する別の熱伝導材を外側に配してもよい。
【００６８】
図９、図１０及び図１１は、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の内面あるいは対向面１２３，１３３に、上記熱伝導材１４０が少なくとも一時的に収容される補溝１６０を形成した例を示している。
【００６９】
図９の例では、補溝１６０が、板状部材１２，１３の対向面１２３，１３３において、溝部１２２，１３２の両外側に溝部１２２，１３２と略並行に形成されている。さらに、複数の補溝１６０が、互いに離間して配設されている。補溝１６０の形状やその数は、熱伝導材１４０の材質特性等に応じて適宜定められる。鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いることにより、こうした形状の板状部材１２，１３であっても容易かつ低コストでの形成が可能である。
【００７０】
図９の例では、板状部材１２，１３の対向面１２３，１３３に補溝１６０が形成されていることから、対向面１２３，１３３の隙間に熱伝導材１４０が広がりやすい。この熱伝導材１４０の配置領域の拡大により、板状部材１２と板状部材１３との間の熱伝達性の向上、並びに熱伝導材１４０による板状部材１２と板状部材１３との結合力が向上する。
【００７１】
図１０の例では、補溝１６０が、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の内面にその軸方向に延びて形成されている。さらに、複数の補溝１６０が、補溝１６０の周方向に互いに離間して配設されている。
また、図１１の例では、補溝１６０が、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の内面に周方向に延びて形成されている。さらに、複数の補溝１６０が、溝部１２２，１３２の軸方向に互いに離間して配設されている。なお、図１１において、補溝１６０を、溝部１２２（１３２）の底部から頂部に向かって深さが徐々に小さく変化するように形成してもよい。
【００７２】
図１０及び図１１の例では、板状部材１２，１３の各溝部１２２，１３２の内面に補溝１６０が形成されていることから、熱伝導材１４０の充填時において熱伝導材１４０の余剰分が補溝１６０に容易に移動する。その結果、熱伝導材１４０が均質に広がりやすくなり、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４との隙間の領域全体にわたって熱伝導材１４０がより確実に配置される。
なお、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と対向面１２３，１３３との双方に補溝１６０を設けてもよい。
【００７３】
（光学素子の位置決め）
図１２は、冷却ユニット１０の変形例を示す図であり、図１２（Ａ）は模式的な平面図、図１２（Ｂ）は（Ａ）に示すＤ−Ｄ断面図である。なお、既に説明したものと同一の機能を有する構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【００７４】
図１２の例では、図１の冷却ユニット１０と同様に、光学素子１１の周縁を一対の板状部材１２，１３が保持しており、また、その一対の板状部材１２，１３に冷却管１４が挟持されている。
本例では、冷却管１４は、光学素子１１の幅方向に関して２重に配設されており、板状部材１２，１３の開口部に側に小径の管１４Ａが配され、その外側に大径の管１４Ｂが配されている。
また、板状部材１２，１３の開口部の側面には、該側面から突出して複数の位置決め部１５９（本例では８ケ）が設けられている。各位置決め部１５９の先端面は、後述する塑性変形によって所望の形状に設定されている。なお、突起状の位置決め部１５９が設けられていることで、開口部の側面の面精度は比較的粗くてもよい。
そして、光学素子１１は、この複数の位置決め部１５９によって、板状部材１２，１３に対する平面的な相対位置が位置決めされている。
【００７５】
図１３は、図１２の位置決め部１５９の形状を設定する様子を示す説明図である。
本例では、冷却管１４の拡径に伴う板状部材１２，１３の変形を利用して位置決め部１５９の形状設定を行う。
【００７６】
まず、冷却管１４の収納用の溝部１２２，１３２と、位置決め部１５９となる突起部とが設けられた板状部材１２，１３を用意する（図１３（ａ））。この時点で突起部（位置決め部１５９）の先端は例えば曲面あるいは球面からなるとよい。また、その形状精度は比較的粗くてよい。鋳造法（ダイカスト法など）や鍛造法（冷間／熱間鍛造など）を用いることにより、こうした形状の板状部材１２，１３であっても容易かつ低コストでの形成が可能であり、また小型の物体にも好ましく適用可能である。
【００７７】
次に、各溝部１２２，１３２に冷却管１４（１４Ａ，１４Ｂ）を挟持した状態で板状部材１２と板状部材１３とを対向配置させて、各対向面１２３，１３３同士を当接状態に保持する（図１３（ｂ））。このとき、板状部材１２，１３の外側面の位置を型１５８（外型）によって固定するとともに、板状部材１２，１３の開口部に別の型１５７（内型）を配置する。また、外型１５８と内型１５７との面間を所望の距離に設定する。
【００７８】
次に、冷却管１４（１４Ａ，１４Ｂ）を拡径させる（図１３（ｃ））。拡径は、冷却管１４Ａ，１４Ｂの内部に流体を加圧供給することにより行い、また、必要に応じて複数回に分けて繰り返し行う。冷却管１４の拡径により、板状部材１２，１３の各溝部１２２，１３２に冷却管１４の外面が密着するとともに、板状部材１２，１３の薄肉部である冷却管１４Ａと開口部との間の部位が外方に変形する。そして、この薄肉部の変形に伴い、突起部（位置決め部１５９）の先端が内型１５７に押接されて塑性変形し、この塑性変形により、位置決め部１５９の形状設定がなされる。すなわち、外型１５８と内型１５７との面間距離に基づき、基準面（板状部材１２，１３の外側面）に対する位置決め部１５９の先端面の平面的な相対位置が設定される。
【００７９】
このように、本例では、冷却管１４の拡径を利用した塑性変形によって、光学素子１１を位置決めするための位置決め部１５９の形状設定を行うことから、位置決め部１５９を切削加工によって形状設定する場合に比べて工程の簡素化が図られる。
【００８０】
なお、図１４に示すように、位置決め部１５９に光学素子１１を案内するための斜面１５９ａを形成してもよい。この場合、上記の内型１５７（図１３参照）にこの斜面１５９ａに対応する傾斜面を設けておく。型を用いた塑性変形により、位置決め部１５９を様々な形状に容易に設定可能である。
【００８１】
以上説明した本発明の冷却ユニット及びその製造方法は、光学素子の冷却を必要とする各種光学装置に好ましく適用される。この適用により、光学装置の低コスト化並びに小型化を図ることができる。
【００８２】
（プロジェクタの構成）
以下、上記の冷却ユニットの適用例として、プロジェクタの実施形態について図面を参照して説明する。以下の例では、後述する液冷ユニット４６（図１５参照）に、上記の冷却ユニット１０及びその製造方法を適用することができる。
この場合、上記の光学素子１１（図１参照）は、後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２及び射出側偏光板４４３（図１８参照）の少なくとも１つに適用される。
同様に、上記の板状部材１２，１３は、後述する液晶パネル保持枠４４５（枠状部材４４５１、枠状部材４４５２）、入射側偏光板保持枠４４６（枠状部材４４６１、枠状部材４４６２）及び射出側偏光板保持枠４４７（枠状部材４４７１、枠状部材４４７２）の少なくとも１つに適用される。
同様に、上記の冷却管１４は、後述する素子冷却管４６３（液晶パネル冷却管４６３１Ｒ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ）に適用される。
上記の冷却ユニット及びその製造方法を、後述する液冷ユニット４６に適用することにより、プロジェクタの低コスト化並びに小型化を図ることが可能となる。更に、冷却性能の向上による長寿命化が可能となる。
【００８３】
図１５は、プロジェクタ１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、外装ケース２と、空冷装置３と、光学ユニット４と、投射光学装置としての投射レンズ５とを備える。
なお、図１５において、図示は省略するが、外装ケース２内において、空冷装置３、光学ユニット４、及び投射レンズ５以外の空間には、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されるものとする。
【００８４】
外装ケース２は、合成樹脂等から構成され、空冷装置３、光学ユニット４、及び投射レンズ５を内部に収納配置する全体略直方状に形成されている。この外装ケース２は、図示は省略するが、プロジェクタ１の天面、前面、背面、及び側面をそれぞれ構成するアッパーケースと、プロジェクタ１の底面、前面、側面、及び背面をそれぞれ構成するロアーケースとで構成され、上記アッパーケース及び上記ロアーケースは互いにねじ等で固定されている。
なお、外装ケース２は、合成樹脂等に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
また、図示は省略するが、この外装ケース２には、プロジェクタ１外部から空気を内部に導入するための吸気口（例えば、図１６に示す吸気口２２）、及びプロジェクタ１内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。
さらに、この外装ケース２には、図１５に示すように、投射レンズ５の側方で外装ケース２の角部分に位置し、光学ユニット４の後述するラジエータ４６６及び軸流ファン４６７等を他の部材と隔離する隔壁２１が形成されている。
【００８５】
空冷装置３は、プロジェクタ１内部に形成される冷却流路に冷却空気を送り込み、プロジェクタ１内で発生する熱を冷却するものである。空冷装置３は、投射レンズ５の側方に位置し、外装ケース２に形成された図示しない吸気口からプロジェクタ１外部の冷却空気を内部に導入するシロッコファン３１、及び図示しない電源ブロック、ランプ駆動回路等を冷却するための冷却ファン等を有する。
【００８６】
光学ユニット４は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に応じて光学像（カラー画像）を形成するユニットである。この光学ユニット４は、全体形状が、図１５に示すように、概ね外装ケース２の背面に沿って延出するとともに、外装ケース２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。なお、この光学ユニット４の詳細な構成については後述する。
投射レンズ５は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ５は、光学ユニット４にて形成された光学像（カラー画像）を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
【００８７】
（光学ユニットの詳細な構成）
光学ユニット４は、図１５に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、光学部品用筐体４５と、液冷ユニット４６とを備える。
【００８８】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、図１５に示すように、光源ユニット４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００８９】
光源ユニット４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射するリフレクタ４１７とを備える。光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。また、リフレクタ４１７としては、図１５では、放射面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡で構成し、光束射出側に該楕円面鏡により反射された光束を平行光とする平行化凹レンズを採用した構成としてもよい。
【００９０】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ユニット４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
【００９１】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ユニット４１１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源ユニット４１１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。
【００９２】
色分離光学系４２は、図１５に示すように、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系４３は、図１５に示すように、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、及び反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学系４２で分離された青色光を光学装置４４の後述する青色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
【００９３】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の赤色光成分が反射するとともに、緑色光成分と青色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光側をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、青色光用の液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００９４】
ダイクロイックミラー４２１を透過した緑色光と青色光とのうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する青色光用の液晶パネルに達する。なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分色光の光路長が長いのでこのような構成とされているが赤色光の光路長を長くする構成も考えられる。
【００９５】
光学装置４４は、図１５に示すように、光変調素子としての３枚の液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、この液晶パネル４４１の光束入射側及び光束射出側に配置される光学変換素子としての３つの入射側偏光板４４２及び３つの射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とが一体的に構成されたものである。
【００９６】
液晶パネル４４１は、具体的な図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密封封入された構成を有し、図示しない制御装置から出力される駆動信号に応じて、上記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
入射側偏光板４４２は、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収するものである（光吸収型）。
この入射側偏光板４４２は、具体的な図示は省略するが、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。光吸収型の偏光膜は、例えば、ヨウ素分子または染料分子を含むフィルムを一軸延伸して形成されており、消光比が比較的高く、入射角依存性が比較的小さいという利点を有する。
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様の構成であり、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである（光吸収型）。
【００９７】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂから射出され射出側偏光板４４３を介した色光を反射し、液晶パネル４４１Ｇから射出され射出側偏光板４４３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
【００９８】
光学部品用筐体４５は、例えば、金属製部材から構成され、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４１〜４４を照明光軸Ａに対する所定位置に収納配置する。なお、光学部品用筐体４５は、金属製部材に限らず、その他の材料にて構成してもよく、特に熱伝導性材料で構成することが好ましい。
【００９９】
液冷ユニット４６は、冷却流体を循環させて主に光学装置４４を冷却するものであり、冷却流体を一時的に貯溜するメインタンク４６１、冷却流体の熱を放熱させるための放熱部としてのラジエータ４６６、このラジエータ４６６に冷却空気を吹き付ける軸流ファン４６７の他、それぞれ後述する流体圧送部、素子冷却管、分岐タンク、合流タンク、及び管部等を備える。
【０１００】
ここで、図１６は、プロジェクタ１内の一部を上方側から見た斜視図であり、図１７は、プロジェクタ１内における主に光学装置４４と液冷ユニット４６を下方から見た斜視図である。
なお、図１６において、光学部品用筐体４５内の光学部品は、説明の簡略化のために、光学装置４４のみを図示し、その他の光学部品４１〜４３は省略している。また、図１６及び図１７において、説明の簡略化のために、液冷ユニット４６における部材を一部省略して示している。
【０１０１】
図１６に示すように、光学部品用筐体４５は、部品収納部材４５１と、部品収納部材４５１の開口部分を閉塞する図示しない蓋状部材とを含んで構成される。
このうち、部品収納部材４５１は、光学部品用筐体４５の底面、前面、及び側面をそれぞれ構成する。
【０１０２】
この部品収納部材４５１において、側面の内側面には、図１６に示すように、上述した光学部品４１〜４４を上方からスライド式に嵌め込むための溝部４５１Ａが形成されている。
また、側面の正面部分には、図１６に示すように、投射レンズ５を光学ユニット４に対して所定位置に設置するための投射レンズ設置部４５１Ｂが形成されている。この投射レンズ設置部４５１Ｂは、平面視略矩形状に形成され、平面視略中央部分には光学装置４４からの光束射出位置に対応して円形状の図示しない孔が形成されており、光学ユニット４にて形成されたカラー画像が上記孔を通して投射レンズ５にて拡大投射される。
【０１０３】
（液冷ユニット）
以下、液冷ユニット４６について詳しく説明する。
図１６及び図１７において、液冷ユニット４６は、メインタンク４６１、流体圧送部４６２（図１７）、素子冷却管４６３、分岐タンク４６４（図１７）、合流タンク４６５、ラジエータ４６６、軸流ファン４６７、及び管部４６９等を備える。
【０１０４】
メインタンク４６１は、図１６及び図１７に示すように、全体が略円柱形状を有し、アルミニウム等の金属製の２つの容器状部材から構成され、２つの容器状部材の開口部分を互いに接続することで内部に冷却流体を一時的に蓄積する。これら容器状部材は、例えば、シール溶接またはゴム等の弾性部材を介在させることで接続される。
このメインタンク４６１の周面において、図１７に示すように、冷却流体の流入部４６１Ａ及び流出部４６１Ｂが形成されている。
これら流入部４６１Ａ及び流出部４６１Ｂは、管状部材から構成され、メインタンク４６１の内外に突出するように配置されている。そして、流入部４６１Ａの外側に突出した一端に管部４６９の一端が接続され、その管部４６９を介して外部からの冷却流体がメインタンク４６１内部に流入する。また、流出部４６１Ｂの外側に突出した一端にも管部４６９の一端が接続され、その管部４６９を介してメインタンク４６１内部の冷却流体が外部に流出する。
また、メインタンク４６１において、流入部４６１Ａ及び流出部４６１Ｂの各中心軸が互いに略直交する位置関係にあり、これにより、流入部４６１Ａを介してメインタンク４６１内部に流入した冷却流体が、流出部４６１Ｂを介して直ぐに外部に流出することが回避され、メインタンク４６１内部での混合作用により、冷却流体の均質化並びに温度の均一化が図られる。そして、メインタンク４６１から流出した冷却流体は、管部４６９を介して流体圧送部４６２に送られる。
【０１０５】
流体圧送部４６２は、図１７に示すように、メインタンク４６１からの冷却流体を内部に吸引するとともに、その冷却流体を分岐タンク４６４に向けて外部に強制的に排出する。すなわち、メインタンク４６１の流出部４６１Ｂと流体圧送部４６２の流入部４６２Ａとが管部４６９を介して接続され、流体圧送部４６２の流出部４６２Ｂと分岐タンク４６４の流入部４６４Ａとが管部４６９を介して接続されている。
具体的に、流体圧送部４６２は、例えば、略直方体状のアルミニウム等の金属製の中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、図示しない制御装置の制御の下、上記羽根車が回転することで、メインタンク４６１内に蓄積された冷却流体を管部４６９を介して強制的に吸引し、その冷却流体を管部４６９を介して外部に強制的に排出する。このような構成により、上記羽根車の回転軸方向の厚み寸法を小さくすることができ、コンパクト化並びに省スペース化が図られる。本実施形態では、流体圧送部４６２は、図１６又は図１７に示すように、投射レンズ５の下方に配置される。
【０１０６】
素子冷却管４６３は、光学装置４４における液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、及び射出側偏光板４４３の各素子に隣接して配設されるものである。そして、素子冷却管４６３の内部を流れる冷却流体と各素子４４１，４４２，４４３との間で熱交換が行われる。
【０１０７】
ここで、図１８は、光学装置４４の全体構成を示す斜視図である。
図１８において、前述したように、光学装置４４は、３枚の液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネル４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇ、青色光用の液晶パネル４４１Ｂ）と、各液晶パネル４４１の入射側あるいは射出側に配置される偏光板（入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３）と、クロスダイクロイックプリズム４４４とが一体的に構成されたものである。
すなわち、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎に、射出側偏光板４４３、液晶パネル４４１、及び入射側偏光板４４２の順に、それらがクロスダイクロイックプリズム４４４上に重ねて配置されている。
そして、素子冷却管４６３は、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、及び射出側偏光板４４３のそれぞれに対して個別に配設されている。
【０１０８】
具体的に、素子冷却管４６３は、赤色光に関して、液晶パネル４４１Ｒの周縁に配設される液晶パネル冷却管４６３１Ｒと、入射側偏光板４４２の周縁に配設される入射側偏光板冷却管４６３２Ｒと、射出側偏光板４４３の周縁に配設される射出側偏光板冷却管４６３３Ｒとを含む。冷却流体は、各素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒの流入部（ＩＮ）から各管内部に流入して各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の周縁に沿って流れ、各管の流出部（ＯＵＴ）から外部に流出する。
同様に、素子冷却管４６３は、緑色光に関して、液晶パネル４４１Ｇの周縁に配設される液晶パネル冷却管４６３１Ｇと、入射側偏光板４４２の周縁に配設される入射側偏光板冷却管４６３２Ｇと、射出側偏光板４４３の周縁に配設される射出側偏光板冷却管４６３３Ｇとを含み、また、青色光に関して、液晶パネル４４１Ｂの周縁に配設される液晶パネル冷却管４６３１Ｂと、入射側偏光板４４２の周縁に配設される入射側偏光板冷却管４６３２Ｂと、射出側偏光板４４３の周縁に配設される射出側偏光板冷却管４６３３Ｂとを含む。
【０１０９】
本実施形態では、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、及び射出側偏光板４４３の各素子の周縁が保持枠に保持されており、この保持枠の内部に、各素子冷却管４６３が各素子の周縁部に沿って略一周にわたって配設されている。そして、各素子４４１，４４２，４４３の同一辺側において、各素子冷却管４６３の流入部（ＩＮ）と流出部（ＯＵＴ）とが配設されている。
なお、上記素子保持枠、及び素子冷却管４６３の詳しい構造については後述する。
【０１１０】
図１６及び図１７に戻り、分岐タンク４６４は、図１７に示すように、流体圧送部４６２から送られた冷却流体を各素子冷却管４６３に向けて分岐させるものである。
また、合流タンク４６５は、図１６に示すように、各素子冷却管４６３から送られた冷却流体を合流させて一時的に蓄積するものである。
本実施形態では、光学装置４４におけるクロスダイクロイックプリズム４４４の一面に分岐タンク４６４が配置され、そのクロスダイクロイックプリズム４４４の反端側の一面に合流タンク４６５が配置されている。分岐タンク４６４及び合流タンク４６５の配置位置はこれに限らず、他の位置でもよい。
【０１１１】
ここで、図１９は、分岐タンク４６４の全体構成を示す斜視図であり、図２０は、合流タンク４６５の全体構成を示す斜視図である。
分岐タンク４６４は、図１９に示すように、全体が略円柱形状を有し、アルミニウム等の金属製の密閉された容器状部材から構成され、内部に冷却流体を一時的に蓄積する。
この分岐タンク４６４の周面において、冷却流体の流入部４６４Ａ、及び流出部４６４Ｂ１，４６４Ｂ２，…４６４Ｂ９が形成されている。
これら流入部４６４Ａ及び流出部４６４Ｂ１〜４６４Ｂ９は、管状部材から構成され、分岐タンク４６４の内外に突出するように配置されている。そして、流入部４６４Ａの外側に突出した一端に管部４６９の一端が接続され、その管部４６９を介して流体圧送部４６２（図１７参照）からの冷却流体が分岐タンク４６４内部に流入する。また、流出部４６４Ｂ１〜４６４Ｂ９の外側に突出した各一端にも管部４６９の一端が個別に接続され、その管部４６９を介して分岐タンク４６４内部の冷却流体が各素子冷却管４６３（図１８参照）に向けて流出する。
【０１１２】
合流タンク４６５は、分岐タンク４６４と同様に、図２０に示すように、全体が略円柱形状を有し、アルミニウム等の金属製の密閉された容器状部材から構成され、内部に冷却流体を一時的に蓄積する。
この合流タンク４６５の周面において、冷却流体の流入部４６５Ａ１，４６５Ａ２，…４６５Ａ９、及び流出部４６５Ｂが形成されている。
これら流入部４６５Ａ１〜４６５Ａ９及び流出部４６５Ｂは、管状部材から構成され、合流タンク４６５の内外に突出するように配置されている。そして、流入部４６５Ａ１〜４６５Ａ９の外側に突出した各一端に管部４６９の一端が個別に接続され、その管部４６９を介して各素子冷却管４６３（図１８参照）からの冷却流体が合流タンク４６５内部に流入する。また、流出部４６５Ｂの外側に突出した一端にも管部４６９の一端が接続され、その管部４６９を介して合流タンク４６５内部の冷却流体がラジエータ４６６に向けて流出する。
【０１１３】
図１６及び図１７に戻り、ラジエータ４６６は、図１７に示すように、冷却流体が流れる管状部材４６６１と、この管状部材に接続された複数の放熱フィン４６６２とを備える。
管状部材４６６１は、アルミニウム等の熱伝導性の高い部材からなり、流入部４６６１Ａから流入した冷却流体が流出部４６６１Ｂに向けて内部を流れる。管状部材４６６１の流入部４６６１Ａと合流タンク４６５の流出部４６５Ｂとが管部４６９を介して接続され、管状部材４６６１の流出部４６６１Ｂとメインタンク４６１とが管部４６９を介して接続されている。
複数の放熱フィン４６６２は、アルミニウム等の熱伝導性の高い板状部材からなり、並列配置されている。また、軸流ファン４６７は、ラジエータ４６６の一面側から冷却空気を吹き付けるように構成されている。
そして、ラジエータ４６６では、管状部材４６６１内を流れる冷却流体の熱が放熱フィン４６６２を介して放熱されるとともに、軸流ファン４６７による冷却空気の供給によってその放熱が促進される。
【０１１４】
なお、管部４６９の形成材料としては、例えば、アルミニウム等の金属が用いられ、樹脂製などの他の材料を用いてもよい。
冷却流体としては、例えば透明性の非揮発性液体であるエチレングリコールが用いられ、この他の液体を用いてもよい。なお、本発明における冷却流体は液体に限らず、気体でもよく、また、液体と固体との混合物等を用いてもよい。
【０１１５】
以上説明したように、液冷ユニット４６では、管部４６９を介して、メインタンク４６１、流体圧送部４６２、分岐タンク４６４、素子冷却管４６３、合流タンク４６５、及びラジエータ４６６の順に冷却流体が流れ、その冷却流体は、ラジエータ４６６からメインタンク４６１に戻り、上記経路を繰り返し流れて循環する。
【０１１６】
そして、液冷ユニット４６では、各素子冷却管４６３内を冷却流体が流れることにより、光束の照射等によって生じた光学装置４４における各素子４４１，４４２，４４３の熱が適宜取り除かれ、各素子４４１，４４２，４４３の温度上昇が抑制される。各素子４４１，４４２，４４３の熱は、各素子の保持枠を介して各素子冷却管４６３内の冷却流体に伝達される。
【０１１７】
（素子保持枠及び素子冷却管）
次に、素子保持枠及び素子冷却管について説明する。ここでは、代表的に、赤色光に関するものを説明するが、緑色光及び青色光に関するものもこれと同様である。
【０１１８】
図２１は、光学装置４４における赤色光用のパネル構成を示す部分斜視図である。
図２１に示すように、赤色光に関して、液晶パネル４４１Ｒの周縁が液晶パネル保持枠４４５に保持され、入射側偏光板４４２の周縁が入射側偏光板保持枠４４６に保持され、射出側偏光板４４３の周縁が射出側偏光板保持枠４４７に保持されている。各保持枠４４５，４４６，４４７は、液晶パネル４４１Ｒの画像形成領域に対応した後述する矩形状の開口部を有しており、これらの開口部を光束が通過する。
そして、液晶パネル保持枠４４５の内部に、液晶パネル４４１Ｒの周縁に沿って液晶パネル冷却管４６３１Ｒが配設され、入射側偏光板保持枠４４６の内部に、入射側偏光板４４２の周縁に沿って入射側偏光板冷却管４６３２Ｒが配設され、射出側偏光板保持枠４４７の内部に、射出側偏光板４４３の周縁に沿って射出側偏光板冷却管４６３３Ｒが配設されている。
【０１１９】
図２２は、液晶パネル保持枠４４５の分解斜視図であり、図２３（Ａ）は、液晶パネル保持枠４４５の組立正面図、図２３（Ｂ）は図２３（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。
液晶パネル保持枠４４５は、図２３に示すように、一対の枠状部材４４５１，４４５２と、液晶パネル固定板４４５３とを含む。
ここで、液晶パネル４４１Ｒは、透過型であり、一対の透明基板間に液晶層が密閉封入された構成を有し、一対の基板は、液晶に駆動電圧を印加するためのデータ線、走査線、スイッチング素子、画素電極等が形成された駆動基板と、共通電極、ブラックマトリックス等が形成された対向基板とを含む。
【０１２０】
枠状部材４４５１，４４５２はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、液晶パネル４４１Ｒの画像形成領域に対応した矩形状の開口部４４５１Ａ，４４５２Ａと、液晶パネル冷却管４６３１Ｒを収納するための溝部４４５１Ｂ，４４５２Ｂとを有する。枠状部材４４５１と枠状部材４４５２とは、液晶パネル冷却管４６３１Ｒを間に挟んで互いに対向して配置される。枠状部材４４５１，４４５２としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム（２３４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、マグネシウム（１５６Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいはその合金（アルミダイカスト合金（約１００Ｗ／（ｍ・Ｋ））、Mg-Al-Zn系合金（約５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））など）の他、各種金属が適用される。また、枠状部材４４５１，４４５２は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【０１２１】
液晶パネル固定板４４５３は、図２２に示すように、液晶パネル４４１Ｒの画像形成領域に対応した矩形状の開口部４４５３Ａを有する板状部材からなり、液晶パネル４４１Ｒを間に挟んで枠状部材４４５２に固定される。この液晶パネル固定板４４５３は、図２３（Ｂ）に示すように、液晶パネル４４１Ｒに接触して配され、枠状部材４４５１，４４５２と液晶パネル４４１Ｒとを互いに密着させてそれらを熱的に接続させる機能を有するとともに、液晶パネル４４１Ｒの熱を放熱する機能を有する。また、液晶パネル４４１Ｒの熱の一部は、液晶パネル固定板４４５３を介して枠状部材４４５１，４４５２に伝達される。
【０１２２】
液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、例えば環状の断面を有しその中心軸に沿って延在するパイプあるいはチューブからなり、図２２に示すように、枠状部材４４５１，４４５２の溝部４４５１Ｂ，４４５２Ｂの形状に応じて折り曲げ加工されている。液晶パネル冷却管４６３１Ｒとしては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【０１２３】
具体的に、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、図２３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、液晶パネル４４１Ｒの周縁部の外側で、液晶パネル４４１Ｒの周縁部に沿って略一周にわたって配設される。すなわち、枠状部材４４５１，４４５２の各内面（合わせ面、対向面）において、開口部４４５１Ａ，４４５２Ａの縁部に沿って略一周にわたって断面略半円状の溝部４４５１Ｂ，４４５２Ｂが形成されており、溝部４４５１Ｂと溝部４４５２Ｂとは互いに略鏡面対称の形状関係にある。そして、液晶パネル冷却管４６３１Ｒを各溝部４４５１Ｂ，４４５２Ｂ内に収納した状態で、枠状部材４４５１，４４５２同士が互いに接合されている。本実施形態では、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは円形パイプであり、その外径は液晶パネル４４１Ｒの厚みと同程度である。
枠状部材４４５１と枠状部材４４５２との接合は、ネジ等による締結接合、接着接合、溶接接合、嵌合等の機械的接合など、様々な方法が適用可能である。接合方法としては、液晶パネル冷却管４６３１Ｒと枠状部材４４５１，４４５２（あるいは液晶パネル４４１Ｒ）との間の熱伝達性の高い方法が好ましく用いられる。
【０１２４】
液晶パネル冷却管４６３１Ｒの一端には冷却流体の流入部（ＩＮ）が配設され、他端には流出部（ＯＵＴ）が配設されている。液晶パネル冷却管４６３１Ｒの流入部及び流出部はそれぞれ、冷却流体循環用の配管（管部４６９）に接続される。
流入部（ＩＮ）から液晶パネル冷却管４６３１Ｒ内に流入した冷却流体は、液晶パネル４４１Ｒの周縁に沿って略一周にわたって流れ、流出部（ＯＵＴ）から流出する。また、その冷却流体は、液晶パネル冷却管４６３１Ｒ内を流れる間に、液晶パネル４４１Ｒから熱を奪う。すなわち、液晶パネル４４１Ｒの熱が、枠状部材４４５１，４４５２を介して液晶パネル冷却管４６３１Ｒ内の冷却流体に伝達されて外部に運ばれる。
【０１２５】
ここで、この液晶パネル保持枠４４５では、図２３（Ｂ）に示すように、液晶パネル４４１Ｒの厚み方向に関し、液晶パネル４４１Ｒの光束入射面側に近づけて液晶パネル冷却管４６３１Ｒが配設されている。液晶パネル４４１Ｒでは一般に射出面側に比べて、ブラックマトリックスが配置されている入射面側の熱吸収が多い。そのため、温度上昇しやすい入射面側に近づけて液晶パネル冷却管４６３１Ｒが配設されることにより、液晶パネル４４１Ｒの熱が効果的に取り除かれる。
さらに、液晶パネル４４１Ｒの側面には段差が設けられており、入射面に比べて射出面の面積が広い。そのため、面積の小さい入射面側に近づけて液晶パネル冷却管４６３１Ｒが配設されることにより、構成要素の配置の効率化が図られ、装置の小型化が図られる。
【０１２６】
図２４（Ａ）は、入射側偏光板保持枠４４６の組立正面図、図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面図である。
入射側偏光板保持枠４４６は、液晶パネル保持枠４４５（図２２参照）と概ね同様の構成からなり、図２４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、一対の枠状部材４４６１，４４６２と、偏光板固定板４４６３とを含む。
ここで、入射側偏光板４４２は、透光性基板上に偏光膜フィルムが貼付された構成からなる。
【０１２７】
枠状部材４４６１，４４６２はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、入射側偏光板４４２の光透過領域に対応した矩形状の開口部４４６１Ａ，４４６２Ａと、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒを収納するための溝部４４６１Ｂ，４４６２Ｂとを有する。枠状部材４４６１と枠状部材４４６２とは、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒを間に挟んで互いに対向して配置される。枠状部材４４６１，４４６２としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、マグネシウムあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、枠状部材４４６１，４４６２は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【０１２８】
偏光板固定板４４６３は、図２４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、入射側偏光板４４２の光透過領域に対応した矩形状の開口部４４６３Ａを有する板状部材からなり、入射側偏光板４４２を間に挟んで枠状部材４４６１に固定される。この偏光板固定板４４６３は、図２４（Ｂ）に示すように、入射側偏光板４４２に接触して配され、枠状部材４４６１，４４６２と入射側偏光板４４２とを互いに密着させてそれらを熱的に接続させる機能を有するとともに、入射側偏光板４４２の熱を放熱する機能を有する。また、入射側偏光板４４２の熱の一部は、偏光板固定板４４６３を介して枠状部材４４６１，４４６２に伝達される。
【０１２９】
入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは、例えば引き抜き加工や絞り加工等により形成されたシームレスパイプからなり、枠状部材４４６１，４４６２の溝部４４６１Ｂ，４４６２Ｂの形状に応じて折り曲げ加工されている。入射側偏光板冷却管４６３２Ｒとしては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【０１３０】
具体的に、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは、図２４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、入射側偏光板４４２の周縁部の外側で、入射側偏光板４４２の周縁部に沿って略一周にわたって配設される。すなわち、枠状部材４４６１，４４６２の各内面（合わせ面、対向面）において、開口部４４６１Ａ，４４６２Ａの縁部に沿って略一周にわたって断面略半円状の溝部４４６１Ｂ，４４６２Ｂが形成されており、溝部４４６１Ｂと溝部４４６２Ｂとは互いに略鏡面対称の形状関係にある。そして、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒを各溝部４４６１Ｂ，４４６２Ｂ内に収納した状態で、枠状部材４４６１，４４６２同士が互いに接合されている。本実施形態では、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは円形パイプであり、その外径は入射側偏光板４４２の厚みと同程度である。
枠状部材４４６１と枠状部材４４６２との接合は、ネジ等による締結接合、接着接合、溶接接合、嵌合等の機械的接合など、様々な方法が適用可能である。接合方法として、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒと枠状部材４４６１，４４６２（あるいは入射側偏光板４４２）との間の熱伝達性の高い方法が好ましく用いられる。
【０１３１】
入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの一端には冷却流体の流入部（ＩＮ）が配設され、他端には流出部（ＯＵＴ）が配設されている。入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの流入部及び流出部はそれぞれ、冷却流体循環用の配管（管部４６９）に接続される。
流入部（ＩＮ）から入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ内に流入した冷却流体は、入射側偏光板４４２の周縁に沿って略一周にわたって流れ、流出部（ＯＵＴ）から流出する。また、その冷却流体は、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ内を流れる間に、入射側偏光板４４２から熱を奪う。すなわち、入射側偏光板４４２の熱が、枠状部材４４６１，４４６２を介して入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ内の冷却流体に伝達されて外部に運ばれる。
【０１３２】
図２５（Ａ）は、射出側偏光板保持枠４４７の組立正面図、図２５（Ｂ）は図２５（Ａ）に示すＣ−Ｃ断面図である。
射出側偏光板保持枠４４７は、入射側偏光板保持枠４４６（図２４参照）と同様の構成からなり、図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、一対の枠状部材４４７１，４４７２と、偏光板固定板４４７３とを含む。
ここで、射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と同様に、透光性基板上に偏光膜フィルムが貼付された構成からなる。
【０１３３】
枠状部材４４７１，４４７２はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、射出側偏光板４４３の光透過領域に対応した矩形状の開口部４４７１Ａ，４４７２Ａと、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒを収納するための溝部４４７１Ｂ，４４７２Ｂとを有する。枠状部材４４７１と枠状部材４４７２とは、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒを間に挟んで互いに対向して配置される。枠状部材４４７１，４４７２としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、マグネシウムあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、枠状部材４４７１，４４７２は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【０１３４】
偏光板固定板４４７３は、図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、射出側偏光板４４３の光透過領域に対応した矩形状の開口部４４７３Ａを有する板状部材からなり、射出側偏光板４４３を間に挟んで枠状部材４４７１に固定される。この偏光板固定板４４７３は、図２５（Ｂ）に示すように、射出側偏光板４４３に接触して配され、枠状部材４４７１，４４７２と射出側偏光板４４３とを互いに密着させてそれらを熱的に接続させる機能を有するとともに、射出側偏光板４４３の熱を放熱する機能を有する。また、射出側偏光板４４３の熱の一部は、偏光板固定板４４７３を介して枠状部材４４７１，４４７２に伝達される。
【０１３５】
射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは、例えば引き抜き加工等により形成されたシームレスパイプからなり、枠状部材４４７１，４４７２の溝部４４７１Ｂ，４４７２Ｂの形状に応じて折り曲げ加工されている。射出側偏光板冷却管４６３３Ｒとしては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の他の材料（樹脂材など）でもよい。
【０１３６】
具体的に、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは、図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、射出側偏光板４４３の周縁部の外側で、射出側偏光板４４３の周縁部に沿って略一周にわたって配設される。すなわち、枠状部材４４７１，４４７２の各内面（合わせ面、対向面）において、開口部４４７１Ａ，４４７２Ａの縁部に沿って略一周にわたって断面略半円状の溝部４４７１Ｂ，４４７２Ｂが形成されており、溝部４４７１Ｂと溝部４４７２Ｂとは互いに略鏡面対称の形状関係にある。そして、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒを各溝部４４７１Ｂ，４４７２Ｂ内に収納した状態で、枠状部材４４７１，４４７２同士が互いに接合されている。本実施形態では、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは円形パイプからなり、その外径は射出側偏光板４４３の厚みと同程度である。
枠状部材４４７１と枠状部材４４７２との接合は、ネジ等による締結接合、接着接合、溶接接合、嵌合等の機械的接合など、様々な方法が適用可能である。接合方法として、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒと枠状部材４４７１，４４７２（あるいは射出側偏光板４４３）との間の熱伝達性の高い方法が好ましく用いられる。
【０１３７】
射出側偏光板冷却管４６３３Ｒの一端には冷却流体の流入部（ＩＮ）が配設され、他端には流出部（ＯＵＴ）が配設されている。射出側偏光板冷却管４６３３Ｒの流入部及び流出部はそれぞれ、冷却流体循環用の配管（管部４６９）に接続される。
流入部（ＩＮ）から射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ内に流入した冷却流体は、射出側偏光板４４３の周縁に沿って略一周にわたって流れ、流出部（ＯＵＴ）から流出する。また、その冷却流体は、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ内を流れる間に、射出側偏光板４４３から熱を奪う。すなわち、射出側偏光板４４３の熱が、枠状部材４４７１，４４７２を介して射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ内の冷却流体に伝達されて外部に運ばれる。
【０１３８】
このように、本実施形態では、赤色光に関して、液晶パネル４４１Ｒ、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３の各素子の保持枠４４５，４４６，４４７の内部に素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒが配設されており、その素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒに流れる冷却流体によって各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の熱が適宜取り除かれる。すなわち、各保持枠４４５，４４６，４４７を介して各素子４４１Ｒ，４４２，４４３と素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒとが熱的に接続されており、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３と素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ内の冷却流体との間で熱交換がなされることで、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の熱が保持枠４４５，４４６，４４７を介して素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ内の冷却流体に伝達される。そして、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の熱が冷却流体に移動することにより、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３が冷却される。
【０１３９】
また、本実施形態では、各素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒが、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の周縁部に沿って略一周にわたって配設されていることから、伝熱面積の拡大が図られており、各素子が効果的に冷却される。
しかも、冷却流体の経路（素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ）が各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の周縁部に沿って配設されることにより、冷却流体中を画像形成用の光束が通過することがなく、そのため、液晶パネル４４１Ｒにて形成される光学像に冷却流体中の気泡や塵埃等の像が含まれたり、冷却流体の温度分布に伴う光学像の揺らぎが発生したりといったことが回避される。
【０１４０】
また、本実施形態では、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の周縁部における冷却流体の経路が管（素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ）によって形成されるから、経路形成のための接合部が比較的少なくて済む。接合部の数あるいは面積が少ないことで、構成の簡素化が図られるとともに、冷却流体の漏れが防止される。
【０１４１】
このように、本実施形態によれば、冷却流体を用いることによる不具合の発生を抑えつつ、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の温度上昇を効果的に抑制することができる。
なお、素子保持枠４４５，４４６，４４７の内部に素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒを配設した構造は、保持枠４４５，４４６，４４７が、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の保持手段と冷却手段とを兼ねており、その結果、小型化を図りやすく、小型の光学素子に好ましく適用可能である。
例えば、本実施形態では、各素子４４１Ｒ，４４２，４４３の周縁部の外側に、各素子の厚みと同程度の外径を有する素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒを配設しており、冷却流体経路を備えることによる厚み方向の拡大が抑制されている。
【０１４２】
以上、光学装置４４（図１８参照）における赤色光用のパネル構成及びその冷却構造について代表的に説明したが、緑色光及び青色光に関してもこれと同様であり、各素子（液晶パネル、入射側偏光板、射出側偏光板）が個別に保持枠に保持され、その保持枠の内部に素子冷却管が配設されている。
すなわち、本実施形態では、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、３つの入射側偏光板４４２と、３つの射出側偏光板４４３とを含む合計９つの光学素子が、冷却流体を用いて個別に冷却される。各素子が個別に冷却されることにより、各素子の温度上昇に伴う不具合の発生が確実に防止される。
【０１４３】
（配管系統）
図２６は、上記した光学装置４４における冷却流体の流れを示す配管系統図である。
図２６に示すように、本実施形態では、光学装置４４における、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、３つの入射側偏光板４４２と、３つの射出側偏光板４４３とを含む合計９つの光学素子に対して、冷却流体の経路が並行に設けられている。
【０１４４】
具体的に、赤色光に関する液晶パネル冷却管４６３１Ｒと入射側偏光板冷却管４６３２Ｒと射出側偏光板冷却管４６３３Ｒとを含む３つの素子冷却管はそれぞれ、一端が分岐タンク４６４に接続されかつ他端が合流タンク４６５に接続されている。同様に、緑色光に関する３つの素子冷却管４６３１Ｇ，４６３２Ｇ，４６３３Ｇ、及び青色光に関する３つの素子冷却管４６３１Ｂ，４６３２Ｂ，４６３３Ｂもそれぞれ、一端が分岐タンク４６４に接続されかつ他端が合流タンク４６５に接続されている。その結果、上記の９つの素子冷却管が分岐タンク４６４と合流タンク４６５との間の冷却流体の経路上で並列に配置されている。
【０１４５】
冷却流体は、分岐タンク４６４で各色毎に３つずつの合計９つの経路に分岐し、９つの素子冷却管（４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ，４６３１Ｇ，４６３２Ｇ，４６３３Ｇ，４６３１Ｂ，４６３２Ｂ，４６３３Ｂ）内を並行して流れる。上記の９つの素子冷却管が冷却流体の経路上で並列に配置されていることから、各素子冷却管内にほぼ同じ温度の冷却流体が流入する。各素子の周縁に沿って、各素子冷却管内を冷却流体が流れることにより、各素子が冷却されるとともに、各素子冷却管を流れる冷却流体の温度が上昇する。この熱交換の後、冷却流体は合流タンク４６５内で合流し、先に説明したラジエータ４６６（図１７参照）での放熱により冷却される。そして、温度が下がった冷却流体が再び分岐タンク４６４に供給される。
【０１４６】
本実施形態では、９つの光学素子に対応する上記の９つの素子冷却管が冷却流体の経路上で並列に配置されていることから、分岐タンク４６４から合流タンク４６５に至る冷却流体の経路の長さが比較的短く、その経路での圧力損失による流路抵抗が小さい。そのため、各素子冷却管が小径であっても冷却流体の流量を確保しやすく、また各素子のそれぞれに対して比較的低温の冷却流体が供給されるから、各素子が効果的に冷却される。
【０１４７】
なお、上記の９つの光学素子のうち、発熱が少ない素子に対し、素子冷却管の配設を省略してもよい。例えば、入射側偏光板４４２あるいは射出側偏光板４４３が無機偏光板等の光束の吸収の少ない形態である場合には、それらに対して冷却管を省略する構成とすることができる。
また、複数の素子冷却管を冷却流体の経路上ですべて並列に配置する構成に限らず、少なくとも一部を直列に配置する構成としてもよい。この場合、各素子の発熱量に応じてその経路を定めるとよい。
【０１４８】
図２７は、上記配管系統の変形例を示している。なお、図２６と共通の構成要素には同一の符号を付している。
図２７の例では、光学装置４４における、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、３つの入射側偏光板４４２と、３つの射出側偏光板４４３とを含む合計９つの光学素子に対してそれぞれ素子冷却管（４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ，４６３１Ｇ，４６３２Ｇ，４６３３Ｇ，４６３１Ｂ，４６３２Ｂ，４６３３Ｂ）が配設されるとともに、冷却流体の経路が色毎に直列に設けられている。
【０１４９】
具体的に、赤色光に関し、分岐タンク４６４の流出部と射出側偏光板冷却管４６３３Ｒの流入部とが接続され、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒの流出部と液晶パネル冷却管４６３１Ｒの流入部とが接続され、液晶パネル冷却管４６３１Ｒの流出部と入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの流入部とが接続され、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの流出部と合流タンク４６５の流入部とが接続されている。すなわち、分岐タンク４６４から合流タンク４６５に向かって、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ、液晶パネル冷却管４６３１Ｒ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの順に、それらが直列に配置されている。同様に、緑色光に関して、分岐タンク４６４から合流タンク４６５に向かって、射出側偏光板冷却管４６３３Ｇ、液晶パネル冷却管４６３１Ｇ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｇの順にそれらが直列に配置されている。また、青色光に関しても同様に、分岐タンク４６４から合流タンク４６５に向かって、射出側偏光板冷却管４６３３Ｂ、液晶パネル冷却管４６３１Ｂ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｂの順にそれらが直列に配置されている。
【０１５０】
冷却流体は、分岐タンク４６４で３つの経路に分岐する。そして、各色毎にそれぞれ、最初に射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂを流れ、次に液晶パネル冷却管４６３１Ｒ，４６３１Ｇ，４６３１Ｂを流れ、最後に入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ，４６３２Ｇ，４６３２Ｂを流れる。各素子の周縁に沿って、各素子冷却管内を冷却流体が流れることにより、各素子が冷却されるとともに、各素子冷却管を流れる冷却流体の温度が上昇する。本例では、各色毎に３つの素子冷却管が直列に配置されていることから、冷却流体の流入時の温度（入口温度）は、上流側の射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂで最も低く、液晶パネル冷却管４６３１Ｒ，４６３１Ｇ，４６３１Ｂで次に低く、下流側の入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ，４６３２Ｇ，４６３２Ｂで比較的高くなる。その後、冷却流体は合流タンク４６５内で合流し、先に説明したラジエータ４６６（図１７参照）での放熱により冷却される。そして、温度が下がった冷却流体が再び分岐タンク４６４に供給される。
【０１５１】
ここで、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂでは、液晶層による光吸収とともに、駆動基板に形成されたデータ線及び走査線や、対向基板に形成されたブラックマトリックス等で光束が一部吸収される。また、入射側偏光板４４２では、入射する光束が上流側の偏光変換素子４１４（図１５参照）によって略１種類の偏光光に変換されたものであり、その光束のほとんどが透過し、光束の吸収は比較的少ない。また、射出側偏光板４４３では、入射する光束が画像情報に基づいて偏光方向が変調されたものであり、通常その光束の吸収量は入射側偏光板４４２よりも多い。
そして、光学装置４４における発熱量は、入射側偏光板、液晶パネル、射出側偏光板、の順に高くなる傾向にある（入射側偏光板 ＜ 液晶パネル ＜ 射出側偏光板）。
【０１５２】
この図２７の例では、各色毎に３つずつの素子冷却管が冷却流体の経路上で直列に配置されていることから、９つの素子冷却管をすべて並列に配置する構成に比べて、配管スペースの縮小化が図られる。
また、比較的発熱量が高い射出側偏光板４４３に対して最初に冷却流体を供給するので、射出側偏光板４４３が確実に冷却される。
【０１５３】
なお、上記の例では発熱量の高い順に上流側から素子冷却管を直列に配置しているがこれに限らない。発熱量の低い順に上流側から素子冷却管を直列に配置してもよく、あるいは別の順であってもよい。配置の順序は、複数の素子の間の発熱量の差、素子冷却管の冷却能力等に応じて定められる。
さらに、各色毎に複数の素子冷却管をすべて直列に配置するのに限らず、次に説明するように一部のみを直列に配置する構成でもよい。
【０１５４】
図２８は、上記配管系統の別の変形例を示している。なお、図２６と共通の構成要素には同一の符号を付している。
図２８の例では、光学装置４４における、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、３つの入射側偏光板４４２と、３つの射出側偏光板４４３とを含む合計９つの光学素子に対してそれぞれ素子冷却管（４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒ，４６３１Ｇ，４６３２Ｇ，４６３３Ｇ，４６３１Ｂ，４６３２Ｂ，４６３３Ｂ）が配設されるとともに、冷却流体の経路が各色毎に一部で直列に設けられている。
【０１５５】
具体的に、赤色光に関し、分岐タンク４６４から合流タンク４６５に向かって、液晶パネル冷却管４６３１Ｒ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの順にそれらが直列に配置され、これと並行して射出側偏光板冷却管４６３３Ｒが配置されている。すなわち、分岐タンク４６４の流出部と液晶パネル冷却管４６３１Ｒの流入部とが接続され、液晶パネル冷却管４６３１Ｒの流出部と入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの流入部とが接続され、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒの流出部と合流タンク４６５の流入部とが接続されている。また、分岐タンク４６４の流出部と射出側偏光板冷却管４６３３Ｒの流入部とが接続され、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒの流出部と合流タンク４６５の流入部とが接続されている。同様に、緑色光に関して、分岐タンク４６４から合流タンク４６５に向かって、液晶パネル冷却管４６３１Ｇ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｇの順にそれらが直列に配置され、これと並行して射出側偏光板冷却管４６３３Ｇが配置されている。青色光に関しても同様に、液晶パネル冷却管４６３１Ｂ、入射側偏光板冷却管４６３２Ｂの順にそれらが直列に配置され、これと並行して射出側偏光板冷却管４６３３Ｂが配置されている。
【０１５６】
冷却流体は、分岐タンク４６４で各色毎に２つずつの合計６つの経路に分岐する。そして、その冷却流体は、各色毎にそれぞれ、最初に液晶パネル冷却管４６３１Ｒ，４６３１Ｇ，４６３１Ｂと射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂとに流入する。液晶パネル冷却管４６３１Ｒ，４６３１Ｇ，４６３１Ｂを流れた冷却流体は、次に入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ，４６３２Ｇ，４６３２Ｂを流れ、その後に合流タンク４６５に向かう。一方、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂを流れた冷却流体は、各色毎にそれぞれ、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂからそのまま合流タンク４６５に向かう。各素子の周縁に沿って、各素子冷却管内を冷却流体が流れることにより、各素子が冷却されるとともに、各素子冷却管を流れる冷却流体の温度が上昇する。本例では、冷却流体の流入時の温度（入口温度）は、上流側の液晶パネル冷却管４６３１Ｒ，４６３１Ｇ，４６３１Ｂと射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂとで比較的低く、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ，４６３２Ｇ，４６３２Ｂで比較的高い。また、上記したように射出側偏光板４４３の発熱量が他の素子に比べて最も高いことから、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ，４６３３Ｇ，４６３３Ｂにおける冷却流体の流出時の温度（出口温度）は比較的高く、これと比べて液晶パネル冷却管４６３１Ｒ，４６３１Ｇ，４６３１Ｂの出口温度は比較的低い。そのため、この図２８の例では、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ，４６３２Ｇ，４６３２Ｂの入口温度は、先の図２７の例に比べて低くなる。各素子周縁を流れた冷却流体はその後、合流タンク４６５内で合流し、先に説明したラジエータ４６６（図１７参照）での放熱により冷却される。そして、温度が下がった冷却流体が再び分岐タンク４６４に供給される。
【０１５７】
この図２８の例では、各色毎に２つの素子冷却管が直列に配置されかつそれと並行して他の１つの素子冷却管が配置されていることから、９つの素子冷却管をすべて並列に配置する構成に比べて、配管スペースの縮小化が図られる。
また、発熱量の高い射出側偏光板４４３に対する冷却経路と並行して、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ及び入射側偏光板４４２に対して冷却経路が設けられていることにより、射出側偏光板４４３の熱影響が他の素子に及ぶのが回避され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ及び入射側偏光板４４２が効果的に冷却される。
【０１５８】
なお、上記の図２６、図２７、及び図２８の例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の冷却構造がそれぞれ同じ構成であるが、色毎に異なる構成であってもよい。例えば、赤色光及び青色光に関しては図２７または図２８の構成を採用し、緑色光に関しては図２６または図２８の構成を採用してもよい。あるいは他の組み合わせでもよい。
ここで、緑色光は一般に光強度が比較的強いことからその光学素子も温度上昇しやすい。そのため、緑色光に関しては冷却効果が高い冷却構造を採用し、他の赤色光及び青色光に関しては簡素な構成の冷却構造を採用することにより、配管スペースの縮小化と素子冷却の効率化とが図られる。
【０１５９】
また、上記の図２６、図２７、及び図２８の例では、分岐タンク４６４は、冷却流体の経路を、赤、緑、青の３色に対応して少なくとも３つに分岐しているがこれに限定されない。例えば、分岐タンク４６４は、冷却流体の経路を、赤色光と青色光とに関する系統と、緑色光に関する系統とに分岐する構成であってもよい。この場合、例えば、赤色光と青色光に関する冷却構造を直列に配置し、これと並行して緑色光に関する冷却構造を配置することにより、上記と同様に、配管スペースの縮小化と素子冷却の効率化とを図ることが可能である。
【０１６０】
上記実施形態では、３つの液晶パネルを用いたプロジェクタの例について説明したが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、あるいは４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも本発明は適用可能である。
また、透過型の液晶パネルに限らず、反射型の液晶パネルを用いてもよい。
また、光変調素子としては、液晶パネルに限らず、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。この場合、光束入射側及び光束射出側の偏光板は省略できる。
また、本発明は、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタ、及びスクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【０１６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】（Ａ）は冷却ユニットの構成を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図。
【図２】板状部材の溝部を拡大して示す部分断面図。
【図３】冷却ユニットの製造方法の一例を示す説明図。
【図４】図３の製造方法の変形例を示す説明図。
【図５】図３の製造方法の変形例を示す説明図。
【図６】図３の製造方法の変形例を示す説明図。
【図７】図３の製造方法の変形例を示す説明図。
【図８】熱伝導材の充填の様子を示す説明図。
【図９】板状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図１０】板状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図１１】板状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図１２】冷却ユニットの変形例を示す図であり、（Ａ）は模式的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＤ−Ｄ断面図。
【図１３】位置決め部の形状を設定する様子を示す説明図。
【図１４】位置決め部に光学素子を案内するための斜面を形成した例を示す図。
【図１５】プロジェクタの概略構成を模式的に示す図。
【図１６】プロジェクタ内の一部を上方側から見た斜視図。
【図１７】プロジェクタ内における光学装置と液冷ユニットを下方から見た斜視図。
【図１８】光学装置の全体構成を示す斜視図。
【図１９】分岐タンクの全体構成を示す斜視図。
【図２０】合流タンクの全体構成を示す斜視図。
【図２１】光学装置における赤色光用のパネル構成を示す部分斜視図。
【図２２】液晶パネル保持枠の分解斜視図。
【図２３】（Ａ）は液晶パネル保持枠の組立正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図。
【図２４】（Ａ）は入射側偏光板保持枠の組立正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面図。
【図２５】（Ａ）は射出側偏光板保持枠の組立正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＣ−Ｃ断面図。
【図２６】光学装置における冷却流体の流れを示す配管系統図。
【図２７】配管系統の変形例を示す図。
【図２８】配管系統の別の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０１６３】
Ａ…照明光軸、１…プロジェクタ、２…外装ケース、３…空冷装置、４…光学ユニット、５…投射レンズ（投射光学系）、１０…冷却ユニット、１１…光学素子、１２，１３…板状部材（枠状部材）、１４…冷却管、４４…光学装置、４６…液冷ユニット、１２２，１３２…溝部、１２３，１３３…対向面、１２４，１３４…突起部、１２５，１３５，１２８，１３８…凹部、１２７，１３７…バンク、１２６，１３６，１２９，１３９…凸部、１４０…熱伝導材、１４１，１４２，１５１，１５２…別部材、１５９…位置決め部、１６０…補溝４１１…光源ユニット、４１６…光源ランプ、４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル（光学素子）、４４２…入射側偏光板（光学素子）、４４３…射出側偏光板（光学素子）、４４４…クロスダイクロイックプリズム、４４５…液晶パネル保持枠、４４５１，４４５２…枠状部材、４４５１Ｂ，４４５２Ｂ…溝部、４４６…入射側偏光板保持枠、４４６１，４４６２…枠状部材、４４６１Ｂ，４４６２Ｂ…溝部、４４７…射出側偏光板保持枠、４４７１，４４７２…枠状部材、４４７１Ｂ，４４７２Ｂ…溝部、４６１…メインタンク、４６２…流体圧送部、４６３…素子冷却管、４６３１Ｒ…液晶パネル冷却管、４６３２Ｒ…入射側偏光板冷却管、４６３３Ｒ…射出側偏光板冷却管、４６４…分岐タンク、４６５…合流タンク、４６６…ラジエータ、４６６２…放熱フィン、４６７…軸流ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年2月27日(2006.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
板状部材１２，１３はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、光学素子１１における光束の透過領域に対応した矩形状の開口部１２１，１３１と、冷却管１４を収納するための溝部１２２，１３２とを有する。板状部材１２と板状部材１３とは、冷却管１４を間に挟んで互いに対向して配置される。板状部材１２，１３としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム（２３４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、マグネシウム（１５６Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいはその合金（アルミニウム合金（約１００Ｗ／（ｍ・Ｋ））、低比重マグネシウム合金（約５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））など）の他、各種金属が適用される。また、板状部材１２，１３は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
冷却管１４は、例えば環状の断面を有しその中心軸に沿って延在するパイプあるいはチューブからなり、板状部材１２，１３の溝部１２２，１３２の平面形状に応じて折り曲げ加工されている。冷却管１４としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム（２３４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、銅（３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ））、ステンレス（１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）（オーステナイト系））あるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、冷却管１４は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図１２の例では、図１の冷却ユニット１０と同様に、光学素子１１の周縁を一対の板状部材１２，１３が保持しており、また、その一対の板状部材１２，１３に冷却管１４が挟持されている。
本例では、冷却管１４は、光学素子１１の幅方向に関して２重に配設されており、板状部材１２，１３の開口部側に小径の管１４Ａが配され、その外側に大径の管１４Ｂが配されている。
また、板状部材１２，１３の開口部の側面には、該側面から突出して複数の位置決め部１５９（本例では８ケ）が設けられている。各位置決め部１５９の先端面は、後述する塑性変形によって所望の形状に設定されている。なお、突起状の位置決め部１５９が設けられていることで、開口部の側面の面精度は比較的粗くてもよい。
そして、光学素子１１は、この複数の位置決め部１５９によって、板状部材１２，１３に対する平面的な相対位置が位置決めされている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の赤色光成分が反射するとともに、緑色光成分と青色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束側をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、青色光用の液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
枠状部材４４５１，４４５２はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、液晶パネル４４１Ｒの画像形成領域に対応した矩形状の開口部４４５１Ａ，４４５２Ａと、液晶パネル冷却管４６３１Ｒを収納するための溝部４４５１Ｂ，４４５２Ｂとを有する。枠状部材４４５１と枠状部材４４５２とは、液晶パネル冷却管４６３１Ｒを間に挟んで互いに対向して配置される。枠状部材４４５１，４４５２としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム（２３４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、マグネシウム（１５６Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいはその合金（アルミダイカスト合金（約１００Ｗ／（ｍ・Ｋ））、Mg-Al-Zn系合金（約５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））など）の他、各種金属が適用される。また、枠状部材４４５１，４４５２は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、例えば環状の断面を有しその中心軸に沿って延在するパイプあるいはチューブからなり、図２２に示すように、枠状部材４４５１，４４５２の溝部４４５１Ｂ，４４５２Ｂの形状に応じて折り曲げ加工されている。液晶パネル冷却管４６３１Ｒとしては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
枠状部材４４６１，４４６２はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、入射側偏光板４４２の光透過領域に対応した矩形状の開口部４４６１Ａ，４４６２Ａと、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒを収納するための溝部４４６１Ｂ，４４６２Ｂとを有する。枠状部材４４６１と枠状部材４４６２とは、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒを間に挟んで互いに対向して配置される。枠状部材４４６１，４４６２としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、マグネシウムあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、枠状部材４４６１，４４６２は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは、例えば引き抜き加工や絞り加工等により形成されたシームレスパイプからなり、枠状部材４４６１，４４６２の溝部４４６１Ｂ，４４６２Ｂの形状に応じて折り曲げ加工されている。入射側偏光板冷却管４６３２Ｒとしては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
枠状部材４４７１，４４７２はそれぞれ、平面視略矩形状の枠体であり、射出側偏光板４４３の光透過領域に対応した矩形状の開口部４４７１Ａ，４４７２Ａと、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒを収納するための溝部４４７１Ｂ，４４７２Ｂとを有する。枠状部材４４７１と枠状部材４４７２とは、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒを間に挟んで互いに対向して配置される。枠状部材４４７１，４４７２としては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、マグネシウムあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、枠状部材４４７１，４４７２は、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは、例えば引き抜き加工等により形成されたシームレスパイプからなり、枠状部材４４７１，４４７２の溝部４４７１Ｂ，４４７２Ｂの形状に応じて折り曲げ加工されている。射出側偏光板冷却管４６３３Ｒとしては、熱伝導率が高い材質からなる熱良導体が好ましく用いられ、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスあるいはその合金の他、各種金属が適用される。また、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは、金属材に限らず、熱伝導率の高い（例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）他の材料（樹脂材など）でもよい。