(57)【要約】【課題】冷却効率を向上し、高彩度画像を安定して投射できるプロジェクタを提供する。【解決手段】光源から射出された赤、緑、青の色光をそれぞれ変調する複数の光変調装置４４１と、変調光束を合成して光学像を形成する色合成光学系と、光学像を拡大投射する投射光学系と、光束の光学変換を行う光学素子とを備えたプロジェクタは、光学素子または光変調装置４４１の少なくともいずれかを、液状の冷却媒体を循環させて冷却する冷却装置６を備える。冷却装置６は、冷却媒体を封入する冷却媒体封入器６３を備え、冷却媒体封入器６３は、光源からの光束の透過領域を覆い、光束が冷却媒体を介して透過する開口を備える。冷却媒体封入器６３内の冷却媒体には、所定の波長の光束の透過率を低減するフィルタ組成物が混入している。これにより、光学素子または光変調装置４４１を効果的に冷却でき、光学像形成に用いる光束の光学変換を行うことができる。【選択図】  図５
2006030871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から射出された光束のうち、赤、緑、青の色光に応じてそれぞれ設けられ、入射する当該色光を変調する複数の光変調装置と、それぞれの光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系と、この色合成光学系で形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、前記光源と投射光学系との間に介在配置され、入射光束の光学変換を行う光学素子とを備えたプロジェクタであって、
前記光学素子、または、前記光変調装置のうちの少なくともいずれかを、液状の冷却媒体を循環させて冷却する冷却装置を備え、
前記冷却装置は、前記冷却媒体を内部に封入する冷却媒体封入器を備え、
前記冷却媒体封入器には、前記光源から射出された光束の透過領域を覆い、当該光束が前記冷却媒体を介して透過する開口が形成され、
前記冷却媒体封入器のうちの少なくとも１つに封入される冷却媒体には、所定の波長の光束の透過率を低減するフィルタ組成物が混入していることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却媒体封入器は、少なくとも前記赤色光を変調する光変調装置の光束入射側および／または光束射出側に配置され、
前記冷却媒体封入器の冷却媒体に混入するフィルタ組成物は、前記赤色光を変調する光変調装置に入射する光束、または、当該光変調装置から射出する光束のうち、少なくとも略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却媒体封入器は、前記赤色光を変調する光変調装置の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配置され、
前記冷却媒体封入器に封入された冷却媒体のフィルタ組成物のうち、一方は、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減し、他方は、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を低減することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記赤色光を変調する光変調装置の光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器のうち、
前記光束入射側に配置された冷却媒体封入器の冷却媒体に混入したフィルタ組成物は、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を低減し、
前記光束射出側に配置された冷却媒体封入器の冷却媒体に混入したフィルタ組成物は、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却媒体封入器は、前記複数の光変調装置のそれぞれの光束入射側および／または光束射出側に配置され、
前記冷却媒体封入器に封入された冷却媒体のフィルタ組成物は、当該冷却媒体封入器が配置される前記光変調装置に入射する光束、または、当該光変調装置から射出する光束のうち、当該光変調装置が変調する色光の波長以外の波長を有する光束の透過率を低減することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源と前記複数の光変調装置との間には、当該光源から射出された光束を、赤、緑、青の色光に分離する分離光学系が設けられ、
前記冷却媒体封入器は、前記分離光学系の光束射出側に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジが装着可能に構成されてい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、光源と、この光源から射出された光束のうち、赤、緑、青の色光に応じてそれぞれ設けられ、入射する当該色光を変調する複数の光変調装置と、それぞれの光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系と、この色合成光学系で形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、前記光源と投射光学系との間に介在配置され、入射光束の光学変換を行う光学素子とを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーション等にプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、光源と、この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装置と、この光変調装置の光束入射側および光束射出側に配置され、入射光束の光学変換を行う複数の光学部品とを備える光学装置を備え、この光学装置により形成した光学像を、投射レンズにより拡大投写する。
【０００３】
近年、プロジェクタは、会議等に用いられ文字等を表示するデータプロジェクタとしてだけでなく、家庭における映画鑑賞等にホームシアター用プロジェクタとしても用いられることが多くなった。ここで、データプロジェクタに対して、ホームシアター用プロジェクタでは、テレビや映画等の映像を表示するので、色の再現性を重視した色彩のよい高色彩画像表示が求められる。このように、表示する画像の画質に関しては、プロジェクタの用途に応じて、輝度、彩度、コントラスト等の要求が異なる。このため、投射レンズにフィルタを設け、このフィルタによってコントラストの低下を防止するプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載されたフィルタは、ガラス基板上に屈折率の異なる２種の薄膜を交互に積層して構成され、入射光束のうち、一般に緑色光とされる５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長域の光束の透過率を３０％低減する。このような光束の色調を補正するフィルタを用いることにより、投射画像の緑色成分が３０％程度減少されビデオ信号に基づく投射画像を鮮明にすることができる。特に、白色においては、緑がかった白色ではなく鮮明な白色を再現でき、この際、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを下げる必要がないので、投射画像のコントラストを十分に確保することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９４１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、投射画像の色調を補正するために、入射光束のうち所定の波長域の光束の透過率を低減させるフィルタを用いる構成としたため、フィルタが当該波長域の光束を吸収することとなり、発熱して熱劣化を生じる可能性がある。このため、プロジェクタを長時間に亘って使用するためには、耐熱性に優れたフィルタを使用するか、あるいは、フィルタを冷却する冷却装置を設けるかの少なくともいずれかの処置をしなければならないという問題があった。特に、近年のプロジェクタでは、光源の光量が大きくなる傾向にあり、この光量の増加に伴ってフィルタの発熱量も増加傾向にあるため、より耐熱性に優れたフィルタが必要となるという問題や、冷却装置を設けた場合では、フィルタの冷却効率をより向上しなければならないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、冷却効率を向上しつつ、安定して高彩度な画像を投射することができるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達するために、本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束のうち、赤、緑、青の色光に応じてそれぞれ設けられ、入射する当該色光を変調する複数の光変調装置と、それぞれの光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系と、この色合成光学系で形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、前記光源と投射光学系との間に介在配置され、入射光束の光学変換を行う光学素子とを備えたプロジェクタであって、前記光学素子、または、前記光変調装置のうちの少なくともいずれかを、液状の冷却媒体を循環させて冷却する冷却装置を備え、前記冷却装置は、前記冷却媒体を内部に封入する冷却媒体封入器を備え、前記冷却媒体封入器には、前記光源から射出された光束の透過領域を覆い、当該光束が前記冷却媒体を介して透過する開口が形成され、前記冷却媒体封入器のうちの少なくとも１つに封入される冷却媒体には、所定の波長の光束の透過率を低減するフィルタ組成物が混入していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、光学素子、または、光変調装置に設けられた冷却媒体封入器に封入された冷却媒体が、当該光学素子または光変調装置を冷却するとともに、冷却媒体に混入したフィルタ組成物により、所定の波長の光束の透過率が低減されるので、冷却媒体封入器の開口を介して入射する光束の光学補正を行い、補正された投射画像を安定して形成することができる。すなわち、冷却媒体は、冷却装置により循環して光学素子または光変調装置を冷却するので、当該光学素子または光変調装置の長寿命化および動作の安定を図ることができる。また、循環する冷却媒体に混入したフィルタ組成物が、当該冷却媒体を透過する光束の光学補正を行うことにより、フィルタ組成物が発熱して熱劣化を生じることを抑えることができるとともに、投射画像の補正を安定して行うことができる。
【００１０】
このような本発明では、前記冷却媒体封入器は、少なくとも前記赤色光を変調する光変調装置の光束入射側および／または光束射出側に配置され、前記冷却媒体封入器の冷却媒体に混入するフィルタ組成物は、前記赤色光を変調する光変調装置に入射する光束、または、当該光変調装置から射出する光束のうち、少なくとも略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減することが好ましい。
本発明によれば、赤色光を変調する光変調装置に配置された冷却媒体封入器に封入された冷却媒体が、当該光変調装置に入射する光束、または当該光変調装置から射出する光束のうち、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減するので、投射画像の色彩の再現性、特に赤色光の再現性を向上することができる。
すなわち、冷却媒体封入器が、赤色光を変調する光変調装置の光束入射側に配置され、当該光変調装置に、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束を低減した光束を入射させる場合には、当該光変調装置に入射する光束のうち、一般に紫外線および青紫色〜橙色を示す光束を制限することができるので、赤色の再現性を向上することができ、より高彩度な投射画像を形成することができる。また、冷却媒体封入器が、赤色光を変調する光変調装置の光束射出側に配置された場合も、同様の効果を奏することができる。
【００１１】
また、本発明では、前記冷却媒体封入器は、前記赤色光を変調する光変調装置の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配置され、前記冷却媒体封入器に封入された冷却媒体のフィルタ組成物のうち、一方は、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減し、他方は、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を低減することが好ましい。
本発明によれば、赤色光を変調する光変調装置の光束入射側または光束射出側に配置した冷却媒体封入器のうち、一方の冷却媒体封入器に封入される冷却媒体に、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減するフィルタ組成物を混入させることにより、前述のプロジェクタと略同じ効果を奏することができる。
【００１２】
また、他方の冷却媒体封入器の冷却媒体に、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を低減するフィルタ組成物を混入させることにより、一般に赤外線と呼ばれる光束の透過を制限することができ、冷却媒体封入器から投射光学系までの光路上に配置された光学素子等の発熱を抑えることができる。すなわち、赤外線は、熱作用を有するため、この赤外線を含んだ光束が光学素子等に入射すると、当該光学素子等が発熱して、熱劣化を引き起こす可能性があるが、冷却媒体に混入したフィルタ組成物により、赤外線の透過が制限されることにより、このような可能性を低減することができる。また、赤外線の透過を制限し、赤外線を吸収するフィルタ組成物が混入した冷却媒体は、冷却装置により循環することとなるので、循環する過程で冷却され、冷却媒体およびこの冷却媒体に混入するフィルタ組成物の熱劣化を抑えることができる。従って、光学素子等の温度上昇を抑え、一層安定したプロジェクタの駆動を実現することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記赤色光を変調する光変調装置の光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器のうち、前記光束入射側に配置された冷却媒体封入器の冷却媒体に混入したフィルタ組成物は、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を低減し、前記光束射出側に配置された冷却媒体封入器の冷却媒体に混入したフィルタ組成物は、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を低減することが好ましい。
本発明によれば、赤外線の透過を制限するフィルタ組成物を、光変調装置の光束入射側に配置した冷却媒体封入器の冷却媒体に混入したことにより、特に温度上昇の著しい光変調装置の発熱を抑えることができ、当該光変調装置の熱劣化を抑え、長寿命化を図ることができる。
【００１４】
あるいは、本発明では、前記冷却媒体封入器は、前記複数の光変調装置のそれぞれの光束入射側および／または光束射出側に配置され、前記冷却媒体封入器に封入された冷却媒体のフィルタ組成物は、当該冷却媒体封入器が配置される前記光変調装置に入射する光束、または、当該光変調装置から射出する光束のうち、当該光変調装置が変調する色光の波長以外の波長を有する光束の透過率を低減することが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、赤、緑、青の色光を変調する光変調装置のそれぞれに入射する光束を、制限することにより、換言すると、それぞれの光変調装置に対して、当該光変調装置が変調する波長の光束を入射させることにより、彩度をより一層高めた投射画像を形成することができる。
具体的には、冷却媒体封入器が光変調装置の光束入射側に配置されている場合には、赤色光を変調する光変調装置に対しては、略６１０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長を有する赤色光以外の光束の透過を制限して当該赤色光を入射する。また、緑色光を変調する光変調装置に対しては、略５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長を有する緑色光以外の光束の透過を制限して当該緑色光を入射する。さらに、青色光を変調する光変調装置に対して、略４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長を有する青色光以外の光束の透過を制限して当該青色光を入射する。これにより、それぞれの光変調装置によって変調された光束を合成して投射画像を形成して、当該投射画像の彩度を一層向上することができる。
なお、冷却媒体封入器が光変調装置の光束射出側に配置されている場合でも、同様の効果を奏することができる。
【００１６】
本発明では、前記光源と前記複数の光変調装置との間には、当該光源から射出された光束を、赤、緑、青の色光に分離する分離光学系が設けられ、前記冷却媒体封入器は、前記分離光学系の光束射出側に配置されていることが好ましい。
本発明によれば、分離光学系を設け、この分離光学系の光束射出側に冷却媒体封入器を配置することにより、光源から射出された光束のうち、赤、緑、青の各色光の分離を一層確実に行うことができる。従って、このような赤、緑、青の各色光を投射画像の形成に用いることにより、より一層高彩度な投射画像を形成することができる。
【００１７】
本発明では、前記冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジが装着可能に構成されていることが好ましい。
本発明によれば、冷却媒体交換用カートリッジを装着することにより、冷却媒体封入器に封入された冷却媒体の交換を行うことができるので、プロジェクタ使用者の好みに応じた投射画像の色調に合わせることができる。すなわち、冷却媒体交換用カートリッジを用いて、冷却装置を循環する冷却媒体を、当該冷却媒体のフィルタ組成物とは異なる透過率特性を有するフィルタ組成物が混入した冷却媒体に交換することにより、冷却媒体を透過する光束の波長特性を変更することができ、形成される投射画像の色調等を調整することができる。従って、プロジェクタ使用者の好みに応じて補正した光学像を投射することができ、投射画像の光学補正の幅を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタ１の構成
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタ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等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、冷却ユニット３と、光学ユニット４と、投射光学系としての投射レンズ５と、冷却装置６とを備える。
なお、図１において、図示は省略するが、外装ケース２内において、冷却ユニット３、光学ユニット４、投射レンズ５および冷却装置６以外の空間には、制御基板、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。
【００１９】
外装ケース２は、合成樹脂等から構成され、冷却ユニット３、光学ユニット４、および投射レンズ５を内部に収納配置する全体略直方体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、およ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、および背面をそれぞれ構成するロアーケースとで構成され、前記アッパーケースおよび前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、合成樹脂製に限らず、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、冷却ユニット３によりプロジェクタ１外部から冷却空気を内部に導入するための吸気口、およびプロジェクタ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１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、後述する冷却装置６のラジエータ６４を他の部材と隔離する隔壁２１が形成されている。
【００２０】
冷却ユニット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。この冷却ユニット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して光学ユニット４の後述する光学装置に冷却空気を吹き付けるシロッコファン３１と、外装ケース２に形成された隔壁２１内部に位置し、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して光学ユニット４の後述するラジエータに冷却空気を吹き付ける冷却ファンとしての軸流ファン３２とを備える。
なお、この冷却ユニット３は、図示は省略するが、シロッコファン３１および軸流ファン３２の他、光学ユニット４の後述する光源装置、およ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も有しているものとする。
【００２１】
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対応して光学像（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、図１に示すように、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の構成については、後に詳述する。
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。
【００２２】
（２）光学ユニット４の構成
光学ユニット４は、図１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、これら光学部品４１〜４３および光学装置４４を収納配置する光学部品用筐体４６とを備えている。
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４４１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１に示すように、光源装置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とを備えている。
【００２３】
光源装置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とを備えている。
このうち、リフレクタ４１７としては、図１では、放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡で構成し、光束射出側に当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。
【００２４】
図２は、光源ランプ４１６のスペクトル特性を示す図である。
本実施形態の光源ランプ４１６は、超高圧水銀ランプが採用されている。この超高圧水銀ランプのスペクトル特性について説明すると、図２に示すように、４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長を有する青色光は、４４０ｎｍ近傍にスペクトルのピークが現れ、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長を有する緑色光は、５５０ｎｍ近傍にスペクトルのピークが現れ、６００ｎｍ〜６８０ｎｍの波長を有する赤色光は、青色光や緑色光のようなピークは見られない。赤色光の強度は、緑色光の強度に対して約７０％程度である。青色光の強度は、緑色光の強度に対して約９０％程度である。
このように超高圧水銀ランプは、射出する光束のスペクトル分布が連続的であり、強度の違いはあるが、可視光領域の色光がそれぞれ射出される。なお、光源ランプ４１６としては、超高圧水銀ランプのほかに、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはメタルハライドランプ等を採用してもよい。
【００２５】
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、光源装置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。
【００２６】
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束は、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４４１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装置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、光源装置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。
【００２７】
色分離光学系４２は、図１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、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００２８】
図３は、ダイクロイックミラー４２１の分光特性を示す図である。
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うち、４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長を有する青色光成分を反射する。詳述すると、ダイクロイックミラー４２１は、図３に示すように、３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの青紫色光成分、および、４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長を有する青色光成分を反射し、３８０ｎｍ以下の波長を有する紫外線成分、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長を有する青緑色光成分、および、５００ｎｍ〜５２０ｎｍの波長を有する緑色光成分のそれぞれ一部を反射する。また、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長を有する緑色光成分、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長を有する黄色光成分、５９０ｎｍ〜６１０ｎｍの波長を有する橙色光成分、６１０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長を有する赤色光成分、および、７８０ｎｍ以上の波長を有する赤外線成分を透過する。
【００２９】
ダイクロイックミラー４２１によって反射した主に３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯の光束は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を介して、光学装置４４の青色光用の液晶パネル４４１Ｂの光束入射側に配置された後述する冷却媒体封入器６３ＦＢ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、赤色光用の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒ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。
【００３０】
図４は、ダイクロイックミラー４２２の分光特性を示す図である。
ダイクロイックミラー４２１を透過した主に赤色光成分および緑色光を含む光束のうち、主に緑色光成分は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、主に赤色光成分は、ダイクロイックミラー４２２を透過する。詳述すると、ダイクロイックミラー４２２は、図４に示すように、５２０ｎｍ以下の波長を有する光束を反射し、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長を有する緑色光成分の一部を反射して、ダイクロイックミラー４２１を透過した緑色光成分の殆どを反射する。また、ダイクロイックミラー４２２は、５９０ｎｍ以上の波長を有する光束、すなわち、黄色、橙色、赤色の各成分光、および、赤外線を透過する。
【００３１】
ダイクロイックミラー４２２で反射した主に５００ｎｍ〜５９０ｎｍの波長を有する緑色光を含む光束は、フィールドレンズ４１８を介して、光学装置４４の緑色光用の液晶パネル４４１Ｇの光束入射側に配置された後述する冷却媒体封入器６３ＦＧに達する。
一方、ダイクロイックミラー４２２を透過した黄色、橙色、赤色の各成分光、および、赤外線を含む光束は、リレー光学系４３およびフィールドレンズ４１８を介して、光学装置４４の赤色光用の液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に配置された後述する冷却媒体封入器６３ＦＲに達する。
【００３２】
リレー光学系４３は、図１に示すように、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学系４２で分離された赤色光を含む光束を光学装置４４の赤色光用の液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
なお、赤色光を含む光束にリレー光学系４３が用いられているのは、この光束の光路の長さが他の色光を含む光束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に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。本実施形態においては赤色光を含む光束の光路長が長いのでこのような構成とされているが、青色光を含む光束の光路長を長くする構成も考えられる。
【００３３】
光学装置４４は、図１に示すように、光変調装置としての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の光束入射側および光束射出側に配置される光学素子としての入射側偏光板４４２および射出側偏光板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とを備えている。
なお、光学装置４４は、具体的な構成は後述するが、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４等から構成される光学装置本体以外に、液晶パネル４４１等を冷却する冷却装置６を備えるが、冷却装置６については、後に詳述する。
【００３４】
液晶パネル４４１は、ガラスなどからなる一対の図示しない基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。このうち、一方の基板は、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配列形成される複数の走査線と、走査線およびデータ線の交差に対応してマトリクス状に配列形成される画素電極と、ＴＦＴ等のスイッチング素子とを有している。また、他方の基板は、前述の基板に対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。そして、これら一対の基板には、図示しない制御装置と電気的に接続し、前記走査線、前記データ線、前記スイッチング素子、および前記共通電極等に所定の駆動信号を出力するフレキシブルプリント基板４４１Ｅ（図５）が接続されている。このフレキシブルプリント基板４４１Ｅを介して前記制御装置から駆動信号を入力することで、所定の前記画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加され、当該画素電極および共通電極間に介在する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が変調される。
【００３５】
入射側偏光板４４２（液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束入射側に配置された入射側偏光板をそれぞれ入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂとする）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透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に光学変換膜としての図示しない視野角補正膜および偏光膜が貼付された構成を有している。
射出側偏光板４４３（液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束射出側に配置された射出側偏光板をそれぞれ射出側偏光板４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂとする）は、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。この射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と同様に、透光性基板上に図示しない視野角補正膜および偏光膜が貼付された構成を有している。
なお、上述した視野角補正膜は、液晶パネル４４１で形成される光学像の視野角を補正する機能を有するものであり、この視野角補正膜を配置することで投射画像の視野角が拡大されかつ、投射画像のコントラストが大幅に向上する。
【００３６】
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。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。
【００３７】
光学部品用筐体４６は、例えば、金属製部材から構成され、図１に示すように、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４１〜４３、および光学装置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４６は、金属製部材に限らず、熱伝導性材料であればその他の材料にて構成してもよい。この光学部品用筐体４６は、具体的な図示は省略するが、光学部品４１〜４３、および光学装置４４を収納する容器状の部品収納部材と、部品収納部材の開口部分を閉塞する蓋状部材とで構成される。
このうち、部品収納部材は、光学部品用筐体４６の底面、前面、および側面をそれぞれ構成する。
この部品収納部材において、底面には、光学装置４４の液晶パネル４４１の位置に対応して形成された図示しない３つの孔が形成されている。そして、冷却ユニット３のシロッコファン３１によりプロジェクタ１外部から内部に導入された冷却空気は、シロッコファン３１から吐出され、前記３つの孔を介して光学装置４４の３つの液晶パネル４４１へと流通する。
【００３８】
（３）冷却装置の構成
図５は、冷却装置６の全体構成を示す模式図である。
冷却装置６は、液状の冷却媒体を循環させて、光学装置４４の液晶パネル４４１等を冷却する。この冷却装置６は、図５に示すように、１つのメインタンク６１と、６つの媒体圧送部６２と、６つの冷却媒体封入器６３と、１つのラジエータ６４と、これらを接続する複数の媒体循環部材６５とを備えている。
なお、冷却媒体については、後に詳述する。
【００３９】
(3-1)媒体循環部材６５
このうち、媒体循環部材６５は、冷却媒体が内部に流通可能に構成された管状部材であり、メインタンク６１と、媒体圧送部６２と、冷却媒体封入器６３と、ラジエータ６４とを接続する。この媒体循環部材６５の内部を冷却媒体が流通する際に、当該冷却媒体の熱が放熱される。この媒体循環部材６５は、本実施形態では、アルミニウムで構成しているが、銅、マグネシウムまたはチタン等の金属で構成してもよく、あるいは熱伝導性の合成樹脂およびゴム等の弾性体で構成してもよい。
【００４０】
(3-2)メインタンク６１
メインタンク６１は、詳しい図示を省略するが、冷却媒体を一時的に貯蔵するものであり、容器状に構成されている。このメインタンク６１は、冷却媒体封入器６３の数に応じて複数の貯蔵部を備えており、本実施形態では、６つの貯蔵部６１１（６１１ＦＲ，６１１ＲＲ，６１１ＦＧ，６１１ＲＧ，６１１ＦＢ，６１１ＲＢ）を備えている。これら貯蔵部６１１には、対応する冷却媒体封入器６３を流通する冷却媒体がそれぞれ別々に貯蔵されており、貯蔵部６１１は、当該貯蔵部６１１に貯蔵された冷却媒体が互いに混ざり合わないように構成されている。
【００４１】
すなわち、貯蔵部６１１ＦＲは、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に配置される後述する冷却媒体封入器６３ＦＲに供給する冷却媒体を貯蔵し、貯蔵部６１１ＲＲは、光束射出側に配置される冷却媒体封入器６３ＲＲに供給する冷却媒体を貯蔵する。また、貯蔵部６１１ＦＧは、液晶パネル４４１Ｇの光束入射側に配置される冷却媒体封入器６３ＦＧに供給する冷却媒体を貯蔵し、貯蔵部６１１ＲＧは、光束射出側に配置される冷却媒体封入器６３ＲＧに供給する冷却媒体を貯蔵する。さらに、貯蔵部６１１ＦＢは、液晶パネル４４１Ｂの光束入射側に配置される冷却媒体封入器６３ＦＧに供給する冷却媒体を貯蔵し、貯蔵部６１１ＲＢは、光束射出側に配置される冷却媒体封入器６３ＲＢに供給する冷却媒体を貯蔵する。
【００４２】
これら貯蔵部６１１のそれぞれには、冷却媒体を当該貯蔵部６１１内部に流入させる冷却媒体流入部と、内部の冷却媒体を外部に流出させる冷却媒体流出部とが形成されている。これら冷却媒体流入部および冷却媒体流出部は、媒体循環部材６５を介して、それぞれラジエータ６４および媒体圧送部６２に接続される。
【００４３】
(3-3)媒体圧送部６２
媒体圧送部６２は、具体的な図示は省略するが、例えば、略直方体状のアルミニウム製の中空部材内に羽根車が配置された構成を有する。この羽根車が、図示しない制御基板による制御の下で回転することにより、メインタンク６１の貯蔵部６１１内の冷却媒体を、媒体循環部材６５を介して媒体圧送部６２内に流入させ、流入した冷却流体を、媒体循環部材６５を介して冷却媒体封入器６３に強制的に送出する。
【００４４】
このような媒体圧送部６２は、メインタンク６１の貯蔵部６１１、および、冷却媒体封入器６３の数に応じて６つ設けられており、それぞれの貯蔵部６１１および冷却媒体封入器６３を流通する冷却媒体が、それぞれ混じり合わないように構成されている。
すなわち、媒体圧送部６２ＦＲは、メインタンク６１の貯蔵部６１１ＦＲから冷却媒体封入器６３ＦＲに冷却媒体を圧送し、媒体圧送部６２ＲＲは、貯蔵部６１１ＲＲから冷却媒体封入器６３ＲＲに冷却媒体を圧送する。また、媒体圧送部６２ＦＧは、貯蔵部６１１ＦＧから冷却媒体封入器６３ＦＧに冷却媒体を圧送し、媒体圧送部６２ＲＧは、貯蔵部６１１ＲＧから冷却媒体封入器６３ＲＧに冷却媒体を圧送する。さらに、媒体圧送部６２ＦＢは、貯蔵部６１１ＦＢから冷却媒体封入器６３ＦＢに冷却媒体を圧送し、媒体圧送部６２ＲＢは、貯蔵部６１１ＲＢから冷却媒体封入器６３ＲＢに冷却媒体を圧送する。
【００４５】
(3-4)冷却媒体封入器６３
図６は、液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒを示す概要斜視図である。また、図７は、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒの配置を示す概要斜視図である。
冷却媒体封入器６３は、前述のように、内部に冷却媒体を封入し、この冷却媒体を用いて液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を冷却するものであり、図５〜図７に示すように、それぞれの液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側にそれぞれ１つずつ、合計６つ設けられている。
このうち、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）の光束入射側に配置された冷却媒体封入器６３Ｆ（６３ＦＲ，６３ＦＧ，６３ＦＢ）には、入射側偏光板４４２（４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂ）が取り付けられる。また、光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３Ｒ（６３ＲＲ，６３ＲＧ，６３ＲＢ）には、射出側偏光板４４３（４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂ）が取り付けられる。
これら冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒは、液晶パネル４４１の保持枠４４５を中心として対称配置され、当該保持枠４４５に係合する２つの固定具４４６により、液晶パネル４４１および冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒが一体的に保持される。
【００４６】
ここで、液晶パネル４４１を保持する保持枠４４５について説明する。
液晶パネル４４１の保持枠４４５は、アルミニウム等の熱伝導性材料で構成された略Ｈ状部材であり、液晶パネル４４１と組み合わされる。この保持枠４４５の内部には、液晶パネル４４１の外形寸法と略同じ大きさで形成された図示しない収納部が形成されている。この収納部は、保持枠４４５の背面側、すなわち、液晶パネル４４１を保持した場合の光束射出側に開口しており、この収納部の開口から液晶パネル４４１が収納部に嵌合され、当該液晶パネル４４１は保持枠４４５に保持される。
【００４７】
また、保持枠４４５の前面、すなわち、液晶パネル４４１が保持された場合の光束入射側の面には、略中央に略矩形の開口部４４５１が形成されている。この開口部４４５１は、液晶パネル４４１に光束を入射させるための光束透過口であり、画像形成領域となる。この開口部４４５１に、液晶パネル４４１の光束入射面が露出する。
【００４８】
さらに、保持枠４４５の幅方向両側面の略中央には、固定具４４６が係合する係合部４４５２が形成されている。これら係合部４４５２のうち、一方の側面に形成された係合部４４５２は、断面略三角形状の１つの係合突起４４５２Ａと、この係合突起４４５２Ａを挟み、かつ、係合突起４４５２Ａとは逆向きの断面略三角形状の２つの係合突起４４５２Ｂとから構成され、他方の側面に形成された係合部４４５２は、１つの係合突起４４５２Ｂと、この係合突起４４５２Ｂを挟む２つの係合突起４４５２Ａとから構成されている。
【００４９】
固定具４４６は、断面略Ｕ字状の板状部材であり、前述のように、保持枠４４５に、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒを固定するものである。この固定具４４６の略中央には、液晶パネル４４１の画像形成領域と同じか、それ以上の大きさの光束透過用の開口部４４６１が形成されている。また、固定具４４６の幅方向の両端部には、それぞれ同じ面外方向に延出する延出部４４６２，４４６４が形成されている。
このうち、延出部４４６２は、側面視略Ｕ字状に形成されており、それぞれの先端部分に開口部４４６３が形成されている。また、延出部４４６４の先端部にも、開口部４４６５が形成されている。
【００５０】
ここで、固定具４４６が保持枠４４５の光束入射側に冷却媒体封入器６３Ｆを固定する場合には、それぞれの開口部４４６３，４４６５は、保持枠４４５の係合突起４４５２Ｂに嵌合される。一方、固定具４４６が保持枠４４５の光束射出側に冷却媒体封入器６３Ｒを固定する場合には、それぞれの開口部４４６３，４４６５は、係合突起４４５２Ａに嵌合される。
【００５１】
図８は、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒの概要斜視図である。
なお、冷却媒体封入器６３Ｆは入射側偏光板４４２を備える一方で、冷却媒体封入器６３Ｒは射出側偏光板４４３を備える以外は、それぞれ略同じ構成である。このため、図８の符号では、冷却媒体封入器６３Ｒを示す場合を括弧書きにて示した。
【００５２】
冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒは、図８に示すように、光軸方向（図８中矢印Ｚ方向）から見て、略矩形状を有しており、冷却媒体が封入される第１封入部材７１と、この第１封入部材７１を覆う蓋状の第２封入部材７２とを備えている。これら第１封入部材７１および第２封入部材７２は、本実施形態では、アルミニウムにより形成されているが、マグネシウムや他の金属等により構成してもよい。
このうち、第１封入部材７１は、照明光軸方向（図７中Ｚ軸方向）から見て略矩形で、断面視略凹状の箱状体である。この第１封入部材７１の第２封入部材７２に対向する面には、第２封入部材７２によって閉塞される開口部７１１が形成されている。
【００５３】
第１封入部材７１の開口部７１１が形成された面とは反対側の面には、液晶パネル４４１が露出する保持枠４４５の開口部４４５１（図７）に対応する位置に、当該液晶パネル４４１に光束を透過する開口部７１２が形成されている。この開口部７１２は、液晶パネル４４１の画像形成領域と同じ大きさか、あるいは、当該画像形成領域より大きな寸法を有している。
第１封入部材７１の保持枠４４５に対向する面で、かつ、開口部７１２の周囲には、図示を省略するが、当該開口部７１２を囲む溝部が形成されている。この溝部には、当該溝部に応じた形状に形成されたゴム等の弾性部材が取り付けられる。この弾性部材は、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒを保持枠４４５に取り付ける際に、溝部および保持枠４４５に密着して、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒに封入された冷却媒体が、開口部７１２から漏出することを防ぐ。
【００５４】
第１封入部材７１の光軸方向に略直交する方向（図７中Ｙ軸方向）の両端面のうち、一方の端面には、第１封入部材７１の内部と連通し、第１封入部材７１内部に冷却媒体を流入させる管状の媒体流入部７１３が一体的に形成され、他方の端面には、同じく第１封入部材７１の内部と連通し、第１封入部材７１の内部から外部に向かって冷却媒体を流出させる管状の媒体流出部７１４が一体的に形成されている。このうち、媒体流入部７１３は、媒体循環部材６５を介して後述する媒体圧送部６２の冷却媒体を送出する送出口に接続されている。また、媒体流出部７１４は、媒体循環部材６５を介して、後述するラジエータ６４を通って冷却された後、メインタンク６１に接続されている。
ここで本実施形態では、媒体流入部７１３は、第１封入部材７１の下方に形成され、媒体流出部７１４は、第１封入部材７１の上方に形成されている。これによれば、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒ内は常に冷却媒体で満たされることとなるので、液晶パネル４４１を効果的に冷却することができる。
【００５５】
第２封入部材７２は、前述のように、第１封入部材７１の開口部７１１を閉塞する部材である。この第２封入部材７２の略中央には、第１封入部材７１の開口部７１２に対応する位置に、液晶パネル４４１の画像形成領域と同じか、あるいは、当該画像形成領域より大きい寸法を有する略矩形の開口部７２１が形成されている。
また、第２封入部材７２の第１封入部材７１に対向する面と反対側の面には、開口部７２１の周囲を囲む２つの溝部７２２，７２３が形成されている。このうち、内側の溝部７２２は、断面視略凹状に形成され、この溝部７２２の形状に応じて形成されたゴム等の弾性部材が取り付けられる。また、外側の溝部７２３は、光軸方向から見て略矩形に形成されており、この溝部７２３には、冷却媒体封入器６３Ｆでは入射側偏光板４４２が嵌合し、冷却媒体封入器６３Ｒでは射出側偏光板４４３が嵌合する。
ここで、弾性部材７３の厚さ寸法（Ｚ軸方向の寸法）は、溝部７２２の深さ寸法より大きく形成されており、溝部７２３に入射側偏光板４４２または射出側偏光板４４３を嵌合する際に、弾性部材７３が溝部７２２と、入射側偏光板４４２または射出側偏光板４４３とに密着するので、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒ内部に封入された冷却媒体が開口部７２１から漏出することが防がれる。
【００５６】
また、第２封入部材７２の溝部７２２，７２３が形成された面の四隅部分には、図示を略すが、第２封入部材７２を第１封入部材７１にねじ止めするためのねじ７４が挿通する孔が形成されている。これら孔を挿通したねじ７４は、第１封入部材７１の開口部７１１内側の四隅部分に形成された図示しないねじ孔と螺合する。これにより、第１封入部材７１と第２封入部材７２とが連結される。
【００５７】
第２封入部材７２の第１封入部材７１に対向する面には、図示を省略するが、開口部７１１に応じて略矩形状に形成されたゴム等の弾性部材が取り付けられている。この弾性部材は、第１封入部材７１と第２封入部材７２とを組み合わせた際に、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒ内部に封入された冷却媒体が、外部に漏出するのを防いでいる。
【００５８】
ここで、このような冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒにおける光束透過について説明する。
光源装置４１１から射出された光束は、前述のダイクロイックミラー４２１，４２２で分離された後、フィールドレンズ４１８（図１）を介して、入射側偏光板４４２に入射する。入射側偏光板４４２を透過した光束は、冷却媒体封入器６３Ｆの第２封入部材７２に形成された開口部７２１から当該冷却媒体封入器６３Ｆ内に入射する。この入射光束は、内部に封入された冷却媒体を透過した後、第１封入部材７１に形成された開口部７１１から、保持枠４４５の開口部４４５１を介して、液晶パネル４４１の画像形成領域に入射する。
【００５９】
液晶パネル４４１に入射した光束は、当該液晶パネル４４１にて変調された後、保持枠４４５の背面側から射出して、冷却媒体封入器６３Ｒの第１封入部材７１に形成された開口部７１２から、当該冷却媒体封入器６３Ｒに入射する。この入射光束は、冷却媒体封入器６３Ｒ内に封入された冷却媒体を透過し、第２封入部材７２に形成された開口部７２１を介して、射出側偏光板４４３に入射する。この射出側偏光板４４３を透過した光束は、クロスダイクロイックプリズム４４４に射出され、当該クロスダイクロイックプリズム４４４にて、それぞれの液晶パネル４４１で変調された光束の合成が行われる。これにより光学像が形成され、形成された光学像は、投射レンズ５により拡大投射される。
【００６０】
(3-5)ラジエータ６４
ラジエータ６４は、図１に示すように、外装ケース２に形成された隔壁２１内に配置され、液晶パネル４４１等の冷却に供されて熱を帯びた冷却媒体の熱を放熱するものである。このラジエータ６４は、図５に示すように、それぞれの冷却媒体封入器６３およびメインタンク６１の貯蔵部６１１と、媒体循環部材６５を介して接続されている。
【００６１】
ラジエータ６４は、詳しい図示を省略するが、媒体循環部材６５を介して、冷却媒体封入器６３からの冷却媒体が流入され、かつ、メインタンク６１の貯蔵部６１１の冷却媒体流入部に当該冷却媒体を導くアルミニウム製の複数の管状部材と、この管状部材に熱伝導可能に接触する放熱用のフィンとを備えている。
このうち、管状部材は、本実施形態では６本設けられている。すなわち、ラジエータ６４は、媒体循環部材６５を介して、冷却媒体封入器６３ＦＲ，６３ＲＲ，６３ＦＧ，６３ＲＧ，６３ＦＢ，６３ＲＢと、貯蔵部６１１ＦＲ，６１１ＲＲ，６１１ＦＧ，６１１ＲＧ，６１１ＦＢ，６１１ＲＢとをそれぞれ接続する６本の管状部材を備えている。これら管状部材は、それぞれフィンに接触しており、これにより、液晶パネル４４１等の冷却に供せられ熱せられた冷却媒体の熱は、管状部材内を流通する際に、フィンに伝導される。このフィンには、前述の軸流ファン３２から冷却空気が送風されており、この冷却空気によりフィンが冷却される。これにより、冷却媒体を効果的に冷却することができる。
【００６２】
（４）冷却系
前述の冷却装置６により、図５に示すように、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）の光束入射側および光束射出側をそれぞれ冷却する６つの冷却系８が構成されている。
具体的には、冷却系８ＦＲ，８ＦＧ，８ＦＢは、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束入射側および入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂをそれぞれ冷却する系であり、メインタンク６１の貯蔵部６１１ＦＲ，６１１ＦＧ，６１１ＦＢ、媒体圧送部６２ＦＲ，６２ＦＧ，６２ＦＢ、冷却媒体封入器６３ＦＲ，６３ＦＧ，６３ＦＢ、ラジエータ６４の管状部材および媒体循環部材６５を流通する冷却媒体の循環経路である。
また、冷却系８ＲＲ，８ＲＧ，８ＲＢは、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束射出側および射出側偏光板４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂをそれぞれ冷却する系であり、貯蔵部６１１ＲＲ，６１１ＲＧ，６１１ＲＢ、媒体圧送部６２ＲＲ，６２ＲＧ，６２ＲＢ、冷却媒体封入器６３ＲＲ，６３ＲＧ，６３ＲＢ、ラジエータ６４の管状部材および媒体循環部材６５を流通する冷却媒体の循環経路である。
【００６３】
ここで、冷却系８ＦＲにおける冷却媒体の循環経路について説明する。
メインタンク６１の貯蔵部６１１ＦＲ内の冷却媒体は、媒体圧送部６２ＦＲにより、当該貯蔵部６１１ＦＲの冷却媒体流出部から、媒体循環部材６５を介して、冷却媒体封入器６３ＦＲの媒体流入部７１３に圧送される。この媒体流入部７１３を介して冷却媒体封入器６３ＦＲに流入した冷却媒体は、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側および入射側偏光板４４２Ｒを冷却する。これらの冷却に供せられた冷却媒体は、冷却媒体封入器６３ＦＲの媒体流出部７１４から、媒体循環部材６５を介して、ラジエータ６４に流入される。ラジエータ６４に流入した冷却媒体は、ラジエータ６４の管状部材を流通する際に放熱し、媒体循環部材６５を介して、冷却媒体流入部からメインタンク６１の貯蔵部６１１ＦＲに流入され、再び貯蔵される。
なお、冷却系８ＲＲ，８ＦＧ，８ＲＧ，８ＦＢ，８ＲＢにおいても、冷却系８ＦＲと同様の循環経路であるので、説明を省略する。
【００６４】
（５）冷却媒体
図９〜図１４は、冷却系８を循環する冷却媒体に入射した光束の透過率特性を示す図である。具体的には、図９〜図１４は、それぞれ、冷却系８ＦＲ，８ＲＲ，８ＦＧ，８ＲＧ，８ＦＢ，８ＲＢの冷却媒体の光束の透過率特性を示している。
冷却系８ＦＲ，８ＲＲ，８ＦＧ，８ＲＧ，８ＦＢ，８ＲＢを循環する冷却媒体には、それぞれフィルタ組成物が混入しており、それぞれの冷却媒体は、図９〜図１４に示すフィルタ特性を有する。このようなフィルタ組成物は、冷却媒体に溶解する物質であってもよく、また、粒子であってもよい。
以下に、それぞれの冷却系８ＦＲ，８ＲＲ，８ＦＧ，８ＲＧ，８ＦＢ，８ＲＢを循環する冷却媒体について説明する。
【００６５】
(5-1)冷却系８ＦＲの冷却媒体
冷却系８ＦＲを循環する冷却媒体は、入射光束のうち、赤外線成分の透過を制限する。すなわち、冷却系８ＦＲの冷却媒体は、図９に示すように、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束、すなわち、赤外線の透過率を略０％として、赤外線成分の透過を制限する。
【００６６】
このようなフィルタ特性を有するフィルタ組成物を、冷却系８ＦＲの冷却媒体に混入させることにより、冷却媒体封入器６３ＦＲの光束射出側に配置された液晶パネル４４１Ｒ等の発熱を低減することができる。すなわち、ダイクロイックミラー４２１，４２２で分離した主に赤色光成分を有する光束は、フィールドレンズ４１８および入射側偏光板４４２Ｒを介して、冷却媒体封入器６３ＦＲ内に入射する。この冷却媒体封入器６３ＦＲには、赤外線の透過を制限する冷却系８ＦＲの冷却媒体が封入されているので、この冷却媒体を透過する際に、熱作用を有する赤外線成分の透過が制限される。これにより、この冷却媒体封入器６３ＦＲの光束射出側に配置された液晶パネル４４１Ｒ、冷却媒体封入器６３ＲＲ、射出側偏光板４４３Ｒ等の発熱を抑えることができる。従って、液晶パネル４４１Ｒおよび射出側偏光板４４３Ｒの温度上昇を抑え、安定した光学像の形成を行うことができるとともに、液晶パネル４４１Ｒおよび射出側偏光板４４３Ｒの長寿命化を図ることができる。
【００６７】
また、フィルタ組成物を含む冷却媒体が、赤外線の透過を低減するということは、換言すると、赤外線を吸収するということである。このフィルタ組成物を含む冷却媒体に、赤外線を含む光束が入射した場合では、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側および入射側偏光板４４２Ｒのみを冷却する場合に比べ、当該冷却媒体の温度上昇が大きくなる。しかしながら、冷却系８ＦＲの循環過程で流通するラジエータ６４および媒体循環部材６５により、当該冷却媒体の放熱が行われるので、冷却媒体による液晶パネル４４１Ｒおよび入射側偏光板４４２Ｒの冷却効率の低下を抑えることができる。従って、安定した液晶パネル４４１Ｒおよび入射側偏光板４４２Ｒの冷却を実現することができる。
【００６８】
(5-2)冷却系８ＲＲの冷却媒体
冷却系８ＲＲを循環し、フィルタ組成物が混入した冷却媒体は、図１０に示すように、当該冷却媒体に入射する光束のうち、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過を制限する。
【００６９】
このようなフィルタ特性を有するフィルタ組成物を、冷却系８ＲＲの冷却媒体に混入させることにより、より高彩度な光学像を形成することができる。具体的には、ダイクロイックミラー４２１，４２２を透過し、冷却系８ＦＲの冷却媒体を透過した光束には、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長帯の黄色光成分、５９０ｎｍ〜６１０ｎｍの波長帯の橙色光成分、および、６１０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長帯の赤色光成分が含まれる。このような光束を、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒにより変調して光学像を形成すると、黄色光成分および橙色光成分が含まれているため、赤色光の再現性が低下する。これに対し、冷却系８ＲＲを循環し、液晶パネル４４１Ｒの光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＲＲに封入される冷却媒体が、黄色光成分および橙色光成分の透過を略０％とすることにより、液晶パネル４４１Ｒから射出された光束のうち、赤色光成分のみを用いて光学像を形成することができる。従って、赤色光の再現性を向上することができ、高彩度な光学像を形成することができる。
【００７０】
(5-3)冷却系８ＦＧ，８ＲＧの冷却媒体
冷却系８ＦＧを循環し、フィルタ組成物が混入した冷却媒体は、図１１に示すように、入射光束のうち、略５７０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を略０％に低減する特性を備えている。
また、冷却系８ＲＧを循環し、フィルタ組成物が混入した冷却媒体は、図１２に示すように、入射光束のうち、略５００ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を略０％に低減する特性を備えている。
【００７１】
このようなフィルタ特性を有するフィルタ組成物を、冷却系８ＦＧ，８ＲＧの冷却媒体に混入させることにより、より高彩度な光学像を形成することができる。
具体的には、ダイクロイックミラー４２２により反射した光束は、フィールドレンズ４１８および入射側偏光板４４２Ｇを透過した後、冷却媒体封入器６３ＦＧ内に入射する。この冷却媒体封入器６３ＦＧには、冷却系８ＦＧの冷却媒体が封入されているので、入射光束のうち、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長を有する黄色光成分の透過が制限され、主に緑色光成分が透過する。
この冷却系８ＦＧの冷却媒体を透過した光束は、液晶パネル４４１Ｇで変調された後、冷却媒体封入器６３ＲＧ内に入射する。この冷却媒体封入器６３ＲＧには、冷却系８ＲＧの冷却媒体が封入されているので、入射光束のうち、略５００ｎｍ以下の波長を有する光束の透過が制限される。
【００７２】
ここで、ダイクロイックミラー４２１を透過し、ダイクロイックミラー４２２により反射した光束は、図３および図４から読み取れるように、各波長の強度は異なるものの、略４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長を有する光束、具体的には、青緑光、緑色光、黄色光、橙色光の各成分を含む光束である。このような光束が、冷却系８ＦＧ，８ＲＧの冷却媒体に入射すると、冷却系８ＦＧの冷却媒体により、黄色光成分および橙色光成分の透過が制限され、冷却系８ＲＧの冷却媒体により、青緑色成分の透過が制限される。これにより、射出側偏光板４４３Ｇから射出する光束を５００ｎｍ〜５７０ｎｍの緑色光とすることができる。従って、このように分離した緑色光を光学像形成に用いることにより、緑色の再現性を向上した光学像を形成することができ、高彩度な光学像を形成・投射することができる。
【００７３】
(5-4)冷却系８ＦＢ，８ＲＢの冷却媒体
冷却系８ＦＢを循環し、フィルタ組成物が混入した冷却媒体は、図１３に示すように、入射光束のうち、略４３０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を略０％に低減する特性を備えている。
また、冷却系８ＲＢを循環し、フィルタ組成物が混入した冷却媒体は、図１４に示すように、入射光束のうち、略４６０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過率を略０％に低減する特性を備えている。
【００７４】
このようなフィルタ特性を有するフィルタ組成物を、冷却系８ＦＢ，８ＲＢの冷却媒体に混入させることにより、より高彩度な光学像を形成することができる。
具体的には、ダイクロイックミラー４２１を反射した光束は、フィールドレンズ４１８および入射側偏光板４４２Ｂを介して、冷却媒体封入器６３ＦＢに入射する。この冷却媒体封入器６３ＦＢには、冷却系８ＦＢの冷却媒体が封入されているので、この冷却媒体を透過する際に、略４３０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過が制限される。また、冷却系８ＦＢの冷却媒体を透過した光束は、液晶パネル４４１Ｂで変調された後、冷却媒体封入器６３ＲＢに入射する。この冷却媒体封入器６３ＲＢには、冷却系８ＲＢの冷却媒体が封入されているので、冷却媒体封入器６３ＲＢに入射した光束が、この冷却媒体を透過する際に、略４６０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過が制限される。
【００７５】
ここで、ダイクロイックミラー４２１を反射した光束は、図３から読み取れるように、３８０ｎｍ以下の波長を有する紫外線成分と、３８０ｎｍ〜略５００ｎｍの波長を有する可視光成分とを含んでいる。このうち、可視光成分は、３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長帯の青紫色光成分と、４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長帯の青色成分と、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯の青緑色光成分とを含んでいる。このうち、冷却系８ＦＢの冷却媒体を透過する際に、紫外線成分および青紫色光成分の透過が制限され、冷却系８ＲＢの冷却媒体を透過する際に、青緑色光成分の透過が制限される。これによれば、前述の緑色光の場合と同様に、ほぼ青色光成分のみの光束を光学像形成に用いることができるので、青色の再現性を向上した光学像を形成することができ、高彩度な光学像を形成・投射することができる。
【００７６】
以上のような構成のプロジェクタ１により、以下の効果を奏することができる。
液晶パネル４４１の光束入射側に、入射側偏光板４４２を備えた冷却媒体封入器６３Ｆを配置し，光束射出側に、射出側偏光板４４３を備えた冷却媒体封入器６３Ｒを配置し、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒに、それぞれ別のフィルタ組成物が混入した冷却媒体を封入・循環させる。これにより、入射側偏光板４４２を透過した光束が冷却媒体封入器６３Ｆの冷却媒体を透過する際に、前述のような所定の波長を有する光束の透過が減じられ、光束の補正が行われる。また、冷却媒体封入器６３Ｆを透過した光束が、液晶パネル４４１で変調された後、冷却媒体封入器６３Ｒの冷却媒体を透過する際に、さらに所定の波長を有する光束の透過が減じられ、光束の補正が行われる。これら光束の補正を行う冷却媒体は、それぞれの冷却系８で循環するので、冷却媒体の放熱が行われ、当該冷却媒体の熱劣化を抑えることができる。
従って、冷却装置６を循環する冷却系８の冷却媒体に、フィルタ特性を有するフィルタ組成物を混入したことにより、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を効率よく冷却することができるだけでなく、光学補正を安定して行うことのできるプロジェクタを構成することができる。
【００７７】
また、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に冷却媒体封入器６３ＦＲを配置し、この冷却媒体封入器６３ＦＲに、赤外線成分の透過を制限する冷却系８ＦＲの冷却媒体を封入したことにより、液晶パネル４４１Ｒおよび射出側偏光板４４３Ｒの温度上昇を一層抑えることができる。すなわち、液晶パネル４４１の光束入射側で、赤外線成分を透過しないようにすることにより、プロジェクタ１の稼動時に温度上昇が著しく、かつ、熱に弱い液晶パネル４４１Ｒの温度上昇を抑制することができるので、液晶パネル４４１Ｒの長寿命化を図ることができるとともに、稼動の安定性を確保することができる。
【００７８】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。第２実施形態のプロジェクタは、前述の第１実施形態のプロジェクタと略同じ構成を備えているが、光学ユニットに色分離光学系の代わりに分光光学系を備える点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７９】
図１５は、第２実施形態に係るプロジェクタ１Ａの概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ１Ａは、図１５に示すように、プロジェクタ１と同様に、外装ケース２と、冷却ユニット３と、投射レンズ５と、冷却装置６とを備えており、光学ユニット４の代わりに光学ユニット４Ａを備えている。なお、外装ケース２内には、図示を略すが、これら冷却ユニット３、投射レンズ５および冷却装置６のほかに、制御基板、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されている。
【００８０】
光学ユニット４Ａは、前述の光学ユニット４と同様に、インテグレータ照明光学系４１と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、光学部品用筐体４６とを備えている。また、光学ユニット４Ａは、色分離光学系４２の代わりに、分光光学系４７を備えている。
この分光光学系４７は、図１５に示すように、２枚のハーフミラー４７１，４７２と、反射ミラー４２３とを備え、ハーフミラー４７１，４７２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、所定の割合で３つの光束に分光する機能を有している。なお、ハーフミラー４７１，４７２は、前述のダイクロイックミラー４２１，４２２と略同じ位置にそれぞれ配置される。
【００８１】
ハーフミラー４７１，４７２は、当該ハーフミラー４７１，４７２に入射した光束を、所定の波長域で、かつ、所定の割合で、反射光と透過光とに分割する部材である。それぞれのハーフミラー４７１，４７２の光束分割の割合は、光源ランプ４１６から射出される光束のうち、赤色光、緑色光、青色光のそれぞれが占める割合から算出されて設定されている。
なお、本実施形態で用いたハーフミラー４７１，４７２は、入射光束の全波長帯で、所定の割合で反射光と透過光とに分割するハーフミラーを採用しているが、波長帯によって、反射光と透過光との割合が異なるハーフミラーを採用してもよい。
【００８２】
具体的には、ハーフミラー４７１，４７２が入射光束を反射光と透過光とに分割する割合は、以下のように求めている。
まず、光源ランプ４１６から射出される光束に含まれる赤色光成分（Ｒ）と、緑色光成分（Ｇ）と、青色光成分（Ｂ）との最小公倍数を求める。ここで、光源ランプ４１６は、超高圧水銀ランプで構成され、その比率は前述のように、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝７：１０：９であるので、最小公倍数６３０となる。この最小公倍数となる場合の乗数は、Ｒ、Ｇ、Ｂで、それぞれ９０、６３、７０となる。
【００８３】
この乗数の比率をハーフミラー４７１，４７２による反射光と透過光との分割の比率とする。
すなわち、ハーフミラー４７１では、入射光束のうち、７０（略３２％）を反射し、１５３（略６８％）を透過して、当該入射光束を反射光と透過光とに分割する。このハーフミラー４７１による反射光は、反射ミラー４２３およびフィールドレンズ４１８を介して、青色光用の入射側偏光板４４２Ｂに入射する。また、透過光は、ハーフミラー４７２に向かって射出する。
ハーフミラー４７２では、入射光束のうち、６３（略４１％）を反射し、９０（略５９％）を透過して、当該入射光束を反射光と透過光とに分割する。このハーフミラー４７２による反射光は、フィールドレンズ４１８を介して、緑色光用の入射側偏光板４４２Ｇに入射する。また、透過光は、リレー光学系４３およびフィールドレンズ４１８を介して、赤色光用の入射側偏光板４４２Ｒに入射する。
なお、このようなハーフミラー４７１，４７２による反射光と透過光との割合は、光源ランプ４１６から射出される光束の特性や、プロジェクタ１Ａの用途等により変更してもよい。
【００８４】
このようなハーフミラー４７１，４７２により、前述のような割合で、光源ランプ４１６から射出された光束を３つの光束に分割することで、それぞれの光束に含まれる赤色光、緑色光、青色光の強度が略同じになる。
これら光束のうち、ハーフミラー４７２を透過して入射側偏光板４４２Ｒに入射した光束は、当該入射側偏光板４４２Ｒを透過した後、冷却媒体封入器６３ＦＲ、液晶パネル４４１Ｒ、冷却媒体封入器６３ＲＲを透過する過程で、略６１０ｎｍ〜７８０ｎｍの変調された赤色光となり、射出側偏光板４４３Ｒを介して、クロスダイクロイックプリズム４４４に射出する。
また、ハーフミラー４７２で反射して入射側偏光板４４２Ｇ入射した光束は、同じく当該入射側偏光板４４２Ｇを透過した後、冷却媒体封入器６３ＦＧ、液晶パネル４４１Ｇ、冷却媒体封入器６３ＲＧを透過する過程で、略５００ｎｍ〜５７０ｎｍの変調された緑色光となり、射出側偏光板４４３Ｇを介して、クロスダイクロイックプリズム４４４に射出する。
さらに、ハーフミラー４７１で反射して入射側偏光板４４２Ｂ入射した光束は、同じく当該入射側偏光板４４２Ｂを透過した後、冷却媒体封入器６３ＦＢ、液晶パネル４４１Ｂ、冷却媒体封入器６３ＲＢを透過する過程で、略４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの変調された青色光となり、射出側偏光板４４３Ｂを介して、クロスダイクロイックプリズム４４４に射出する。
これら赤色光、緑色光、青色光は、クロスダイクロイックプリズム４４４で合成され、光学像が形成される。
【００８５】
以上のような構成のプロジェクタ１Ａにより、前述のプロジェクタ１と略同じ効果を奏することができるほか、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、それぞれの液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側には、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を備えた冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒが配置される。これら冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒには、それぞれの冷却系８を循環する冷却媒体が封入されており、これにより、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３のそれぞれを効率よく冷却することができる。
【００８６】
赤色用の液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＲは、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過を制限する冷却系８ＦＲの冷却媒体が封入され、光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＲＲには、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過を制限する冷却系８ＲＲの冷却媒体が封入されている。これによれば、ハーフミラー４７１，４７２を透過した光束から赤色光成分を分離することができる。
また、同様に、緑色用の液晶パネル４４１Ｇの光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＧ，６３ＲＧは、それぞれ略５７０ｎｍ以上の波長を有する光束、および、略５００ｎｍ以下の波長を有する光束の透過を制限する冷却系８ＦＲ，８ＲＧの冷却媒体が封入されており、ハーフミラー４７２で反射した光束から緑色光成分を分離することができる。
さらに、青色用の液晶パネル４４１Ｂの光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＢ，６３ＲＢは、それぞれ略４３０ｎｍ以下の波長を有する光束、および、略４６０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過を制限する冷却系８ＦＲ，８ＲＧの冷却媒体が封入されており、ハーフミラー４７１で反射した光束から青色光成分を分離することができる。
従って、色分離光学系４２を備えていないプロジェクタを構成することができる。
【００８７】
分光光学系４７を構成するハーフミラー４７１，４７２を備え、それぞれのハーフミラー４７１，４７２が分割する反射光と透過光との割合は、それぞれ光源ランプ４１６の射出光束に含まれる赤色光成分、緑色光成分、青色光成分の比率を基に、それぞれの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂにより変調され、かつ、冷却媒体封入器６３のそれぞれの冷却媒体で分離される赤色光、緑色光、青色光の強度が、略同じになるように設定されている。これによれば、赤色光、緑色光、青色光のそれぞれの再現性が一層向上するので、より鮮明で、かつ、高彩度な光学像を形成・投射することができる。
【００８８】
〔３．第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。第３実施形態のプロジェクタは、前述の第１実施形態のプロジェクタと略同じ構成を備えているが、冷却装置を構成する媒体循環部材に、当該媒体循環部材内を流通する冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジが装着可能に構成されている点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８９】
第３実施形態のプロジェクタは、前述のプロジェクタ１と同様に、外装ケース２と、冷却ユニット３と、光学ユニット４と、投射レンズ５とを備え、冷却装置６の代わりに冷却装置６Ａを備えている。また、外装ケース２内部には、これらの他に、制御基板、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されている。
【００９０】
図１６は、冷却装置６Ａの部分構成と、冷却系９ＦＲを循環する冷却媒体の循環経路を示す模式図である。
冷却装置６Ａは、図１６にその構成の一部を示すように、前述の冷却装置６と同様に、メインタンク６１と、媒体圧送部６２と、冷却媒体封入器６３と、ラジエータ６４と、これらを接続する媒体循環部材６５とを備えて構成されている。
このうち、メインタンク６１の貯蔵部６１１と、ラジエータ６４とを接続する媒体循環部材６５には、２つのカプラ等により構成された継手６５１，６５２が形成されている。これら２つの継手６５１，６５２は、図示を省略したが、外装ケース２外に露出しており、媒体循環部材６５内を流通する冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジ（以下、カートリッジと略す場合がある）６７が、外装ケース２の外部から装着可能に構成されている。
なお、これら２つの継手６５１，６５２に挟まれるように、当該媒体循環部材６５内を流通する冷却媒体の循環経路を切り替える切替部６６が設けられている。この切替部６６は、図示しない制御基板と接続されており、制御基板により、切替部６６による冷却媒体の循環経路の切替が制御される。
【００９１】
カートリッジ６７は、外部を合成樹脂製のケース６７１で覆われており、このケース６７１内部には、２つの貯蔵部６７２，６７３が設けられている。
このうち、貯蔵部６７２は、媒体循環部材６５内部を流通する冷却媒体が排出されるタンクであり、貯蔵部６７２内部と連通する配管６７２１を介して、媒体循環部材６５の継手６５１に接続される。
また、貯蔵部６７３は、媒体循環部材６５に新たな冷却媒体を供給するタンクであり、貯蔵部６７３内部には、新たな冷却媒体が封入されている。この貯蔵部６７３は、当該貯蔵部６７３内部と連通する配管６７３１を介して、媒体循環部材６５の継手６５２に接続される。
【００９２】
このような冷却装置６により、光学ユニット４の液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）を、それぞれ光束入射側および光束射出側から冷却する冷却媒体の循環経路である冷却系９が形成されている。
冷却系９は、冷却系８と同様に、メインタンク６１の貯蔵部６１１と、媒体圧送部６２と、冷却媒体封入器６３と、ラジエータ６４とを、媒体循環部材６５を介して冷却媒体を循環させ、液晶パネル４４１を冷却する循環経路である。この冷却系９は、それぞれの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）の光束入射側に配置された冷却媒体封入器６３Ｆ（６３ＦＲ，６３ＦＧ，６３ＦＢ）を通って循環する３つの冷却系と、光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３Ｒ（６３ＲＲ，６３ＲＧ，６３ＲＢ）を通って循環する３つの冷却系との合計６つの冷却系から構成され、それぞれの冷却系は独立して形成されている。
【００９３】
このうち、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側を冷却する冷却系９ＦＲでは、図１６に示すように、メインタンク６１の貯蔵部６１１ＦＲ内部に一時的に貯蔵されていた冷却媒体が、媒体圧送部６２ＦＲによって、冷却媒体封入器６３ＦＲ内に圧送され、当該冷却媒体封入器６３ＦＲで液晶パネル４４１Ｒ等の冷却に供された後、ラジエータ６４に送出されて、媒体循環部材６５を介して、再び貯蔵部６１１ＦＲ内に戻る。
【００９４】
この冷却系９ＦＲは、媒体循環部材６５の２つの継手６５１，６５２に、カートリッジ６７が接続され、切替部６６ＦＲによる循環経路の切替がされると、冷却系９ＦＲの冷却媒体を交換することができる。この冷却系９ＦＲの冷却媒体の交換は、以下のように行われる。
まず、カートリッジ６７が継手６５１，６５２に接続され、冷却媒体の交換を開始する図示しないスイッチがＯＮされると、切替部６６ＦＲにより媒体循環部材６５が閉塞され、ラジエータ６４からメインタンク６１への経路が遮断されるとともに、カートリッジ６７の貯蔵部６７２，６７３に設けられた配管６７２１，６７３１が開放され、配管６７２１，６７３１内に冷却媒体が流通可能とされる。
この後、媒体圧送部６２ＦＲが駆動されると、ラジエータ６４から流出した冷却媒体は、継手６５１から、カートリッジ６７の配管６７２１を介して、貯蔵部６７２に排出される。また、カートリッジ６７の貯蔵部６７３に貯蔵されていた新たな冷却媒体は、配管６７３１から継手６５２を介して媒体循環部材６５に供給され、冷却系９ＦＲの冷却媒体が交換される。
【００９５】
冷却系９ＦＲの略全てが新たな冷却媒体で満たされると、カートリッジ６７の配管６７２１，６７３１が遮断されるとともに、切替部６６ＦＲが開放されて、冷却系９ＦＲの新たな冷却媒体が循環する。
このような冷却媒体の交換については、冷却系９ＦＲだけでなく、他の５つの冷却系９に関しても適用されている。すなわち、６つの冷却系９は、内部を循環する冷却媒体をそれぞれ交換可能に構成されている。
【００９６】
以上のような構成のプロジェクタにより、前述のプロジェクタ１と略同じ効果を奏することができるほか、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、冷却系９を循環する冷却媒体を交換することができるので、他のフィルタ組成物が混入した冷却媒体に交換することにより、入射光束の冷却媒体による光学補正を多様なものとすることができる。従って、投射画像の光学補正範囲を拡大することができ、使用者の好みに合わせた投射画像を形成することができる。また、冷却媒体が劣化した場合に、カートリッジ６７により新たな冷却媒体と交換することも可能であるので、冷却効率の低下を抑えることができ、効果的な冷却を行うことができる。
【００９７】
〔４．実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００９８】
前記各実施形態では、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＲ内に封入される冷却系８ＦＲの冷却媒体、および、光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＲＲ内に封入される冷却系８ＲＲの冷却媒体は、それぞれ略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束、および、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過率を略０％に低減するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、本発明では、それぞれの冷却媒体にフィルタ組成物を混入して、当該冷却媒体に入射する光束のうち、所定の波長を有する光束の透過率が低減されればよく、前述した波長に限定されるものではない。
なお、冷却媒体封入器６３ＦＧ，６３ＲＧ，６３ＦＢ，６３ＲＢに封入され、冷却系８ＦＧ，８ＲＧ，８ＦＢ，８ＲＢを循環する冷却媒体、および、冷却系９を循環する冷却媒体についても同様である。
【００９９】
前記各実施形態では、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＲに、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過を制限する冷却媒体が封入され、光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＲＲに、略６１０ｎｍ以下の波長を有する光束の透過を制限する冷却媒体が封入されるとしたが、本発明はこれに限らず、封入される冷却媒体をそれぞれ逆にしてもよい。また、液晶パネル４４１Ｇの光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＧ，６３ＲＧ、および、液晶パネル４４１Ｂの光束入射側および光束射出側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＢ，６３ＲＢについても、それぞれに封入される冷却媒体を、光束入射側と光束射出側とで逆にしてもよい。
なお、冷却媒体封入器６３ＦＲ，６３ＲＲに関しては、液晶パネル４４１Ｒの光束入射側に配置された冷却媒体封入器６３ＦＲに、略７８０ｎｍ以上の波長を有する光束の透過を制限する冷却媒体を封入すれば、赤外線成分が低減するので、液晶パネル４４１Ｒの温度上昇を抑えることができる。
【０１００】
前記第１および第３実施形態では、各液晶パネル４４１の光束入射側に配置される冷却媒体封入器６３Ｆと、光束射出側に配置される冷却媒体封入器６３Ｒとは、それぞれ異なるフィルタ組成物が混入し、異なるフィルタ特性を有する冷却媒体が封入されていたが、本発明はこれに限らず、いずれか一方の冷却媒体を、それぞれの冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒに封入する構成でもよい。このような場合、ダイクロイックミラー４２１，４２２の各波長の透過率特性に合わせて、高い波長帯の光束の透過を低減する冷却媒体か、または、低い波長帯の光束の透過を低減する冷却媒体かのいずれかを選択して使用してもよい。
【０１０１】
前記第１および第３実施形態では、それぞれの液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側に冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒを配置して、当該液晶パネル４４１を冷却するとともに、当該冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒ内の冷却媒体に光束を透過させて、入射光束の色調補正を行う構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの少なくともいずれかの光束入射側または光束射出側に冷却媒体封入器６３が配置される構成であってもよい。
なお、それぞれの液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側に冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒを配置する構成とすれば、液晶パネル４４１の冷却効率が向上するだけでなく、色調補正の精度を向上することができる。
【０１０２】
前記第３実施形態では、カートリッジ６７が媒体循環部材６５に接続され、切替部６６による循環経路の切替により、冷却系９の冷却媒体が交換できる構成としたが、このような構成を前記第２実施形態に適用してもよい。この場合、第３実施形態のプロジェクタで挙げた色調補正の効果を、第２実施形態のプロジェクタ１Ａにおいても奏することができる。
【０１０３】
前記各実施形態では、フィルタ組成物が混入した冷却媒体は、媒体圧送部６２により、メインタンク６１の貯蔵部６１１、冷却媒体封入器６３およびラジエータ６４を、媒体循環部材６５を介して循環する構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、冷却媒体封入器６３内部を、それぞれ冷却媒体を封入する第１封入部と第２封入部とに区画し、第１封入部の冷却媒体は入射光束の色調補正を行い、第２封入部の冷却媒体は第１封入部の冷却媒体を冷却する構成としてもよい。
【０１０４】
図１７には、冷却媒体封入器６３の第１封入部材７１の変形である第１封入部材７１Ａを示す斜視図である。
第１封入部材７１Ａは、前述の第１封入部材７１と同様に、第２封入部材７２によって覆われる開口部７１１と、液晶パネル４４１の画像形成領域に応じた開口部７１２と、冷却媒体が流入する媒体流入部７１３と、冷却媒体をラジエータ６４に送る媒体流出部７１４とを備えており、このほかに、第１封入部材７１Ａの内部を２つの空間に区画する波状の隔壁７１５を備えている。
【０１０５】
このうち、隔壁７１５は、第１封入部材７１Ａの光束透過領域を覆うように形成され、これにより、第１封入部７１６と第２封入部７１７とが形成される。この隔壁７１５は、第１封入部７１６および第２封入部７１７と熱伝導可能な材料により構成されており、金属製の第１封入部材７１Ａと一体的に形成されている。
なお、隔壁７１５が波状とされているのは、第１封入部７１６と第２封入部７１７との接触面積を大きくするためであり、他の形状であってもよい。
【０１０６】
第１封入部７１６は、第１封入部材７１Ａの内側に位置し、フィルタ組成物が混入した冷却媒体が密閉封入されている。この第１封入部７１６は、光束透過領域を覆うので、第１封入部材７１Ａに達した光束は、第１封入部７１６に入射し、当該第１封入部７１６に密閉封入された冷却媒体により、所定の波長を有する光束の透過が制限されて、光束の補正が行われる。
また、第２封入部７１７は、第１封入部７１６を囲むように形成されており、メインタンク６１の貯蔵部６１１から媒体圧送部６２により圧送される冷却媒体が封入される。この冷却媒体は、媒体流入部７１３から第２封入部７１７内に流入し、媒体流出部７１４から第２封入部７１７外に流出してラジエータ６４に送られる。この第２封入部７１７の冷却媒体は、液晶パネル４４１等を冷却して熱を帯びた第１封入部７１６の冷却媒体を冷却する。
【０１０７】
このような構成の第１封入部材７１Ａにより、冷却系８の構成を簡素化することができる。すなわち、入射光束の補正を行うのは、フィルタ組成物が混入した第１封入部７１６の冷却媒体であるので、第２封入部７１７に封入され、かつ、循環する冷却媒体は、フィルタ組成物を混入する必要がない。このため、第２封入部７１７に封入される冷却媒体は、それぞれの冷却系で同じ冷却媒体を用いることができる。これによれば、メインタンク６１の貯蔵部６１１、媒体圧送部６２およびラジエータ６４の管状部材をそれぞれ１つずつ設けることで、冷却装置６を構成することができる。従って、冷却装置６の構成および冷却系８の循環経路を簡素化することができる。
【０１０８】
前記各実施形態では、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒは、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を備え、これら入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を冷却するとしたが、必ずしもこれら入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を保持・冷却する必要はない。すなわち、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３の少なくともいずれかを冷却する構成であればよい。
なお、液晶パネル４４１とともに、これら入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を同時に冷却する構成とすれば、液晶パネル４４１とともに温度上昇が著しい入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を冷却することにより、安定した光学像の形成を実現できるほか、熱劣化を抑え、製品寿命を延ばすことができる。また、新たに入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を冷却する冷却構造を設ける必要がないので、光学装置４４の構造を簡素化することができる。
【０１０９】
前記各実施形態では、光学ユニット４，４Ａが平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。この場合、冷却媒体封入器６３Ｆ，６３Ｒを、液晶パネルの少なくとも一方の面に取り付けることにより、前述の効果を奏することができる。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板を省略することができる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１，１Ａの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【０１１０】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、光学素子や光変調装置の冷却を効率よく行うことができるとともに、形成される光学像の光学変換を安定して行うことができるので、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における光源ランプのスペクトル特性を示す図。
【図３】前記実施形態におけるダイクロイックミラーの分光特性を示す図。
【図４】前記実施形態におけるダイクロイックミラーの分光特性を示す図。
【図５】前記実施形態における冷却装置および冷却系を示す模式図。
【図６】前記実施形態における冷却媒体封入器を示す斜視図。
【図７】前記実施形態における冷却媒体封入器の配置を示す斜視図。
【図８】前記実施形態における冷却媒体封入器を示す斜視図。
【図９】前記実施形態における冷却媒体の光束の透過率特性を示す図。
【図１０】前記実施形態における冷却媒体の光束の透過率特性を示す図。
【図１１】前記実施形態における冷却媒体の光束の透過率特性を示す図。
【図１２】前記実施形態における冷却媒体の光束の透過率特性を示す図。
【図１３】前記実施形態における冷却媒体の光束の透過率特性を示す図。
【図１４】前記実施形態における冷却媒体の光束の透過率特性を示す図。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図１６】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの冷却装置および冷却系の一部を示す模式図。
【図１７】前記各実施形態における冷却媒体封入器の第１封入部材の変形を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１Ａ…プロジェクタ、５…投射レンズ（投射光学系）、６…冷却装置、４２…色分離光学系、６３（６３ＦＲ，６３ＲＲ，６３ＦＧ，６３ＲＧ，６３ＦＢ，６３ＲＢ）…冷却媒体封入器、６７…冷却媒体交換用カートリッジ、４１６…光源（光源ランプ）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４４２（４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂ）…入射側偏光板（光学素子）、４４３（４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂ）…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（色合成光学系）、７１２…開口部（開口）。
【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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