(57)【要約】【課題】  冷却流体を用いて光変調素子の温度上昇を効果的に抑制することが可能な光学装置を提供する。【解決手段】  光学装置４４は、光源からの光束を画像情報に応じて変調する光変調素子４４１Ｒを含んで構成される。光学装置４４は、光変調素子４４１Ｒの周縁部を保持する光変調素子保持枠４４５と、光変調素子保持枠４４５の内部に光変調素子４４１Ｒの周縁部に沿って配設され、冷却流体が流れる光変調素子冷却管４６３１Ｒとを備える。【選択図】    図７
2006243122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を画像情報に応じて変調する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、
前記光変調素子の周縁部を保持する光変調素子保持枠と、
前記光変調素子保持枠の内部に前記光変調素子の周縁部に沿って配設され、冷却流体が流れる光変調素子冷却管と、を備えることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記光変調素子の発熱特性及び形状の少なくとも一方に基づいて、前記光変調素子の厚み方向における前記光変調素子冷却管の配設位置が定められていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記光変調素子は透過型であり、
前記光変調素子の入射面側に近づけて前記光変調素子冷却管が配設されていることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の光学装置において、
前記光変調素子は透過型であり、
前記光変調素子の入射面と射出面とのうちの面積の小さい側に近づけて前記光変調素子冷却管が配設されていることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管が、前記光変調素子の周縁部に沿って少なくとも略一周にわたって配設されていること特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管が、前記光変調素子の厚み方向に関して多重に配設されていることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管は、丸形または角形の断面形状を有することを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調素子保持枠は、前記光変調素子冷却管を間に挟んで一対の枠状部材が対向配置された構成を有しており、
前記一対の枠状部材の少なくとも一方の対向面には、前記光変調素子冷却管を収納する溝部が形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調素子の入射面側及び射出面側の少なくとも一方に偏光板が配されており、
前記偏光板の周縁部を保持する偏光板保持枠と、
前記偏光板保持枠の内部に前記偏光板の周縁部に沿って配設され、冷却流体が流れる偏光板冷却管と、をさらに備えることを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管と前記偏光板冷却管とが冷却流体が流れる経路上で並列に配置されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管と前記偏光板冷却管とが冷却流体が流れる経路上で直列に配置されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管及び前記偏光板冷却管の配置の順序が前記光変調素子及び前記偏光板の各発熱量に基づいて定められていることを特徴とする光学装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学装置において、
前記偏光板は、入射面側偏光板と射出面側偏光板とを含み、
前記偏光板冷却管は、入射面側偏光板冷却管と射出面側偏光板冷却管とを含み、
上流から下流に向かって、前記射出面側偏光板冷却管、前記光変調素子冷却管、前記入射面側偏光板冷却管の順に、それらが直列に配置されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光学装置において、
前記偏光板は、入射面側偏光板と射出面側偏光板とを含み、
前記偏光板冷却管は、入射面側偏光板冷却管と射出面側偏光板冷却管とを含み、
上流から下流に向かって、前記光変調素子冷却管、前記入射面側偏光板冷却管の順に、それらが直列に配置されるとともに、それと並行して前記射出面側偏光板冷却管が配置されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の光学装置において、
冷却流体の経路を分岐するための分岐タンクをさらに備えることを特徴とする光学装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光学装置において、
前記光変調素子冷却管は、赤、緑、青の３色に対応する３つの光変調素子冷却管を含み、
前記分岐タンクは、前記３つの光学素子冷却管に対応して、冷却流体の経路を少なくとも３つに分岐することを特徴とする光学装置。
【請求項１７】
光源装置と、
請求項１〜１６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、光学装置、及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源からの光束を画像情報に応じて変調する光変調素子と、光変調素子で変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタが知られている。
光変調素子としては、例えば、１対の基板間に液晶が密封封入されたアクティブマトリックス駆動方式の液晶パネルが採用される。一般に、液晶パネルの光束入射側及び光束射出側には、所定の偏光軸を有する光束を透過させる入射側偏光板及び射出側偏光板がそれぞれ配置される。
【０００３】
上記の液晶パネルを備えたプロジェクタでは、光源から光束が射出されると、液晶層、ブラックマトリックス及び各種配線等による光吸収により、液晶パネルが温度上昇しやすく、また、偏光板にも熱が発生しやすい。
そこで、液晶パネルと偏光板との間に液体冷媒層としての透過型の冷却室を配設し、その冷却室に冷却流体を流して光変調素子や偏光板の温度上昇を抑える技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１−１５９６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶パネルと偏光板との間に冷却流体を流す技術では、その冷却流体中を画像形成用の光束が通過することから、液晶パネルにて形成される光学像に、冷却流体中の気泡や塵埃の像が含まれたり、冷却流体内の温度分布によって光学像に揺らぎが発生して、これが画質劣化の原因となるおそれがある。また、例えば、冷却流体が劣化した場合には、光束の透過率が低下し、その結果、液晶パネルにて形成される光学像の照度低下や色再現性の劣化が生じる。
【０００５】
本発明は、冷却流体を用いて光変調素子の温度上昇を効果的に抑制することが可能な光学装置及び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】
本発明の光学装置は、光源からの光束を画像情報に応じて変調する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、前記光変調素子の周縁部を保持する光変調素子保持枠と、前記光変調素子保持枠の内部に前記光変調素子の周縁部に沿って配設され、冷却流体が流れる光変調素子冷却管と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この光学装置では、光変調素子の保持枠の内部に冷却管が配設されることから、冷却管に流れる冷却流体によって光変調素子の熱が適宜取り除かれる。すなわち、光変調素子保持枠を介して光変調素子と冷却管とが熱的に接続されることにより、光変調素子と冷却管内の冷却流体との間で熱交換がなされ、光変調素子の熱が保持枠を介して冷却管内の冷却流体に伝達される。そして、光変調素子の熱が冷却流体に移動することにより、光変調素子が冷却される。
冷却管は光変調素子の周縁部に沿って配設されるから、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、光変調素子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することが回避される。
さらに、この光学装置では、素子周縁部における冷却流体の経路が管（冷却管）によって形成されるから、経路形成のための接合部を比較的少なくすることが可能である。そのため、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。
したがって、この光学装置によれば、冷却流体を用いることによる不具合の発生を抑えつつ、光変調素子の温度上昇を効果的に抑制することができる。
なお、光変調素子の保持枠の内部に冷却管を配設した構造は、保持枠が光変調素子の保持手段と冷却手段とを兼ねており、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。
【０００８】
上記の光学装置において、前記光変調素子の発熱特性及び形状の少なくとも一方に基づいて、前記光変調素子の厚み方向における前記光変調素子冷却管の配設位置が定められている構成とすることができる。
【０００９】
例えば、前記光変調素子は透過型であり、前記光変調素子の入射面側に近づけて前記光変調素子冷却管が配設されている構成であるとよい。
この構成によれば、比較的熱吸収が多い光変調素子の入射面側に近づけて冷却管が配設されるから、光変調素子の熱が効果的に取り除かれる。
【００１０】
また、例えば、前記光変調素子は透過型であり、前記光変調素子の入射面と射出面とのうちの面積の小さい側に近づけて前記光変調素子冷却管が配設されている構成であることにより、構成要素の配置の効率化が図られ、装置の小型化に有利である。
【００１１】
また、前記光変調素子冷却管が、前記光変調素子の周縁部に沿って少なくとも略一周にわたって配設されていることにより、伝熱面積の拡大が図られ、光変調素子の効果的な冷却が可能となる。
【００１２】
また、前記光変調素子冷却管が、前記光変調素子の厚み方向に関して多重に配設されていることにより、熱伝達面積の拡大により冷却能力の向上が図られる。
【００１３】
また例えば、前記光変調素子冷却管は、丸形または角形の断面形状を有する構成とすることができる。
【００１４】
また、上記の光学装置において、前記光変調素子保持枠は、前記光変調素子冷却管を間に挟んで一対の枠状部材が対向配置された構成を有しており、前記一対の枠状部材の少なくとも一方の対向面には、前記光変調素子冷却管を収納する溝部が形成されている構成とすることにより、光変調素子保持枠の内部に比較的容易に冷却管を配設することができる。
【００１５】
上記の光学装置において、前記光変調素子の入射面側及び射出面側の少なくとも一方に偏光板が配されており、前記偏光板の周縁部を保持する偏光板保持枠と、前記偏光板保持枠の内部に前記偏光板の周縁部に沿って配設され、冷却流体が流れる偏光板冷却管と、をさらに備える構成とすることができる。
この構成によれば、光変調素子に加え、入射面側あるいは射出面側の偏光板が冷却流体により冷却される。
偏光板冷却管は、光変調素子冷却管と同様に、偏光板の周縁部に沿って配設されるから、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、光変調素子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することが回避される。
【００１６】
この場合、前記光変調素子冷却管と前記偏光板冷却管とが冷却流体が流れる経路上で並列に配置されている構成とすることにより、その経路での圧力損失による流路抵抗が小さく、各素子が効果的に冷却される。
【００１７】
また、前記光変調素子冷却管と前記偏光板冷却管とが冷却流体が流れる経路上で直列に配置されている構成とすることにより、配管スペースの縮小化が図られる。
【００１８】
この場合、前記光変調素子冷却管及び前記偏光板冷却管の配置の順序が前記光変調素子及び前記偏光板の各発熱量に基づいて定められているとよい。
【００１９】
例えば、前記偏光板は、入射面側偏光板と射出面側偏光板とを含み、前記偏光板冷却管は、入射面側偏光板冷却管と射出面側偏光板冷却管とを含み、上流から下流に向かって、前記射出面側偏光板冷却管、前記光変調素子冷却管、前記入射面側偏光板冷却管の順に、それらが直列に配置されている構成とすることができる。
【００２０】
あるいは、前記偏光板は、入射面側偏光板と射出面側偏光板とを含み、前記偏光板冷却管は、入射面側偏光板冷却管と射出面側偏光板冷却管とを含み、上流から下流に向かって、前記光変調素子冷却管、前記入射面側偏光板冷却管の順に、それらが直列に配置されるとともに、それと並行して前記射出面側偏光板冷却管が配置されている構成とすることができる。
【００２１】
また、上記の光学装置において、冷却流体の経路を分岐するための分岐タンクをさらに備える構成とすることができる。
これにより、ほぼ同じ温度の冷却流体を複数の経路に分岐して供給することが可能となる。
【００２２】
この場合、例えば、前記光変調素子冷却管は、赤、緑、青の３色に対応する３つの光変調素子冷却管を含み、前記分岐タンクは、前記３つの光学素子冷却管に対応して、冷却流体の経路を少なくとも３つに分岐する構成とすることができる。
【００２３】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記の光学装置と、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。
このプロジェクタによれば、光変調素子の温度上昇が効果的に抑制されるから、画質の向上が図られる。
【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】
（プロジェクタの構成）
図１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１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。
【００２６】
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２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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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１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。
【００２９】
（光学ユニットの詳細な構成）
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、光学部品用筐体４５と、液冷ユニット４６とを備える。
【００３０】
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１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。
【００３１】
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１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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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（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１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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
光学装置４４は、図１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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
ここで、図２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３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２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２及び図３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。
【００４３】
図２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。
【００４４】
この部品収納部材４５１において、側面の内側面には、図２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２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。
【００４５】
（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２及び図３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３）、素子冷却管４６３、分岐タンク４６４（図３）、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。
【００４６】
メインタンク４６１は、図２及び図３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３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。
【００４７】
流体圧送部４６２は、図３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２又は図３に示すように、投射レンズ５の下方に配置される。
【００４８】
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。
【００４９】
ここで、図４は、光学装置４４の全体構成を示す斜視図である。
図４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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
図２及び図３に戻り、分岐タンク４６４は、図３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２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。
【００５３】
ここで、図５は、分岐タンク４６４の全体構成を示す斜視図であり、図６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５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３参照）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４参照）に向けて流出する。
【００５４】
合流タンク４６５は、分岐タンク４６４と同様に、図６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４参照）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。
【００５５】
図２及び図３に戻り、ラジエータ４６６は、図３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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
図７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７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。
【００６１】
図８は、液晶パネル保持枠４４５の分解斜視図であり、図９（Ａ）は、液晶パネル保持枠４４５の組立正面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。
液晶パネル保持枠４４５は、図８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。
【００６２】
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。
【００６３】
液晶パネル固定板４４５３は、図８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９（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。
【００６４】
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８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。
【００６５】
具体的に、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、図９（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同士が互いに結合されている。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との結合は、ネジ等による締結、接着、溶接、及び嵌合等の機械的結合など、様々な方法が適用可能である。結合方法としては、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。
なお、枠状部材４４５１，４４５２の具体例な結合構造については後述する。
【００６６】
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。
【００６７】
ここで、この液晶パネル保持枠４４５では、図９（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。
【００６８】
図１０（Ａ）は、入射側偏光板保持枠４４６の組立正面図、図１０（Ｂ）は図１０（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８参照）と概ね同様の構成からなり、図１０（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。
【００６９】
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。
【００７０】
偏光板固定板４４６３は、図１０（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１０（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。
【００７１】
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。
【００７２】
具体的に、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒは、図１０（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同士が互いに結合されている。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との結合は、ネジ等による締結、接着、溶接、及び嵌合等の機械的結合など、様々な方法が適用可能である。結合方法として、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。
【００７３】
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。
【００７４】
図１１（Ａ）は、射出側偏光板保持枠４４７の組立正面図、図１１（Ｂ）は図１１（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１０参照）と同様の構成からなり、図１１（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。
【００７５】
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。
【００７６】
偏光板固定板４４７３は、図１１（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１１（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。
【００７７】
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。
【００７８】
具体的に、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒは、図１１（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同士が互いに結合されている。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との結合は、ネジ等による締結、接着、溶接、及び嵌合等の機械的結合など、様々な方法が適用可能である。結合方法として、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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することが回避される。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
図３４は、図９の液晶パネル保持枠４４５あるいは液晶パネル冷却管４６３１Ｒの変形例を示す図であり、図３４（Ａ）は、液晶パネル保持枠４４５の組立正面図、図３４（Ｂ）は図３４（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図、図３４（Ｃ）は液晶パネル冷却管４６３１Ｒの斜視図である。
【００８５】
図３４の例では、液晶パネル冷却管４６３１Ｒが、液晶パネル４４１Ｒの厚み方向に関して多重（本例では２重）に配設されている。
すなわち、図３４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、液晶パネル保持枠４４５の内部において、断面円環状の液晶パネル冷却管４６３１Ｒが、液晶パネル４４１Ｒの周縁部に沿って略一周にわたって延び、そこで折り返されて逆方向に向かって略一周にわたって延びている。こうした管形態は、いわゆるフォーミング加工により形成可能である。また、枠状部材４４５１ａ，４４５１ｂ，４４５２の各内面（合わせ面、対向面）には、液晶パネル４４１Ｒの周縁に沿って略一周にわたって断面略半円状の溝部４４５１ａＢ，４４５１ｂＢ，４４５２Ｂａ，４４５２Ｂｂが形成されており、溝部４４５１ａＢと溝部４４５２Ｂａ、溝部４４５１ｂＢと溝部４４５２Ｂｂとはそれぞれ、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４４５１ａＢ，４４５１ｂＢ，４４５２Ｂａ，４４５２Ｂｂ内に収納した状態で、枠状部材４４５１ａ，４４５１ｂ，４４５２同士が互いに結合されている。
【００８６】
本例では、液晶パネル冷却管４６３１Ｒが、液晶パネル４４１Ｒの厚み方向に関して多重に配設されていることから、その厚み方向に関して冷却領域の拡大が図られ、その結果、より効果的な冷却が可能となる。なお、２重に限らず、３重以上に液晶パネル冷却管４６３１Ｒを配してもよい。また、入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ（図１０参照）、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ（図１１参照）についても同様の変形が可能である。
以上の実施形態では、素子冷却管４６３１Ｒ，４６３２Ｒ，４６３３Ｒに断面形状が円形の管の例を示したが、図３１に示す断面が半円形等の管や図３３に示す断面が略矩形状の管或いはその他の断面形状を有する管を使用しても良い。
【００８７】
図３５は、図９の液晶パネル保持枠４４５あるいは液晶パネル冷却管４６３１Ｒの別の変形例を示す図であり、図３５（Ａ）は、液晶パネル保持枠４４５の組立正面図、図３５（Ｂ）は図３５（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。
【００８８】
図３５の例では、液晶パネル冷却管４６３１Ｒが、液晶パネル４４１Ｒを保持する保持枠（液晶パネル保持枠４４５）として形成されている。
すなわち、図３５（Ａ），（Ｂ）に示すように、略矩形断面を有する液晶パネル冷却管４６３１Ｒが、液晶パネル４４１Ｒの周縁部に沿って枠状に配設されている。そして、液晶パネル冷却管４６３１Ｒの中央の開口部において液晶パネル４４１Ｒが保持されている。液晶パネル冷却管４６３１Ｒの厚みは、液晶パネル４４１Ｒとほぼ同じである。
【００８９】
本例では、液晶パネル冷却管４６３１Ｒが、液晶パネル４４１Ｒを保持する保持枠（液晶パネル保持枠４４５）として形成されていることから、液晶パネル４４１Ｒと液晶パネル冷却管４６３１Ｒとの間で直接的に熱伝達が行われ、冷却流体によって液晶パネル４４１Ｒの熱が効果的に取り除かれる。
【００９０】
なお、図３６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、略矩形断面を有する複数の管状部材を組み合わせた形態としてもよい。また、その内部に板状部材を配する等により、螺旋状の流路を有する形態としてもよい。入射側偏光板冷却管４６３２Ｒ（図１０参照）、射出側偏光板冷却管４６３３Ｒ（図１１参照）についても同様の変形が可能である。
【００９１】
以上、光学装置４４（図４参照）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。
【００９２】
（配管系統）
図１２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１２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。
【００９３】
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。
【００９４】
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３参照）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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
図１３は、上記配管系統の変形例を示している。なお、図１２と共通の構成要素には同一の符号を付している。
図１３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。
【００９８】
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。
【００９９】
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３参照）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。
【０１００】
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１参照）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）。
【０１０１】
この図１３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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図１４は、上記配管系統の別の変形例を示している。なお、図１２と共通の構成要素には同一の符号を付している。
図１４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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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１４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１３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３参照）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。
【０１０６】
この図１４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。
【０１０７】
なお、上記の図１２、図１３、及び図１４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１３または図１４の構成を採用し、緑色光に関しては図１２または図１４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。
【０１０８】
また、上記の図１２、図１３、及び図１４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。
【０１０９】
（枠状部材の第１の結合構造）
次に、上述した液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、及び射出側偏光板４４３の各素子の保持枠（液晶パネル保持枠４４５、入射側偏光板保持枠４４６、射出側偏光板保持枠４４７）に適用される枠状部材の結合構造、及び素子保持枠の製造方法について説明する。
【０１１０】
なお、以下の説明において、「枠状部材１２，１３」（図１５参照）は、上記の液晶パネル保持枠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）（図４、図９、図１０、及び図１１参照）に対応する。
同様に、「冷却管１４」は、上記の素子冷却管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）に対応する。
同様に、「光学素子１１」は、上記の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２及び射出側偏光板４４３に対応する。
【０１１１】
図１５は、枠状部材１２，１３の部分断面図である。
図１５に示すように、枠状部材１２，１３のそれぞれには、冷却管１４が収納される溝部１２２，１３２と、溝部１２２，１３２の内方に突出する突起部１２４，１３４とが形成されている。そして、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、各枠状部材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、各枠状部材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。
【０１１２】
突起部１２４，１３４は、後述するように、枠状部材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、枠状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３には、溝部１２２，１３２の隣接位置に、力を付加した痕である凹部１２５，１３５が存在している。
【０１１３】
（素子保持枠の第１の製造方法）
次に、上記枠状部材１２，１３からなる素子保持枠の製造方法について説明する。
図１６は、図１５の素子保持枠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。
【０１１４】
まず、溝部形成工程では、図１６（ａ）に示すように、一対の枠状部材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）を備える枠状部材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枠状部材を得る。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枠状部材を得る。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。
【０１１５】
次に、突起部形成工程では、図１６（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、枠状部材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。
【０１１６】
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、枠状部材１２，１３や冷却管１４の材質、形状等に応じて適宜定められる。
【０１１７】
次に、結合工程では、図１６（ｃ）に示すように、各溝部１２２，１３２に冷却管１４を収納した状態で枠状部材１２と枠状部材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。枠状部材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。
【０１１８】
冷却管１４の拡径により、図１６（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、一対の枠状部材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、各枠状部材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枠状部材１２，１３が対向配置された構成を有する素子保持枠が製造される。
【０１１９】
以上説明したように、本例の素子保持枠の製造方法では、一対の枠状部材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、製造される素子保持枠の低コスト化並びに小型化を図ることができる。
【０１２０】
また、この製造方法により製造された素子保持枠では、冷却管１４の拡径処理を経て、各枠状部材１２，１３の溝部１２２，１３２に冷却管１４が密着しており、枠状部材１２，１３と冷却管１４との間の熱伝達性が高い。そのため、冷却管１４内を流れる冷却流体によって、光学素子を効果的に冷却することができる。
【０１２１】
なお、各枠状部材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、枠状部材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。
【０１２２】
図１７〜図２０は、図１６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。
【０１２３】
図１７の例では、溝部形成工程において、一対の枠状部材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１７（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、枠状部材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、枠状部材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、こうした形状の枠状部材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。
【０１２４】
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１７（ｂ））。すなわち、枠状部材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。
【０１２５】
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１６参照）。
【０１２６】
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、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４（図１６参照）との結合性の向上が図られる。
【０１２７】
次に、図１８の例では、溝部形成工程において、一対の枠状部材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１８（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１７の例と同様に、バンク１２７（１３７）は、枠状部材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、枠状部材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、枠状部材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、こうした形状の枠状部材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。
【０１２８】
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１８（ｂ））。すなわち、枠状部材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の形成に伴う枠状部材１２，１３の変形を防止する上で有利である。
【０１２９】
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１６参照）。
【０１３０】
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、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４（図１６参照）との結合性の向上が図られる。
【０１３１】
次に、図１９の例では、突起部形成工程において、一対の枠状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、別の部材１４１，１４２を接合する（図１９（ａ））。この部材１４１，１４２には、枠状部材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。
【０１３２】
枠状部材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１９（ｂ）に示すように、枠状部材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。
【０１３３】
そして、枠状部材１２，１３に部材１４１，１４２が接合されることで、枠状部材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１６参照）。
【０１３４】
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。
【０１３５】
次に、図２０の例では、突起部形成工程において、一対の枠状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、別の部材１５１，１５２を接合し（図２０（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２０（ｂ））。この部材１５１，１５２には、枠状部材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。枠状部材１２，１３と別部材１５１，１５２との接合は、図１９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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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を形成する部材と枠状部材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。
【０１３８】
（熱伝導材の充填）
ここで、上記の素子保持枠においては、枠状部材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、枠状部材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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
図２１は、熱伝導材の充填の様子を示す説明図である。
図２１（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、枠状部材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。
【０１４１】
図２１（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、枠状部材１２，１３の溝部１２２，１３２と冷却管１４とが互いに接する部分では枠状部材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、枠状部材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、枠状部材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枠状部材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。
【０１４２】
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、枠状部材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。
【０１４３】
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、枠状部材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、枠状部材１２と枠状部材１３との熱的接続性を向上させる機能を有する。
【０１４４】
また、熱伝導材は、素子保持枠（枠状部材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、熱変形等に伴う枠状部材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、枠状部材１２，１３と冷却管１４との熱的接続が安定的に維持される。
【０１４５】
また、熱伝導材１４０が、素子保持枠（枠状部材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、熱変形等に伴って枠状部材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、枠状部材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。
【０１４６】
図２２、図２３及び図２４は、枠状部材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。
【０１４７】
図２２の例では、補溝１６０が、枠状部材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、こうした形状の枠状部材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。
【０１４８】
この図２２の例では、枠状部材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、枠状部材１２と枠状部材１３との間の熱伝達性の向上、並びに熱伝導材１４０による枠状部材１２と枠状部材１３との結合力が向上する。
【０１４９】
図２３の例では、補溝１６０が、枠状部材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２４の例では、補溝１６０が、枠状部材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２４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。
【０１５０】
図２３及び図２４の例では、枠状部材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、枠状部材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、枠状部材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。
【０１５１】
（光学素子の位置決め）
図２５は、素子保持枠の変形例を示す図であり、図２５（Ａ）は模式的な平面図、図２５（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。
【０１５２】
図２５の例では、光学素子１１の周縁を一対の枠状部材１２，１３が保持しており、また、その一対の枠状部材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、枠状部材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、枠状部材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、枠状部材１２，１３に対する平面的な相対位置が位置決めされている。
【０１５３】
図２６は、図２５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の拡径に伴う枠状部材１２，１３の変形を利用して位置決め部１５９の形状設定を行う。
【０１５４】
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枠状部材１２，１３を用意する（図２６（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、こうした形状の枠状部材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。
【０１５５】
次に、各溝部１２２，１３２に冷却管１４（１４Ａ，１４Ｂ）を挟持した状態で枠状部材１２と枠状部材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２６（ｂ））。このとき、枠状部材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、枠状部材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。
【０１５６】
次に、冷却管１４（１４Ａ，１４Ｂ）を拡径させる（図２６（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、枠状部材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、枠状部材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（枠状部材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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
なお、図２７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２６参照）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。
【０１５９】
（枠状部材の第２の結合構造）
次に、枠状部材の結合構造の第２例、及びそれに対応した素子保持枠の製造方法について説明する。
【０１６０】
図２８は、枠状部材１２，１３の部分断面図である。
図２８に示すように、枠状部材１２，１３のそれぞれには、冷却管１４が収納される溝部１２２，１３２が形成されている。溝部１２２，１３２の内面と冷却管１４の外面とは、ほぼ同じ大きさの外形部分を有しており、両者は互いに接している。また、枠状部材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、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが一体化されている。
【０１６１】
さらに、枠状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３には、溝部１２２，１３２に隣接する凹部１２８，１３８と、相手側の凹部１２８，１３８に挿入される凸部１２９，１３９とが形成されている。凹部１２８，１３８は、各対向面１２３，１３３から窪んで形成され、凸部１２９，１３９は、各対向面１２３，１３３から突出して形成されている。凹部１２８，１３８と凸部１２９，１３９とは、枠状部材１２と枠状部材１３とを結合する際の位置決めガイドとしての機能を有する。
【０１６２】
そして、溝部１２２，１３２と凹部１２８，１３８との間には、溝部１２２，１３２の壁面と凹部１２８，１３８の壁面とを側面とするバンク１２７，１３７が形成されている。本例では、冷却管１４に係合される突起部１２４，１３４は、溝部１２２，１３２の縁であり、これはバンク１２７，１３７の角部である。バンク１２７，１３７の角部は、尖鋭形状であるのが好ましい。凹部１２８，１３８、凸部１２９，１３９、及びバンク１２７，１３７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。
【０１６３】
なお、本例では、後述するように、一方の枠状部材１２（１３）の凹部１２８（１３８）に他方の枠状部材１３（１２）の凸部１３９（１２９）を挿入することにより、バンク１２７（１３７）を変形させてその角部である突起部１２４，１３４を冷却管１４の外面に食い込ませている。そのため、凹部１２８，１３８の壁面と凸部１２９，１３９の壁面とが密着している。
【０１６４】
（素子保持枠の第２の製造方法）
次に、上記枠状部材１２，１３からなる素子保持枠の製造方法について説明する。
図２９は、図２８の素子保持枠の製造方法を示す説明図である。この製造方法は、溝部形成工程と、結合工程とを有する。
【０１６５】
まず、溝部形成工程では、図２９（ａ）に示すように、一対の枠状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３に、冷却管を収納するための断面略半円状あるいは断面略Ｕ字状の溝部１２２，１３２と、溝部にそれぞれ隣接する凹部１２８，１３８と凸部１２９，１３９とを形成する。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）、凹部１２８（１３８）、及び凸部１２９（１３９）を備える枠状部材１２（１３）を一体形成する。溝部１２２，１３２、凹部１２８，１３８、及び凸部１２９，１３９の各形状は、枠状部材１２，１３や冷却管１４の材質、形状等に応じて適宜定められる。例えば、凹部１２８（１３８）と凸部１３９（１２９）とは互いに組み合わされるようにほぼ同じ形状の外形部分（台形断面形状）を有するとともに、凹部１２８（１３８）に比べて凸部１３９（１２９）の幅が部分的にわずかに大きく形成される。また、溝部１２２，１３２と冷却管１４とは、互いに組み合わされるようにほぼ同じ形状の外形部分（半円断面形状）を有する。後述する枠状部材１２，１３同士の結合に伴って溝部１２２，１３２は変形するから、その結合後に溝部１２２，１３２と冷却管１４とが密着するように、溝部１２２，１３２の幅と冷却管１４の径との間に差を設けてもよい。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、こうした形状の枠状部材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される。
【０１６６】
次に、結合工程では、図２９（ｂ）に示すように、枠状部材１２と枠状部材１３とを対向配置させて、各溝部１２２，１３２に冷却管１４を収納する。この際、凹部１２８（１３８）と凸部１３９（１２９）とが組み合わされることにより、枠状部材１２と枠状部材１３との平面的な相対位置が位置決めされる。さらに、各溝部１２２，１３２に冷却管１４を収納した状態で、枠状部材１２の対向面１２３と枠状部材１３の対向面１３３とが密着するように外力を付加することにより、凹部１２８（１３８）に凸部１３９（１２９）が挿入される過程で、凹部１２８（１３８）と溝部１２２（１３２）との間のバンク１２７（１３７）が凸部１３９（１２９）に押されて変形する。すなわち、一方の枠状部材１２（１３）の凹部１２８（１３８）と他方の枠状部材１３（１２）の凸部１３９（１２９）とを組み合わせることで、バンク１２７（１３７）が溝部１２２（１３２）の内方に向かって押圧され、バンク１２７（１３７）が溝部１２２（１３２）の内方に向かって変形する。本例では、溝部１２２，１３２の隣接位置に凹部１２８，１３８が形成されていることにより、溝部１２２，１３２と凹部１２８，１３８との間のバンク１２７，１３７が容易に変形する。
【０１６７】
そして、図２９（ｂ）に示すように、上記バンク１２７，１３７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の内面と冷却管１４の外面とが密着し、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とが熱的に接続される。さらに、上記バンク１２７，１３７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の隣接部位であるバンク１２７，１３７の角部（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、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。突起部１２４，１３４が冷却管１４に食い込むことで冷却管１４は体積収縮が行われるが、冷却管１４は両端が開放されているので、そこから内部の空気が開放され、冷却管１４に余分なストレスが残留することはない。これにより、冷却管１４を間に挟んで一対の枠状部材１２，１３が対向配置された構成を有する素子保持枠が製造される。
【０１６８】
以上説明したように、本例の素子保持枠の製造方法では、枠状部材１２，１３に対する外力の付加により、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とを結合させるから、冷却管の拡径によって上記結合を行う場合に比べて、製造時間を大幅に短縮することが可能である。また、この製造方法では、一対の枠状部材１２，１３を組み合わせるのに伴って上記結合を行うことから、工程の簡素化が図られる。しかも、拡径工程を不要とすることで、小径の冷却管１４にも好ましく適用される。そのため、この製造方法によれば、製造される素子保持枠の低コスト化並びに小型化を図ることができる。
【０１６９】
また、この製造方法により製造された素子保持枠では、各枠状部材１２，１３における溝部１２２，１３２の内面と冷却管１４の外面とが互いに接し、また、各枠状部材１２，１３の一部（突起部１２４，１３４）が冷却管１４の外面に食い込んで係合されていることから、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが熱的に接続されている。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。
【０１７０】
なお、この第２例の素子保持枠においても、各枠状部材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、枠状部材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。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、例えば、前述した、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。
【０１７１】
熱伝導材の充填は、例えば、枠状部材１２，１３と冷却管１４とを結合するのに先立って、枠状部材１２，１３の溝部の内面及び／又は冷却管１４の外面に熱伝導材を塗布しておくことにより実施できる。熱伝導材の塗布は、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。なお、枠状部材１２，１３と冷却管１４とを結合した後に、枠状部材１２，１３の溝部と冷却管１４との隙間に熱伝導材を充填（注入）してもよい。
【０１７２】
熱伝導材の塗布後に枠状部材１２，１３と冷却管１４とを結合すると、枠状部材１２，１３の溝部と冷却管１４とが互いに接する部分では枠状部材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を介して間接的に熱的に接続される。つまり、枠状部材１２，１３と冷却管１４との熱伝達が熱伝導材によって補完され、枠状部材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、熱伝導材が接着力を有する場合にはその力を枠状部材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。
【０１７３】
また、上記の結合時において、必要に応じて熱伝導材を軟化・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、上記結合時に熱伝導材を加熱する。この場合、例えば、上記結合の際に枠状部材１２，１３を保持する物体（治具）を介して枠状部材１２，１３を加熱したり、あるいは冷却管１４内に高温流体を流動させたりする。熱伝導材が軟化・流動することにより、枠状部材１２，１３の溝部と冷却管１４との隙間の領域全体にわたって熱伝導材が充填される。
【０１７４】
また、熱伝導材は、素子保持枠（枠状部材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、熱変形等に伴う枠状部材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、枠状部材１２，１３と冷却管１４との熱的接続が安定的に維持される。
【０１７５】
図３０〜図３３は、図２９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。
【０１７６】
図３０の例では、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置する。
すなわち、溝部形成工程において、一方の枠状部材１３の対向面１３３に、冷却管１４の全体を収納可能な溝部１３２を形成する（図３０（ａ））。この溝部１３２は、底部から開口に向かって幅が広くなるように設けられる。また、他方の枠状部材１２の対向面１２３に、枠状部材１３の溝部１３２に挿入される凸部１２９を形成する。この凸部１２９は、枠状部材１３の対向面１３３から突出して形成され、中央に冷却管１４とほぼ同じ大きさの外形部分を有する溝部１２２と、溝部１２２に隣接するバンク１２７とを有する。溝部１３２や凸部１２９の形状は、枠状部材１２，１３や冷却管１４の材質、形状等に応じて適宜定められる。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、こうした形状の枠状部材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。
【０１７７】
結合工程において、枠状部材１２と枠状部材１３とを対向配置させて、一方の枠状部材１３の溝部１３２に冷却管１４を収納した状態で、枠状部材１２と枠状部材１３とが密着するように外力を付加すると、一方の枠状部材１３の溝部１３２と冷却管１４との隙間に、他方の枠状部材１２のバンク１２７が挿入され、その挿入過程で、そのバンク１２７が変形する。すなわち、一方の枠状部材１３の溝部１３２と他方枠状部材１２の凸部１２９（バンク１２７）とを組み合わせることで、バンク１２７が溝部１２２の内方に向かって押圧され、そのバンク１２７が溝部１２２の内方に向かって変形する。そして、上記バンク１２７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の内面と冷却管１４の外面とが密着し、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とが熱的に接続される。さらに、上記バンク１２７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の隣接部位であるバンク１２７，１３７の角部が冷却管１４の外面に食い込んで係合するとともに、上記凸部１２９と溝部１３２とが係合し、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。
【０１７８】
本例では、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置することから、構成の自由度の拡大が図られる。また、熱伝導材を充填する場合において、その熱伝導材の配置を行いやすい。
【０１７９】
次に、図３１の例では、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置するとともに、冷却管１４が略半円状の断面を有する。
すなわち、溝部形成工程において、一方の枠状部材１３の対向面１３３に、冷却管１４の全体を収納可能な略半円形状の断面を有する溝部１３２と、溝部に隣接する凹部１３８とを形成し、他方の枠状部材１２の対向面１２３に、上記凹部１３８に挿入される相手側の凸部１２９を形成する（図３１（ａ））。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１３２、及び凹部１３８(凸部１２９)を備える枠状部材１３（１２）を一体形成する。溝部１３２、凹部１３８、及び凸部１２９の各形状は、枠状部材１２，１３や冷却管１４の材質、形状等に応じて適宜定められる。例えば、溝部１３２は、冷却管１４の曲面部分とほぼ同じ外形部分（半円断面形状）を有する。また、凹部１３８と凸部１２９とは互いに組み合わされるようにほぼ同じ形状の外形部分（台形断面形状）を有するとともに、凹部１３８に比べて凸部１２９の幅が部分的にわずかに大きく形成される。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、こうした形状の枠状部材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される。
【０１８０】
結合工程において、枠状部材１２と枠状部材１３とを対向配置させて、一方の枠状部材１３の溝部１３２に冷却管１４を収納した状態で、枠状部材１２と枠状部材１３とが密着するように外力を付加すると、凹部１３８に凸部１２９が挿入される過程で、凹部１３８と溝部１３２との間のバンク１３７が凸部１２９に押されて変形する（図３１（ｂ））。すなわち、一方の枠状部材１３の凹部１３８と他方の枠状部材１２の凸部１２９とを組み合わせることで、バンク１３７が溝部１３２の内方に向かって押圧され、バンク１３７が溝部１３２の内方に向かって変形する。そして、枠状部材１２の対向面１２３と冷却管１４の平坦面とが密着するとともに、上記バンク１３７の変形に伴って溝部１３２の内面と冷却管１４の外面とが密着することにより、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とが熱的に接続される。さらに、上記バンク１３７の変形に伴い、溝部１３２の隣接部位であるバンク１３７の角部が冷却管１４の外面に食い込んで係合するとともに、上記凹部１３８と凸部１２９とが係合することにより、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。    
【０１８１】
本例では、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置することから、構成の自由度の拡大が図られ、また、熱伝導材を充填する場合において、その熱伝導材の配置を行いやすい。さらに、冷却管１４が略半円状の断面を有することによって枠状部材１２の対向面１２３の形状が簡素となり、フライス加工などの切削加工でも枠状部材１２を容易に形成可能である。
【０１８２】
次に、図３２の例では、枠状部材１２，１３に治具１４５，１４６を挿入することにより、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とを結合する。
すなわち、溝部形成工程において、先の図２９に示した溝部１２２，１３２、及び凹部１２８，１３８の他に、図２９の凸部１３９（１２９）に代えて治具挿入用の穴１４７，１４８を形成する（図３２（ａ））。この穴１４７（１４８）は、相手側の枠状部材１２（１３）の凹部１２８（１３８）に対応する位置に設けられる。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、こうした形状の枠状部材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される。
【０１８３】
結合工程において、各溝部１２２，１３２に冷却管１４を収納した状態で、枠状部材１２，１３の穴１４７，１４８に治具１４５，１４６を挿入し、その治具１４５，１４６の先端部によって溝部１２２，１３２の隣接部位であるバンク１２７，１３７を溝部１２２，１３２の内方に向かって押圧することにより、バンク１２７（１３７）が溝部１２２，１３２の内方に向かって変形する（図３２（ｂ））。そして、このバンク１２７，１３７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の内面と冷却管１４の外面とが密着するとともに、バンク１２７，１３７の角部が冷却管１４の外面に食い込んで係合し、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。
【０１８４】
本例では、治具１４５，１４６を用いて枠状部材１２，１３の結合を行うことから、構成の自由度並びにその押圧用の治具１４５，１４６の形状、位置関係、押圧力などに関する自由度が大きく、結合力の安定的な確保やその調整を容易に行うことが可能である。
【０１８５】
次に、図３３の例では、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置するとともに、別部材１４９、１５０の挿入により、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とを結合する。また、冷却管１４が略矩形状の断面を有する。
すなわち、溝部形成工程において、一方の枠状部材１３の対向面１３３に、冷却管１４の全体を収納可能な略矩形状の断面を有する溝部１３２と、溝部に連通する凹部１３８とを形成し、他方の枠状部材１２の対向面１２３に、別部材嵌入用の穴１４７，１４８を形成する（図３３（ａ））。凹部１３８は、深さ方向に進むに従って溝部１３２に近づく斜面を有する。また、穴１４７，１４８は、相手側の枠状部材１３の凹部１３８に対応する位置に設けられる。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、こうした形状の枠状部材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される。
【０１８６】
結合工程において、枠状部材１３の溝部１３２に冷却管１４を収納し、かつ一対の枠状部材１２，１３の各対向面１２３，１３３を互いに密着させた状態で、枠状部材１２の穴１４７，１４８に別部材１４９、１５０を挿入する（図３３（ｂ））。別部材１４９、１５０は、枠状部材１２の穴１４７，１４８、及び枠状部材１３の凹部１３８に嵌入され、枠状部材１２，１３のそれぞれと係合される。また、別部材１４９、１５０の先端は斜面が設けられた尖鋭状に形成され、他端は他の部分より一段幅が広いリベット状の形状をしており、その別部材１４９、１５０の先端が凹部１３８の斜面に沿って移動しつつ、溝部１３２の内方に向かって変形して冷却管１４の外面に食い込む。更に、別部材１４９、１５０の他端の段差により板状部材１２が固定されることにより（図３３（ｂ）を参照）、別部材１４９、１５０を介して、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。
【０１８７】
本例では、別部材１４９、１５０を用いて枠状部材１２，１３の結合を行うことから、構成の自由度並びにその押圧用の別部材１４９、１５０の形状、位置関係、押圧力などに関する自由度が大きく、結合力の安定的な確保やその調整を容易に行うことが可能である。また、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置する点からも、構成の自由度の拡大が図られ、また、熱伝導材を充填する場合において、その熱伝導材の配置を行いやすい。さらに、冷却管１４が略矩形状の断面を有することによって枠状部材１２の対向面１２３の形状が簡素となり、枠状部材１２の形成が容易となる。尚、本例では、別部材の形状をリベット状としたが、他端の段差のない物を使用し板状部材１２、１３の結合手段に別の方法（ネジ等で固定）を用いても良い。
【０１８８】
なお、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。
【０１８９】
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】
【０１９０】
【図１】プロジェクタの概略構成を模式的に示す図。
【図２】プロジェクタ内の一部を上方側から見た斜視図。
【図３】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４】光学装置の全体構成を示す斜視図。
【図５】分岐タンクの全体構成を示す斜視図。
【図６】合流タンクの全体構成を示す斜視図。
【図７】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８】液晶パネル保持枠の分解斜視図。
【図９】（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１０】（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１１】（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１２】光学装置における冷却流体の流れを示す配管系統図。
【図１３】配管系統の変形例を示す図。
【図１４】配管系統の別の変形例を示す図。
【図１５】第１の結合構造における枠状部材の部分断面図。
【図１６】素子保持枠の製造方法の第１例を示す説明図。
【図１７】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図１８】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図１９】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図２０】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図２１】熱伝導材の充填の様子を示す説明図。
【図２２】板状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図２３】板状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図２４】板状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図２５】素子保持枠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２６】位置決め部の形状を設定する様子を示す説明図。
【図２７】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２８】第２の結合構造における枠状部材の部分断面図。
【図２９】素子保持枠の製造方法の第２例を示す説明図。
【図３０】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３１】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３２】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３３】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３４】図９の液晶パネル保持枠あるいは液晶パネル冷却管の変形例を示す図であり、（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、（Ｃ）は液晶パネル冷却管の斜視図。
【図３５】図９の液晶パネル保持枠あるいは液晶パネル冷却管の別の変形例を示す図であり、（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３６】図３５の液晶パネル保持枠の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０１９１】
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）、１１…光学素子、１２，１３…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、１４１，１４２，１４９、１５０、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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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年5月22日(2006.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
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３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
具体的に、液晶パネル冷却管４６３１Ｒは、図９（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同士が互いに結合されている。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との結合は、ネジ等による締結、接着、溶接、及び嵌合等の機械的結合など、様々な方法が適用可能である。結合方法としては、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。
なお、枠状部材４４５１，４４５２の具体的な結合構造については後述する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
また、熱伝導材１４０が、素子保持枠（枠状部材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、熱変形等に伴って枠状部材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、枠状部材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材を内側に、硬化する別の熱伝導材を外側に配してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７６】
図３０の例では、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置する。
すなわち、溝部形成工程において、一方の枠状部材１３の対向面１３３に、冷却管１４の全体を収納可能な溝部１３２を形成する（図３０（ａ））。この溝部１３２は、底部から開口に向かって幅が広くなるように設けられる。また、他方の枠状部材１２の対向面１２３に、枠状部材１３の溝部１３２に挿入される凸部１２９を形成する。この凸部１２９は、枠状部材１２の対向面１２３から突出して形成され、中央に冷却管１４とほぼ同じ大きさの外形部分を有する溝部１２２と、溝部１２２に隣接するバンク１２７とを有する。
溝部１３２や凸部１２９の形状は、枠状部材１２，１３や冷却管１４の材質、形状等に応じて適宜定められる。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、こうした形状の枠状部材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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７７】
結合工程において、枠状部材１２と枠状部材１３とを対向配置させて、一方の枠状部材１３の溝部１３２に冷却管１４を収納した状態で、枠状部材１２と枠状部材１３とが密着するように外力を付加すると、一方の枠状部材１３の溝部１３２と冷却管１４との隙間に、他方の枠状部材１２のバンク１２７が挿入され、その挿入過程で、そのバンク１２７が変形する。すなわち、一方の枠状部材１３の溝部１３２と他方枠状部材１２の凸部１２９（バンク１２７）とを組み合わせることで、バンク１２７が溝部１２２の内方に向かって押圧され、そのバンク１２７が溝部１２２の内方に向かって変形する。そして、上記バンク１２７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の内面と冷却管１４の外面とが密着し、一対の枠状部材１２，１３のそれぞれと冷却管１４とが熱的に接続される。さらに、上記バンク１２７の変形に伴い、溝部１２２，１３２の隣接部位であるバンク１２７の角部が冷却管１４の外面に食い込んで係合するとともに、上記凸部１２９と溝部１３２とが係合し、各枠状部材１２，１３と冷却管１４とが結合される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８７】
本例では、別部材１４９、１５０を用いて枠状部材１２，１３の結合を行うことから、構成の自由度並びにその押圧用の別部材１４９、１５０の形状、位置関係、押圧力などに関する自由度が大きく、結合力の安定的な確保やその調整を容易に行うことが可能である。また、一方の枠状部材１３に寄せて冷却管１４を配置する点からも、構成の自由度の拡大が図られ、また、熱伝導材を充填する場合において、その熱伝導材の配置を行いやすい。さらに、冷却管１４が略矩形状の断面を有することによって枠状部材１２の対向面１２３の形状が簡素となり、枠状部材１２の形成が容易となる。尚、本例では、別部材の形状をリベット状としたが、他端の段差のない物を使用し枠状部材１２、１３の結合手段に別の方法（ネジ等で固定）を用いても良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９０】
【図１】プロジェクタの概略構成を模式的に示す図。
【図２】プロジェクタ内の一部を上方側から見た斜視図。
【図３】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４】光学装置の全体構成を示す斜視図。
【図５】分岐タンクの全体構成を示す斜視図。
【図６】合流タンクの全体構成を示す斜視図。
【図７】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８】液晶パネル保持枠の分解斜視図。
【図９】（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１０】（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１１】（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１２】光学装置における冷却流体の流れを示す配管系統図。
【図１３】配管系統の変形例を示す図。
【図１４】配管系統の別の変形例を示す図。
【図１５】第１の結合構造における枠状部材の部分断面図。
【図１６】素子保持枠の製造方法の第１例を示す説明図。
【図１７】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図１８】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図１９】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図２０】図１６の製造方法の変形例を示す説明図。
【図２１】熱伝導材の充填の様子を示す説明図。
【図２２】枠状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図２３】枠状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図２４】枠状部材に補溝を形成した例を示す図。
【図２５】素子保持枠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２６】位置決め部の形状を設定する様子を示す説明図。
【図２７】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２８】第２の結合構造における枠状部材の部分断面図。
【図２９】素子保持枠の製造方法の第２例を示す説明図。
【図３０】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３１】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３２】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３３】図２９の製造方法の変形例を示す説明図。
【図３４】図９の液晶パネル保持枠あるいは液晶パネル冷却管の変形例を示す図であり、（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、（Ｃ）は液晶パネル冷却管の斜視図。
【図３５】図９の液晶パネル保持枠あるいは液晶パネル冷却管の別の変形例を示す図であり、（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３６】図３５の液晶パネル保持枠の変形例を示す図。