(57)【要約】【課題】光学素子を効果的に冷却できる光学装置、およびプロジェクタを提供する。【解決手段】光学装置本体４５Ａは、複数の光学素子４５０と、複数の光学素子４５０から入射した光束を合成して射出するクロスダイクロイックプリズムと、内部に毛細管構造を有する管状に形成されるとともに管内部には冷媒が収容され冷媒が管内部を還流することにより熱移動が行われる複数のヒートパイプ４５８２と、クロスダイクロイックプリズムにおける複数の光束入射側端面に交差する各端面のうち少なくともいずれかの端面に取り付けられ、熱伝導性材料から構成される放熱ブロック４５８１とを備える。複数のヒートパイプ４５８２は、複数の光学素子４５０にそれぞれ熱伝達可能に接続し、複数の光学素子４５０との接続部位４５８２Ａから離間した部位４５８２Ｂが放熱ブロック４５８１にそれぞれ熱伝達可能に接続する。【選択図】図２
2008089723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光束を光学的に変換して射出する複数の光学素子と、
前記複数の光学素子を取り付けるための複数の光束入射側端面を有し、前記複数の光学素子から入射した光束を合成して射出する色合成光学装置と、
内部に毛細管構造を有する管状に形成されるとともに管内部には冷媒が収容され前記冷媒が管内部を還流することにより熱移動が行われる複数のヒートパイプと、
前記色合成光学装置における前記複数の光束入射側端面に交差する各端面のうち少なくともいずれかの端面に取り付けられ、熱伝導性材料から構成される放熱部材とを備え、
前記複数のヒートパイプは、前記複数の光学素子にそれぞれ熱伝達可能に接続し、前記複数の光学素子との接続部位から離間した各部位が前記放熱部材にそれぞれ熱伝達可能に接続す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、
前記放熱部材は、ブロック状に形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学装置において、
前記放熱部材は、複数のフィン状部を備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学装置において、
吸熱面および放熱面を有する熱電変換素子を備え、
前記熱電変換素子は、前記吸熱面を前記放熱部材に当接させた状態で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、
前記ヒートパイプの毛細管構造は、焼結型ウィックで構成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学装置を備え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、光学装置、およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。
光変調装置としては、例えば、１対の基板間に液晶が密閉封入された光変調素子（液晶パネル）が一般的に採用される。また、一般的に、光変調素子の光束入射側および光束射出側には、所定の偏光軸を有する光束を透過させる入射側偏光板および射出側偏光板がそれぞれ配置される。
上記のような光変調素子、入射側偏光板、および射出側偏光板等の光学素子を備えたプロジェクタでは、光源からの光束により、液晶層、ブラックマトリクス、および各種配線等による光吸収により光変調素子が温度上昇しやすく、また、偏光板にも熱が発生しやすい。
このため、上記のような光学素子を内部に有するプロジェクタにおいて、ヒートパイプを用いて光学素子を冷却する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術は、液晶パネル等の光学素子から離間した位置にヒートパイプを配設し、ヒートパイプの吸熱部（蒸発部）に冷却フィンを熱的に接触させる。そして、液晶パネル等の光学素子近傍の空気の熱が冷却フィンに伝達され、ヒートパイプにより冷却フィンの熱が奪われ、ヒートパイプの放熱部（凝縮部）に搬送されて放熱される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１２００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、空気を介して光学素子を冷却する構造であるため、空気とヒートパイプの蒸発部（冷却フィン）との熱伝達の熱抵抗が大きく、空気の温度低減が難しいものであり、結果として、光学素子を効果的に冷却できない。
【０００５】
本発明の目的は、光学素子を効果的に冷却できる光学装置、およびプロジェクタに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学装置は、入射光束を光学的に変換して射出する複数の光学素子と、前記複数の光学素子を取り付けるための複数の光束入射側端面を有し、前記複数の光学素子から入射した光束を合成して射出する色合成光学装置と、内部に毛細管構造を有する管状に形成されるとともに管内部には冷媒が収容され前記冷媒が管内部を還流することにより熱移動が行われる複数のヒートパイプと、前記色合成光学装置における前記複数の光束入射側端面に交差する各端面のうち少なくともいずれかの端面に取り付けられ、熱伝導性材料から構成される放熱部材とを備え、前記複数のヒートパイプは、前記複数の光学素子にそれぞれ熱伝達可能に接続し、前記複数の光学素子との接続部位から離間した各部位が前記放熱部材にそれぞれ熱伝達可能に接続することを特徴とする。
ここで、光学素子としては、光変調素子、入射側偏光板、射出側偏光板等の光学素子本体と、光学素子本体を保持する保持枠とを備えた構成や、保持枠を省略し、光学素子本体のみの構成が採用できる。
また、ヒートパイプの毛細管構造としては、種々の構造が採用でき、例えば、複数の細い銅線等で構成された極細線型ウィック、網目状の金属メッシュ型ウィック、管内部に複数の溝を形成したグルーブ型のウィック、あるいは、パウダー状の焼結型ウィック等が例示できる。
【０００７】
本発明では、ヒートパイプは、所定の部位（例えば、一端側の部位（蒸発部））が光学素子に熱伝達可能に接続する。このことにより、従来の構成と比較して、ヒートパイプが光学素子との間に空気を介すことなく、直接、光学素子に接続しているので、光学素子〜ヒートパイプの熱伝達経路での熱抵抗を小さくできる。
また、ヒートパイプは、前記所定の部位から離間した部位（例えば、他端側（凝縮部））が放熱部材に熱伝達可能に接続している。このことにより、光学素子からヒートパイプの蒸発部にて吸熱された熱は、凝縮部から放熱部材に伝達されることとなる。このため、ヒートパイプにおいて、凝縮部の温度を低減して、蒸発部および凝縮部間の温度差を大きく設定でき、管内部における熱の移動量を増加させることができる。
したがって、光学素子を効果的に冷却でき、光学素子の温度上昇を抑制して光学素子の熱劣化を効果的に防止できる。
【０００８】
また、放熱部材は、色合成光学装置における各光束入射側端面に交差する端面のうち少なくともいずれかの端面に取付けられている。すなわち、冷却対象である各光学素子と放熱部材とは、近接配置されている。このことにより、各ヒートパイプを不要に引き回す必要がなく、近接配置された各光学素子および放熱部材に各ヒートパイプを容易に接続できる。このため、各光学素子、色合成光学装置、および放熱装置（放熱部材および各ヒートパイプ）を一体化して光学装置を組み立てる作業を容易に実施できる。
さらに、各光学素子と放熱部材とが近接配置され、各ヒートパイプを不要に引き回す必要がないので、各ヒートパイプにより光学装置のサイズが大きくなることを抑制し、光学装置をコンパクトに纏め、光学装置の小型化が図れる。
【０００９】
本発明の光学装置では、前記放熱部材は、ブロック状に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、放熱部材は、ブロック状に形成されているので、放熱部材の熱容量を大きく設定できる。すなわち、ヒートパイプにおいて、光学素子から蒸発部にて吸熱した熱を凝縮部から熱容量の大きい放熱部材に伝達させることができ、凝縮部から放熱部材への熱伝達量を増加させることができる。このため、上述した凝縮部の温度を低減して、蒸発部および凝縮部間の温度差を大きく設定でき、管内部における熱の移動量を増加させることができるという効果を好適に図れる。
【００１０】
本発明の光学装置では、前記放熱部材は、複数のフィン状部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、放熱部材は、複数のフィン状部を備えているので、放熱部材の表面積を大きく設定でき、放熱部材の放熱特性を良好なものにすることができる。すなわち、ヒートパイプにおいて、光学素子から蒸発部にて吸熱した熱を凝縮部から放熱特性の良好な放熱部材に伝達させることができ、凝縮部から放熱部材への熱伝達量を増加させることができる。このため、上述した凝縮部の温度を低減して、蒸発部および凝縮部間の温度差を大きく設定でき、管内部における熱の移動量を増加させることができるという効果を好適に図れる。
【００１１】
本発明の光学装置では、吸熱面および放熱面を有する熱電変換素子を備え、前記熱電変換素子は、前記吸熱面を前記放熱部材に当接させた状態で配設されていることが好ましい。
本発明によれば、放熱部材には、熱電変換素子の吸熱面が当接しているので、放熱部材の熱を吸熱面に伝達させ、放熱部材の温度を効果的に低減できる。すなわち、ヒートパイプにおいて、光学素子から蒸発部にて吸熱した熱を凝縮部から温度の低減した放熱部材に伝達させることができ、凝縮部から放熱部材への熱伝達量をより増加させることができる。このため、凝縮部の温度をより低減して、蒸発部および凝縮部間の温度差をより大きく設定でき、管内部における熱の移動量をより増加させることができる。
【００１２】
本発明の光学装置では、前記ヒートパイプの毛細管構造は、焼結型ウィックで構成されていることが好ましい。
ところで、ヒートパイプの毛細管構造をグルーブ型のウィックで構成した場合には、凝縮部から蒸発部への冷媒（液化した状態）の移動として、重力を利用した方がヒートパイプ内の熱移動が迅速に行われる。このため、ヒートパイプの毛細管構造をグルーブ型のウィックで構成した場合には、凝縮部を蒸発部よりも上方側に配設することが好ましい。しかしながら、このように構成した場合には、例えば、光学装置が搭載されるプロジェクタにおいて、正置き姿勢（机等の設置面上に載置した状態）から天吊り姿勢（正置き姿勢に対して上下が逆となるように天井等から吊り下げた状態）に姿勢状態を変更した場合や、投影画像の位置を調整するために傾斜させた状態に姿勢状態を変更した場合等に、凝縮部が蒸発部よりも下方側に位置すると、ヒートパイプ内の熱移動が良好に実施されないこととなる。
【００１３】
本発明によれば、ヒートパイプの毛細管構造が焼結型ウィックで構成されているので、冷媒の移動に重力を利用する必要がないため、凝縮部および蒸発部の配設位置が限定されない。このため、例えば、光学装置が搭載されるプロジェクタにおいて、正置き姿勢、天吊り姿勢、投影画像の位置を調整するために傾斜させた状態等のあらゆるプロジェクタの姿勢状態に対応し、ヒートパイプ内の熱移動が良好に実施され、上述した光学素子を効果的に冷却でき、光学素子の温度上昇を抑制して光学素子の熱劣化を効果的に防止できるという効果を好適に図れる。
また、ヒートパイプの毛細管構造が焼結型ウィックで構成されているので、他のウィック（極細線型ウィック、金属メッシュ型ウィック、グルーブ型のウィック等）と比較して、蒸発部と凝縮部との熱抵抗を十分に低いものとするとともに、ウィック自体の熱伝導性が良好であるため冷媒に熱を良好に伝達させることができ、ヒートパイプ内の熱移動をより素早く行い、光学素子の冷却効率をより向上させることができる。
【００１４】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、上述した光学装置を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用および効果を享受できる。
また、プロジェクタは、光学素子を効果的に冷却できる光学装置を備えているので、光学素子の熱劣化を抑制し、投影画像を良好に維持できるとともに、長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
[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。
〔プロジェクタの概略構成〕
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カラー画像（光学像）を形成し、このカラー画像をスクリーン（図示略）上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、略直方体状の外装筺体２と、投射光学装置としての投射レンズ３と、光学ユニット４等を備える。
なお、図１において、具体的な図示は省略したが、外装筺体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ファン等を備えた冷却ユニット、およびプロジェクタ１内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置されるものとする。
投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、光学ユニット４にて形成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する。
【００１６】
〔光学ユニットの詳細な構成〕
光学ユニット４は、前記制御装置による制御の下、画像情報に応じてカラー画像（画像光）を形成するものであり、図１に示すように、外装筺体２の前面側から背面側に向けて延出し、延出方向端部が背面に沿って屈曲して延出し、さらに、前面側に向けて屈曲して延出する平面視略Ｕ字形状を有している。この光学ユニット４は、図１に示すように、光源装置４１と、均一照明光学装置４２と、色分離光学装置４３と、リレー光学装置４４と、光学装置４５と、光学部品用筐体４６とを備える。
【００１７】
光源装置４１は、光源ランプ４１１から放射された光束を一定方向に揃えて射出し、光学装置４５を照明するものである。この光源装置４１は、図１に示すように、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を備えて構成される。
光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。
リフレクタ４１２としては、光源ランプ４１１から射出された光束を略平行化して反射するパラボラリフレクタを用いている。なお、リフレクタ４１２としては、パラボラリフレクタの他、平行化レンズと組み合わせて、光源ランプ４１１から射出された光束を所定位置に収束するように反射する楕円面リフレクタを用いてもよい。
【００１８】
均一照明光学装置４２は、光源装置４１から射出された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する光学系である。この均一照明光学装置４２は、図１に示すように、第１レンズアレイ４２１と、第２レンズアレイ４２２と、偏光変換素子４２３と、反射ミラー４２４と、重畳レンズ４２５とを備える。
第１レンズアレイ４２１は、光源装置４１から射出された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Ａと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。
第２レンズアレイ４２２は、上述した第１レンズアレイ４２１により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ４２１と同様に照明光軸Ａに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えた構成を有している。
【００１９】
偏光変換素子４２３は、第１レンズアレイ４２１により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃える偏光変換素子である。
この偏光変換素子４２３は、図示を略したが、照明光軸Ａに対して傾斜配置される偏光分離膜および反射膜を交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束およびＳ偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射膜によって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Ａに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子４２３の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子４２３を用いることにより、光源装置４１から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、光学装置４５で利用する光源光の利用率を向上することができる。
【００２０】
重畳レンズ４２５は、第１レンズアレイ４２１、第２レンズアレイ４２２、偏光変換素子４２３、および反射ミラー４２４を経た複数の部分光束を集光して光学装置４５の後述する３つの液晶パネルの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。
【００２１】
色分離光学装置４３は、図１に示すように、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２と、反射ミラー４３３とを備え、ダイクロイックミラー４３１，４３２により均一照明光学装置４２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具備する。
ダイクロイックミラー４３１，４３２は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。そして、光路前段に配置されるダイクロイックミラー４３１は、青色光を反射し、その他の色光を透過するミラーである。また、光路後段に配置されるダイクロイックミラー４３２は、緑色光を反射し、赤色光を透過するミラーである。
【００２２】
リレー光学装置４４は、図１に示すように、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３、および反射ミラー４４２，４４４を備え、色分離光学装置４３のダイクロイックミラー４３１，４３２を透過した赤色光を光学装置４５まで導く機能を有している。なお、赤色光の光路にこのようなリレー光学装置４４が設けられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の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。本実施形態においては赤色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、青色光の光路の長さを長くしてリレー光学装置４４を青色光の光路に用いる構成も考えられる。
【００２３】
上述したダイクロイックミラー４３１により分離された青色光は、反射ミラー４３３により曲折された後、フィールドレンズ４２６を介して光学装置４５に供給される。また、ダイクロイックミラー４３２により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ４２６を介して光学装置４５に供給される。さらに、赤色光は、リレー光学装置４４を構成するレンズ４４１，４４３および反射ミラー４４２，４４４により集光、曲折されてフィールドレンズ４２６を介して光学装置４５に供給される。なお、光学装置４５の各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ４２６は、第２レンズアレイ４２２から射出された各部分光束を、各部分光束の主光線に対して平行な光束に変換するために設けられている。
【００２４】
光学装置４５は、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものである。この光学装置４５は、図１に示すように、光変調素子としての液晶パネル４５１１（図２、図３参照）を有する３つの光変調装置４５１（赤色光側の光変調装置を４５１Ｒ、緑色光側の光変調装置を４５１Ｇ、青色光側の光変調装置を４５１Ｂとする）と、各光変調装置４５１の光路前段側に配置される入射側偏光板４５２と、各光変調装置４５１の光路後段側に配置される視野角補償板４５３および射出側偏光板４５４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４５５とを備える。そして、これら各部材４５１〜４５５のうち、各光変調装置４５１、各視野角補償板４５３、各射出側偏光板４５４、およびクロスダイクロイックプリズム４５５が一体化されて光学装置本体４５Ａを構成する（図２、図３参照）。光学装置本体４５Ａの詳細な構成については後述する。なお、光学装置本体４５Ａとしては、これら各部材４５１，４５３〜４５５の他、各入射側偏光板４５２も一体化する構成を採用しても構わない。
【００２５】
３つの入射側偏光板４５２は、色分離光学装置４３で分離された各色光のうち、偏光変換素子４２３で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
【００２６】
３つの光変調装置４５１を構成する各液晶パネル４５１１は、具体的な図示は省略するが、ガラスなどからなる平面視矩形状の一対の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。一対の基板のうち、光束射出側に配置される基板は、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(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動部とを有している。また、一対の基板のうち、光束入射側に配置される基板は、駆動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。また、これら基板には、前記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回路基板としてのＦＰＣケーブル４５１１Ｃ（図２、図３参照）が接続されている。このＦＰＣケーブル４５１１Ｃ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および前記共通電極との間に電圧が印加され、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４５２から射出された偏光光束の偏光方向が変調される。
【００２７】
そして、この液晶パネル４５１１において、駆動基板の外形形状は、対向基板の外形形状よりも大きく設定される。すなわち、この液晶パネル４５１１は、光束入射側に向かうにしたがって、外形形状が小さくなる段付状に形成されている。
また、駆動基板の外面には、駆動基板の外形形状と略同一の外形形状を有し、熱伝導性を有する防塵ガラスが貼り付けられている。対向基板の外面にも同様に、対向基板の外形形状と略同一の外形形状を有し、熱伝導性を有する防塵ガラスが貼り付けられている。そして、これら防塵ガラスを貼り付けることで、液晶パネル４５１１外面に塵埃が付着しても、塵埃がフォーカス位置からずれた状態となり、該塵埃が投影画像上に影となって表示されることを防止できる。
【００２８】
３つの視野角補償板４５３は、各光変調装置４５１の光路後段側にそれぞれ配設され、平面視矩形状の透光性基板４５３１（図３参照）上に光学補償フィルム４５３２（図３参照）が貼付された構成を有する。
本実施形態では、透光性基板４５３１としては、熱伝導性を有する材料、例えば、水晶あるいはサファイア等により構成されている。
光学補償フィルム４５３２は、液晶パネル４５１１で生じる複屈折による常光と異常光との間に生じる位相差を補償し、液晶パネル４５１１の明視特性を改善するものである。この光学補償フィルム４５３２は、負の一軸性を有する光学異方体であり、その光学軸がフィルム面内の所定方向に向き、かつ、該フィルム面から面外方向に所定角度傾斜するように配向している。
この光学補償フィルム４５３２としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の透明支持体上に配向膜を介してディスコティック（円盤状）化合物層を形成したもので構成でき、ＷＶフィルム（富士写真フィルム社製）を採用できる。
【００２９】
３つの射出側偏光板４５４は、入射側偏光板４５２と略同様の機能を有し、液晶パネル４５１１および視野角補償板４５３を介して射出された光束のうち、一定方向の偏光光を透過し、その他の光束を吸収する。これら射出側偏光板４５４は、図１に示すように、光束入射側に配置される第１射出側偏光板４５４１と、光束射出側に配置される第２射出側偏光板４５４２の２体でそれぞれ構成される。そして、第１射出側偏光板４５４１および第２射出側偏光板４５４２は、入射側偏光板４５２と同様に、平面視矩形状の透光性基板４５４１Ａ，４５４２Ａ（図３参照）上に偏光膜４５４２Ｂ（図３参照）が貼付されて構成されている。なお、図３において、第１射出側偏光板４５４１では、偏光膜が透光性基板４５４１Ａの光束射出側端面に貼付されているため図示されていない。また、本実施形態では、透光性基板４５４１Ａ，４５４２Ａとしては、視野角補償板４５３の透光性基板４５３１と同様に、熱伝導性を有する材料、例えば、水晶あるいはサファイア等により構成されている。
【００３０】
第１射出側偏光板４５４１および第２射出側偏光板４５４２は、光吸収特性が異なるように構成されたものであり、それぞれの偏光軸は平行となるように配置されている。このように射出側偏光板４５４を、２体構成とすることで、例えば１体で構成する場合と比較して、射出側偏光板４５４にて吸収する熱を２体で按分でき、射出側偏光板４５４の熱劣化を防止できる。
なお、第１射出側偏光板４５４１および第２射出側偏光板４５４２は、偏光軸が平行となるように配置されるとともに、入射側偏光板４５２の偏光軸と略直交するように配置される。
【００３１】
クロスダイクロイックプリズム４５５は、射出側偏光板４５４から射出された色光毎に変調された各色光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４５５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、光変調装置４５１Ｇから射出され視野角補償板４５３および射出側偏光板４５４を介した色光を透過し、光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｂから射出され視野角補償板４５３および射出側偏光板４５４を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４５５で形成されたカラー画像は、上述した投射レンズ３によりスクリーンへ拡大投射される。
【００３２】
光学部品用筐体４６は、上述した各光学部品４１〜４５を内部に設定された照明光軸Ａに対する所定位置に配置する部材であり、具体的な図示は省略したが、各光学部品４１〜４５を内部に収納配置する容器状の部品収納部と、前記部品収納部の開口部分を閉塞する蓋状部材とで構成されている。
【００３３】
〔光学装置本体の詳細な構成〕
図２および図３は、光学装置本体４５Ａの概略構成を示す図である。具体的に、図２は、光変調装置４５１Ｇ側から光学装置本体４５Ａを見た斜視図である。図３は、光学装置本体４５Ａの分解斜視図である。なお、図３では、光学装置本体４５Ａにおいて、光変調装置４５１Ｇ側のみを分解しているが、各光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｂ側も光変調装置４５１Ｇ側と同様の構造を有しているものとする。
光学装置本体４５Ａは、上述した各光変調装置４５１、各視野角補償板４５３、各射出側偏光板４５４、およびクロスダイクロイックプリズム４５５の他、図２または図３に示すように、支持構造体４５６と、３つの光学素子保持体４５７と、放熱装置４５８とを備え、これら各部材４５１，４５３〜４５８が一体化されたものである。
なお、視野角補償板４５３、射出側偏光板４５４、および光学素子保持体４５７は、本発明に係る光学素子４５０（図２、図３）に相当するものである。
ここで、３つの射出側偏光板４５４において、各第２射出側偏光板４５４２は、図３に示すように、偏光膜４５４２Ｂが光束入射側に向いた状態でクロスダイクロイックプリズム４５５の各光束入射側端面にそれぞれ接着剤等により固定される。
【００３４】
また、光変調装置４５１は、上述した液晶パネル４５１１の他、図２または図３に示すように、液晶パネル４５１１を保持する保持枠４５１２を備える。
保持枠４５１２は、液晶パネル４５１１を収納保持する部材であり、図２または図３に示すように、光束入射側に配置される平面視矩形状の保持枠本体４５１２Ａと、光束射出側に配置される平面視矩形状の遮光板（図示略）とを備える。
【００３５】
保持枠本体４５１２Ａは、図２または図３に示すように、平面視略中央部分に液晶パネル４５１１の画像形成領域に対応した開口部４５１２Ａ１を有している。
また、保持枠本体４５１２Ａにおいて、光束射出側には、具体的な図示は省略するが、開口部４５１２Ａ１の周縁部分に、液晶パネル４５１１における外形形状（段付状）に対応した凹部が形成され、該凹部にて液晶パネル４５１１を収納保持する。
さらに、保持枠本体４５１２Ａにおいて、四隅角部分には、図２または図３に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面を貫通し、光変調装置４５１を光学素子保持体４５７に固定するための固定用孔４５１２Ａ２がそれぞれ形成されている。
前記遮光板は、平面視略中央部分に液晶パネル４５１１の画像形成領域に対応した開口部を有し、保持枠本体４５１２Ａの光束射出側端面に接続することで、液晶パネル４５１１を透過した光が、視野角補償板４５３、射出側偏光板４５４、あるいはクロスダイクロイックプリズム４５５等で反射して液晶パネル４５１１の駆動部にあたり液晶パネル４５１１が誤動作することを防止している。
【００３６】
上述した保持枠４５１２は、熱伝導性を有する材料にて構成されている。
この熱伝導性を有する材料としては、例えば、インバーおよび４２Ｎｉ−Ｆｅ等のニッケル−鉄合金、マグネシウム合金、アルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂（ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等）等が例示できる。なお、保持枠４５１２としては、保持枠本体４５１２Ａおよび前記遮光板を上述した材料のうち同一の材料で構成してもよく、異なる材料で構成してもよい。このように熱伝導性を有する材料で保持枠４５１２を構成することで、光束の照射により液晶パネル４５１１で生じた熱を効率的に保持枠４５１２に放熱することができる。
【００３７】
支持構造体４５６は、図２または図３に示すように、略直方体形状を有し、上面の所定位置にクロスダイクロイックプリズム４５５を載置し、光学装置本体４５Ａ全体を支持する部材である。
この支持構造体４５６には、図２または図３に示すように、四隅角部分から外側に向けて延出し、光学部品用筐体４６の前記部品収納部に接続する腕部４５６１が形成されている。そして、腕部４５６１を光学部品用筐体４６の前記部品収納部に接続することで、光学装置本体４５Ａ全体が前記部品収納部に固定される。
【００３８】
３つの光学素子保持体４５７は、光変調装置４５１およびクロスダイクロイックプリズム４５５の間にそれぞれ配設され、各光変調装置４５１、各視野角補償板４５３、および各射出側偏光板４５４における各第１射出側偏光板４５４１をそれぞれ支持し、クロスダイクロイックプリズム４５５に対して固定する部材である。この光学素子保持体４５７は、図３に示すように、第１支持部４５７１と、第２支持部４５７２とを備える。なお、光学素子保持体４５７は、熱伝導性を有する材料にて構成されたものであり、例えば、保持枠４５１２と同一の材料を採用できる。
第１支持部４５７１は、図３に示すように、平面視略矩形状の板状部４５７１Ａと、板状部４５７１Ａの左右両端縁から光束入射側に向けて突出する突出部４５７１Ｂとで構成される。
【００３９】
板状部４５７１Ａの略中央部分には、図３に示すように、光束を透過させるための平面視矩形状の開口部４５７１Ａ１が形成されている。
各突出部４５７１Ｂには、図３に示すように、鉛直方向に沿って並列する３つの開口部４５７１Ｂ１がそれぞれ形成されている。これら開口部４５７１Ｂ１は、図３に示すように、各突出部４５７１Ｂの突出方向に沿って延びる平面視矩形形状を有している。
そして、第１支持部４５７１は、各突出部４５７１Ｂにて第２支持部４５７２を支持する。また、第１支持部４５７１は、クロスダイクロイックプリズム４５５の光束入射側端面に固定された第２射出側偏光板４５４２に対して、偏光膜４５４２Ｂが開口部４５７１Ａ１に挿通した状態で板状部４５７１Ａの光束射出側端面が透光性基板４５４２Ａの光束入射側端面に接着剤等により固定される。透光性基板４５４２Ａの光束入射側端面に板状部４５７１Ａが固定されることで、偏光膜４５４２Ｂ〜透光性基板４５４２Ａ〜第１支持部４５７１の熱伝達経路が形成される。
【００４０】
第２支持部４５７２は、光変調装置４５１、視野角補償板４５３、および射出側偏光板４５４における第１射出側偏光板４５４１をそれぞれ支持固定する部材である。この第２支持部４５７２は、図３に示すように、第２支持部本体４５７３と、一対の付勢部材４５７４とを備える。
第２支持部本体４５７３は、図３に示すように、平面視略矩形状の板状部４５７３Ａと、板状部４５７３Ａの左右両端縁から光束射出側に向けて突出する突出部４５７３Ｂとで構成され、第１支持部４５７１の各突出部４５７１Ｂ間に配設される。第１支持部４５７１の各突出部４５７１Ｂ間に第２支持部本体４５７３が配設されることで、第２支持部４５７２〜第１支持部４５７１の熱伝達経路が形成される。
板状部４５７３Ａには、図３に示すように、図３中、下方側端縁から上方側に向けて切り欠かれ、光束を透過させるための平面視コ字形状の切り欠き４５７３Ａ１が形成されている。
また、この板状部４５７３Ａにおいて、四隅角部分には、図３に示すように、光変調装置４５１を固定するための固定用孔４５７３Ａ２がそれぞれ形成されている。そして、４つの固定用孔４５７３Ａ２のうち対角位置に形成された一対の固定用孔４５７３Ａ２、および光変調装置４５１の保持枠４５１２に形成された４つの固定用孔４５１２Ａ２のうち対角位置に形成された一対の固定用孔４５１２Ａ２を介して、第２支持部本体４５７３および保持枠４５１２を各ねじ４５９（図３）にて接続することで、光変調装置４５１が第２支持部本体４５７３に固定される。
【００４１】
さらに、この板状部４５７３Ａにおいて、左右両端縁の略中央部分には、図３に示すように、光束射出側に突出し、突出方向先端部分が板状部４５７３Ａの板面に略平行に延出し、先端部分にて各突出部４５７３Ｂに接続する接続部４５７３Ａ３がそれぞれ形成されている。
また、この板状部４５７３Ａにおいて、図３中、上方側端部における各角隅部分には、光束射出側に突出し、第２支持部４５７２にて視野角補償板４５３を支持した状態で、視野角補償板４５３の上方側端部に当接し、視野角補償板４５３の鉛直方向の位置を規制する第１位置規制部４５７３Ａ４がそれぞれ形成されている。
【００４２】
各突出部４５７３Ｂは、図３に示すように、先端部分４５７３Ｂ１が板状部４５７３Ａと略平行となるように折曲され、互いに近接する方向に延出している。
また、各先端部分４５７３Ｂ１において、図３中、下方側端部には、光束入射側に突出し、第２支持部４５７２にて第１射出側偏光板４５４１を支持した状態で、第１射出側偏光板４５４１の下方側端部に当接し、第１射出側偏光板４５４１の鉛直方向の位置を規制する第２位置規制部４５７３Ｂ３がそれぞれ形成されている。
また、各突出部４５７３Ｂの基端部分４５７３Ｂ２の外側面には、図３に示すように、第１支持部４５７１の各開口部４５７１Ｂ１に対応して鉛直方向に並列する３つの凸部４５７３Ｂ４がそれぞれ形成されている。そして、これら凸部４５７３Ｂ４は、第１支持部４５７１の各突出部４５７１Ｂ間に第２支持部４５７２を配設した際に、各開口部４５７１Ｂ１に遊嵌状態で嵌合する。このような構成により、各開口部４５７１Ｂ１（第１支持部４５７１）に対して各凸部４５７３Ｂ４（第２支持部４５７２）を摺動させることが可能となり、すなわち、第２支持部４５７２に固定された光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）をクロスダイクロイックプリズム４５５に対して近接隔離する方向に移動させ、フォーカス調整を可能とする。
【００４３】
一対の付勢部材４５７４は、図３に示すように、板ばねで構成され、略中央部分に位置する基部４５７４Ａと、基部４５７４Ａから略ハ字状にそれぞれ延出する一対の延出部４５７４Ｂとをそれぞれ備える。そして、一対の付勢部材４５７４は、視野角補償板４５３および第１射出側偏光板４５４１の間に配設され、基部４５７４Ａが視野角補償板４５３の光束射出側端面に当接し、一対の延出部４５７４Ｂの先端部分が第１射出側偏光板４５４１の光束入射側端面に当接し、視野角補償板４５３および第１射出側偏光板４５４１を互いに離間する方向に付勢する。
【００４４】
そして、上述した第２支持部４５７２は、以下に示すように、視野角補償板４５３および第１射出側偏光板４５４１を支持固定する。
すなわち、第２支持部本体４５７３における板状部４５７３Ａおよび各突出部４５７３Ｂで囲まれる空間に、光学補償フィルム４５３２が光束入射側に向いた状態の視野角補償板４５３、一対の付勢部材４５７４、および偏光膜が光束射出側に向いた状態の第１射出側偏光板４５４１を配設する。この状態では、一対の付勢部材４５７４による付勢力により、視野角補償板４５３が光束入射側に押圧され、視野角補償板４５３における透光性基板４５３１の光束入射側端面が第２支持部４５７２における板状部４５７３Ａの光束射出側端面に当接する。また、一対の付勢部材４５７４による付勢力により、第１射出側偏光板４５４１が光束射出側に押圧され、第１射出側偏光板４５４１における透光性基板４５４１Ａの光束射出側端面が第２支持部４５７２における各突出部４５７３Ｂの各先端部分４５７３Ｂ１に当接する。以上のように、一対の付勢部材４５７４による付勢力により、視野角補償板４５３および第１射出側偏光板４５４１が第２支持部４５７２に支持固定される。視野角補償板４５３および第１射出側偏光板４５４１が一対の付勢部材４５７４による付勢力により第２支持部本体４５７３に付勢固定されることで、視野角補償板４５３〜第２支持部４５７２の熱伝達経路、および第１射出側偏光板４５４１〜第２支持部４５７２の熱伝達経路が形成される。
【００４５】
放熱装置４５８は、図２または図３に示すように、３つの光学素子４５０（視野角補償板４５３、射出側偏光板４５４、光学素子保持体４５７）に熱伝達可能に接続し、光学素子４５０の熱を放熱する部材である。この放熱装置４５８は、図２または図３に示すように、放熱部材としての放熱ブロック４５８１と、６つのヒートパイプ４５８２とを備える。
放熱ブロック４５８１は、熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウム等の金属材料から構成され、直方体形状を有するブロック状に形成されている。この放熱ブロック４５８１は、平面形状（図２または図３中、上方側から見た形状）がクロスダイクロイックプリズム４５５の平面形状と略同一となるように形成され、クロスダイクロイックプリズム４５５における各光束入射側端面に交差する端面である上面に支持固定される。
【００４６】
６つのヒートパイプ４５８２は、同一の機能を有するものであり、内部に毛細管構造（ウィック）を有する断面視円形状の管状に形成されるとともに、管内部には冷媒が収容され、冷媒が管内部を還流することにより、該ヒートパイプ４５８２内での熱移動が行われる。
ここで、具体的な図示は省略するが、ヒートパイプ４５８２の毛細管構造は、パウダー状の焼結型ウィックで構成されている。また、冷媒としては、水を採用している。なお、前記毛細管構造としては、焼結型ウィックに限らず、その他のウィック、例えば、複数の細い銅線等で構成された極細線型ウィック、網目状の金属メッシュ型ウィック、あるいは、管内部に複数の溝を形成したグルーブ型のウィックとして構成しても構わない。また、冷媒としては、水に限らず、その他の冷媒、例えば、アルコール等を採用しても構わない。
【００４７】
このヒートパイプ４５８２は、プレス加工が施されることで、図２または図３に示すように、一端側の部位４５８２Ａが先端から光学素子保持体４５７における突出部４５７１Ｂに沿って鉛直方向に延出するとともに、他端側の部位４５８２Ｂが一端側の部位４５８２Ａの基端部分から左右方向に延出する平面視Ｌ字形状を有するように屈曲形成されている。さらに、他端側の部位４５８２Ｂの先端部分は、光束射出側に突出するように屈曲形成されている。ここで、一端側の部位４５８２Ａにおける鉛直方向の長さ寸法は、図２または図３に示すように、光学素子保持体４５７における突出部４５７１Ｂにおける鉛直方向の長さ寸法と略同一となるように形成されている。そして、ヒートパイプ４５８２は、図２または図３に示すように、一端側の部位４５８２Ａの外面が光学素子保持体４５７における一方の突出部４５７１Ｂの外面に熱伝達可能に接続し、一端側の部位４５８２Ａから離間した他端側の部位４５８２Ｂの先端部分が放熱ブロック４５８１の側面（クロスダイクロイックプリズム４５５の光束入射側端面に沿う側面）に熱伝達可能に接続する。
【００４８】
なお、ヒートパイプ４５８２と、光学素子保持体４５７および放熱ブロック４５８１との接続構造としては、例えば、半田等により接続する構成、溶接して接続する構成、あるいは、熱伝導性を有する接着剤により接着固定する構成等を採用できる。
そして、光学装置本体４５Ａを一体化した状態では、図２に示すように、１つの光学素子保持体４５７に対して、２つのヒートパイプ４５８２がそれぞれ熱伝達可能に接続した状態となる。
【００４９】
次に、光束の照射による視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４に生じた熱の放熱構造を説明する。
視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４に生じた熱は、視野角補償板４５３および第１射出側偏光板４５４１〜第２支持部４５７２〜第１支持部４５７１の熱伝達経路、および第２射出側偏光板４５４２〜第１支持部４５７１の熱伝達経路を辿って、第１支持部４５７１に伝達され、第１支持部４５７１の一対の突出部４５７１Ｂに伝達される。
一対の突出部４５７１Ｂに伝達された熱は、ヒートパイプ４５８２における一端側の部位４５８２Ａに伝達される。
ここで、一端側の部位４５８２Ａの内部では、伝達された熱により冷媒が熱せられて蒸発して気化し、このとき潜熱（気化熱）として熱が取り込まれる。すなわち、一端側の部位４５８２Ａは、ヒートパイプ４５８２における蒸発部として機能する。
【００５０】
そして、気化した冷媒は、蒸気流となって、一端側の部位４５８２Ａから離間した低温側である他端側の部位４５８２Ｂに移動する。そして、他端側の部位４５８２Ｂに移動した冷媒は、冷やされて液化し、熱を放出する（凝縮潜熱による熱放出）。すなわち、他端側の部位４５８２Ｂは、ヒートパイプ４５８２における凝縮部として機能する。そして、凝縮部４５８２Ｂの熱は、放熱ブロック４５８１に伝達され、外部に放熱される。凝縮部４５８２Ｂにて液化した冷媒は、毛細管構造（ウィック）を通って再度、蒸発部４５８２Ａに戻る。
【００５１】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、ヒートパイプ４５８２は、一端側の部位４５８２Ａ（蒸発部）が光学素子４５０（視野角補償板４５３、射出側偏光板４５４、および光学素子保持体４５７）に熱伝達可能に接続する。このことにより、従来の構成と比較して、ヒートパイプ４５８２が光学素子４５０との間に空気を介すことなく、直接、光学素子４５０に接続しているので、光学素子４５０〜ヒートパイプ４５８２の熱伝達経路での熱抵抗を小さくできる。
また、ヒートパイプ４５８２は、他端側の部位４５８２Ｂ（凝縮部）が放熱ブロック４５８１に熱伝達可能に接続している。このことにより、光学素子４５０からヒートパイプ４５８２の蒸発部４５８２Ａに吸熱された熱は、凝縮部４５８２Ｂから放熱ブロック４５８１に伝達されることとなる。このため、ヒートパイプ４５８２において、凝縮部４５８２Ｂの温度を低減して、蒸発部４５８２Ａおよび凝縮部４５８２Ｂ間の温度差を大きく設定でき、管内部における熱の移動量を増加させることができる。
したがって、光学素子４５０を効果的に冷却でき、光学素子４５０の温度上昇を抑制して光学素子４５０（視野角補償板４５３、射出側偏光板４５４）の熱劣化を効果的に防止できる。すなわち、プロジェクタ１からの投影画像を良好に維持できるとともに、長寿命化が図れる。
【００５２】
また、放熱ブロック４５８１は、クロスダイクロイックプリズム４５５の上面に取付けられている。すなわち、冷却対象である各光学素子４５０と放熱ブロック４５８１とは、近接配置されている。このことにより、各ヒートパイプ４５８２を不要に引き回す必要がなく、近接配置された各光学素子４５０および放熱ブロック４５８１に各ヒートパイプ４５８２を容易に接続できる。このため、各部材４５１，４５３〜４５８を一体化して光学装置本体４５Ａを組み立てる作業を容易に実施できる。
さらに、各光学素子４５０と放熱ブロック４５８１とが近接配置され、各ヒートパイプ４５８２を不要に引き回す必要がないので、各ヒートパイプ４５８２により光学装置本体４５Ａのサイズが大きくなることを抑制し、光学装置本体４５Ａをコンパクトに纏め、光学装置本体４５Ａの小型化が図れる。
【００５３】
ここで、放熱ブロック４５８１は、ブロック状に形成されているので、放熱ブロック４５８１の熱容量を大きく設定できる。すなわち、ヒートパイプ４５８２において、光学素子４５０から蒸発部４５８２Ａにて吸熱した熱を凝縮部４５８２Ｂから熱容量の大きい放熱ブロック４５８１に伝達させることができ、凝縮部４５８２Ｂから放熱ブロック４５８１への熱伝達量を増加させることができる。このため、上述した凝縮部４５８２Ｂの温度を低減して、蒸発部４５８２Ａおよび凝縮部４５８２Ｂ間の温度差を大きく設定でき、管内部における熱の移動量を増加させることができるという効果を好適に図れる。
【００５４】
また、本実施形態では、ヒートパイプ４５８２の毛細管構造は、焼結型ウィックで構成されている。このことにより、冷媒の移動に重力を利用する必要がなく、凝縮部４５８２Ｂおよび蒸発部４５８２Ａの配設位置が限定されない。このため、例えば、プロジェクタ１において、正置き姿勢、天吊り姿勢、投影画像の位置を調整するための傾斜させた状態等のあらゆるプロジェクタ１の姿勢状態に対応し、ヒートパイプ４５８２内の熱移動が良好に実施され、上述した光学素子４５０を効果的に冷却でき、光学素子４５０の温度上昇を抑制して光学素子４５０の熱劣化を効果的に抑制できるという効果を好適に図れる。
また、ヒートパイプ４５８２の毛細管構造が焼結型ウィックで構成されているので、他のウィック（極細線型ウィック、金属メッシュ型ウィック、グルーブ型のウィック等）と比較して、蒸発部４５８２Ａと凝縮部４５８２Ｂとの熱抵抗を十分に低いものとするとともに、ウィック自体の熱伝導性が良好であるため冷媒に熱を良好に伝達させることができ、ヒートパイプ４５８２内の熱移動をより素早く行い、光学素子４５０の冷却効率をより向上させることができる。
【００５５】
さらに、本実施形態では、冷却対象である光学素子４５０を構成する射出側偏光板４５４を効果的に冷却する構成であるため、投影画像を全黒表示する際等に特に発熱比率が大きい射出側偏光板４５４の温度を低減することで、相乗的に液晶パネル４５１１や入射側偏光板４５２の温度も低減することができる。したがって、これら各部材４５１１，４５２〜４５４の熱劣化を効果的に防止できるので、プロジェクタ１からの投影画像を良好に維持できるとともに、長寿命化が図れる。
【００５６】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図４は、第２実施形態における光学装置本体５５Ａの概略構成を示す図である。
本実施形態は、前記第１実施形態に対して、図４に示すように、光学装置本体５５Ａにおいて、放熱装置５５８の構造が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様のものである。
【００５７】
放熱装置５５８は、前記第１実施形態で説明した６つのヒートパイプ４５８２の他、放熱部材としての放熱フィン５５８１を備える。
放熱フィン５５８１は、熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウム等の金属材料から構成され、平面視矩形形状を有する板体（図示略）と、前記板体の板面から該板面に略直交して突出する複数のフィン状部５５８１Ａとを備え、前記板体および複数のフィン状部５５８１Ａが一体的に形成されたものである。
前記板体は、平面形状（図４中、上方側から見た形状）がクロスダイクロイックプリズム４５５の平面形状と略同一となるように形成され、複数のフィン状部５５８１Ａが形成された板面とは反対側の板面がクロスダイクロイックプリズム４５５における各光束入射側端面に交差する端面である上面に固定される。
【００５８】
複数のフィン状部５５８１Ａは、図４に示すように、それぞれ板状に形成されたものであり、本実施形態では、光学装置本体５５Ａから射出される光束の光軸に略直交する方向（光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｂの対向する方向）に延出するように形成されている。
【００５９】
なお、本実施形態は、上述したように放熱装置５５８における放熱フィン５５８１の構造が前記第１実施形態と異なるのみであり、視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４に生じた熱の放熱構造は、前記第１実施形態と同様のものである。
【００６０】
上述した第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、放熱フィン５５８１は、複数のフィン状部５５８１Ａを備えているので、放熱フィン５５８１の表面積を大きく設定でき、放熱フィン５５８１の放熱特性を良好なものにすることができる。すなわち、ヒートパイプ４５８２において、光学素子４５０から蒸発部４５８２Ａにて吸熱した熱を凝縮部４５８２Ｂから放熱特性の良好な放熱フィン５５８１に伝達させることができ、凝縮部４５８２Ｂから放熱フィン５５８１への熱伝達量を増加させることができる。このため、凝縮部４５８２Ｂの温度を低減して、蒸発部４５８２Ａおよび凝縮部４５８２Ｂ間の温度差を大きく設定でき、管内部における熱の移動量を増加させることができる。
【００６１】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５および図６は、第３実施形態における光学装置本体６５Ａの概略構成を示す図である。具体的に、図５は、光変調装置４５１Ｇ側から光学装置本体６５Ａを見た斜視図である。図６は、光学装置本体６５Ａの要部を分解した分解斜視図である。
本実施形態は、前記第１実施形態に対して、図５または図６に示すように、光学装置本体６５Ａにおいて、放熱装置６５８の構造が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様のものである。
【００６２】
放熱装置６５８は、前記第１実施形態で説明した放熱ブロック４５８１および６つのヒートパイプ４５８２の他、熱電変換素子としてのペルチェ素子６５８３および冷却ファン６５８４を備える。
ペルチェ素子６５８３は、具体的な図示は省略するが、ｐ型半導体素子とｎ型半導体素子とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直列に接続されている。
このような構成を有するペルチェ素子６５８３において、プロジェクタ１の前記制御装置による制御の下、所定の電圧が印加されると、図６に示すように、ペルチェ素子６５８３の一方の面が熱を吸収する吸熱面６５８３Ａとなり、他方の面が熱を放熱する放熱面６５８３Ｂとなる。
そして、ペルチェ素子６５８３は、図５または図６に示すように、吸熱面６５８３Ａを放熱ブロック４５８１の上面に当接させた状態で配設される。
【００６３】
冷却ファン６５８４は、図５または図６に示すように、空気の吸入方向と空気の吐出方向とが同一となる軸流ファンである。そして、冷却ファン６５８４は、図５または図６に示すように、空気を吸入する吸入孔６５８４Ａが放熱ブロック４５８１の上面に配設されたペルチェ素子６５８３の放熱面６５８３Ｂに対向するようにペルチェ素子６５８３上に配設される。
【００６４】
なお、本実施形態は、上述したように放熱装置６５８においてペルチェ素子６５８３および冷却ファン６５８４を設けた点が前記第１実施形態と異なるのみであり、視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４に生じた熱の放熱構造は、前記第１実施形態と略同様である。
【００６５】
上述した第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、放熱ブロック４５８１には、ペルチェ素子６５８３の吸熱面６５８３Ａが当接しているので、放熱ブロック４５８１の熱を吸熱面６５８３Ａに伝達させ、放熱ブロック４５８１の温度を効果的に低減できる。すなわち、ヒートパイプ４５８２において、光学素子４５０から蒸発部４５８２Ａにて吸熱した熱を凝縮部４５８２Ｂから温度の低減した放熱ブロック４５８１に伝達させることができ、凝縮部４５８２Ｂから放熱ブロック４５８１への熱伝達量をより増加させることができる。このため、凝縮部４５８２Ｂの温度をより低減して、蒸発部４５８２Ａおよび凝縮部４５８２Ｂ間の温度差をより大きく設定でき、管内部における熱の移動量をより増加させることができる。
また、ペルチェ素子６５８３上に冷却ファン６５８４が配設され、冷却ファン６５８４にてペルチェ素子６５８３の放熱面６５８３Ｂ近傍の空気が吸入されて放熱面６５８３Ｂが冷却されるため、ペルチェ素子６５８３の消費電力に対する放熱ブロック４５８１から吸熱する吸熱量の比率（吸熱効率）を向上することができ、放熱ブロック４５８１を効率的に冷却できる。
【００６６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態において、放熱ブロック４５８１および放熱フィン５５８１は、クロスダイクロイックプリズム４５５の上面に取付けられていたが、これに限らず、クロスダイクロイックプリズム４５５における各光束入射側端面に交差する端面のうち少なくともいずれかの端面に取付けられていればよい。すなわち、放熱ブロック４５８１や放熱フィン５５８１をクロスダイクロイックプリズム４５５の下面に取り付ける構成としてもよく、あるいは、放熱ブロック４５８１や放熱フィン５５８１をクロスダイクロイックプリズム４５５の上下面にそれぞれ取り付ける構成としても構わない。放熱ブロック４５８１や放熱フィン５５８１をクロスダイクロイックプリズム４５５の上下面にそれぞれ取り付ける構成とした場合には、図２ないし図６において、ヒートパイプ４５８２の一端側の部位４５８２Ａの先端をさらに下方側に延出させ、その先端をクロスダイクロイックプリズム４５５の下面に取り付けられた放熱ブロック４５８１や放熱フィン５５８１に熱伝達可能に接続する。このようにヒートパイプを構成した場合には、各放熱ブロック４５８１や各放熱フィン５５８１に接続した部位が凝縮部として機能し、光学素子４５０に接続した部位が蒸発部として機能する。
【００６７】
前記各実施形態では、放熱装置４５８，５５８，６５８は、光学素子４５０（視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４）を冷却していたが、これに限らず、その他の光学素子、例えば、偏光変換素子４２３、入射側偏光板４５２、光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）等を冷却するように構成しても構わない。
前記各実施形態では、ヒートパイプ４５８２は、光学素子保持体４５７を介して、視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４に熱伝達可能に接続していたが、これに限らず、視野角補償板４５３や射出側偏光板４５４に直接、熱伝達可能に接続する構成としても構わない。
【００６８】
前記各実施形態では、ヒートパイプ４５８２は、断面視円形状を有していたが、これに限らず、プレス加工により断面形状を変更し、光学素子４５０との接続部位を例えば平坦状に形成して光学素子４５０（光学素子保持体４５７の突出部４５７１Ｂ）に面接触させる構成としても構わない。また、ヒートパイプ４５８２の断面形状は特に限定されず、その他の形状、例えば、断面視矩形形状、断面視三角形状、断面視半円形状を有する構成としても構わない。
前記各実施形態では、ヒートパイプ４５８２は、平面視Ｌ字形状を有していたが、これに限らず、その他の形状を有するように形成しても構わない。例えば、光学素子保持体４５７の一対の突出部４５７１Ｂにそれぞれ接続された２つのヒートパイプ４５８２の各他端側の部位４５８２Ｂを互いに接続して平面視コ字形状を有する１つのヒートパイプとする。そして、前記ヒートパイプにおけるコ字形状の基端部分を放熱部材（放熱ブロック４５８１、放熱フィン５５８１）に熱伝達可能に接続する。この場合には、前記コ字形状の基端部分は、ヒートパイプにおける凝縮部として機能する。
前記各実施形態では、ヒートパイプ４５８２は、６つ用いられ、３つの光学素子４５０にそれぞれ熱伝達可能に接続していたが、その数は６つに限らず、７つ以上でも、６つ以下でも構わない。また、３つの光学素子４５０のうち発熱量の大きい光学素子４５０にのみヒートパイプ４５８２を用いる構成としても構わない。
【００６９】
前記各実施形態において、以下の構成を採用しても構わない。
すなわち、光学部品用筐体の構造として、光学装置本体４５Ａが配設される空間に空気を流入させるための流入口、および外部に空気を流出させるための流出口を形成する。また、前記流入口を介して光学部品用筐体内部の前記空間に空気を導くとともに、前記流出口を介して光学部品用筐体内部の前記空間から外部に流出した空気を再度、前記流入口を介して光学部品用筐体内部の前記空間に導く複数のダクト部材を設ける。すなわち、光学部品用筐体および前記複数のダクト部材により、空気を流通可能とする環状の空気流通路を有する密閉構造を構成する。そして、前記密閉構造内に循環ファンを配設して、前記環状の空気流通路の空気を循環させる。このような構成では、放熱装置４５８，５５８，６５８による放熱構造とともに、前記環状の空気流通路を流通する空気によって、光学素子４５０をより効果的に冷却できる。また、前記密閉構造内に光学装置本体４５Ａ，５５Ａ，６５Ａが配設されるので、光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）等の光学部品の表面に塵埃、油煙等が付着することを防止でき、プロジェクタから投射される投影画像の画質を長期間安定して確保できる。
【００７０】
前記各実施形態では、光源装置４１は、放電発光型の光源装置で構成していたが、これに限らず、レーザダイオード、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光源装置４１を１つのみ用い色分離光学装置４３にて３つの色光に分離していたが、色分離光学装置４３を省略し、３つの色光をそれぞれ射出する３つの前記固体発光素子を光源装置として構成してもよい。
【００７１】
前記各実施形態では、プロジェクタ１は、液晶パネル４５１１を３つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを１つ備える単板式のプロジェクタで構成しても構わない。また、液晶パネルを２つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを４つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、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。
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うフロントタイプのプロジェクタ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うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００７２】
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及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。
したがって、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も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】
【００７３】
本発明は、光学素子を効果的に冷却できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクタの概略構成を模式的に示す図。
【図２】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【図３】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【図４】第２実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【図５】第３実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【図６】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・プロジェクタ、３・・・投射レンズ（投射光学装置）、４１・・・光源装置、４５・・・光学装置、４５０・・・光学素子、４５１・・・光変調装置、４５５・・・クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、４５８１・・・放熱ブロック（放熱部材）、４５８２・・・ヒートパイプ、５５８１・・・放熱フィン（放熱部材）、５５８１Ａ・・・フィン状部、６５８３・・・ペルチェ素子（熱電変換素子）、６５８３Ａ・・・吸熱面、６５８３Ｂ・・・放熱面。
【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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