(57)【要約】【課題】光学素子の冷却性能の向上を図れ、かつ、光学素子の位置調整を容易にするレンズ支持構造体、投写光学装置およびプロジェクタを提供する。【解決手段】レンズ支持構造体としてのヘッド体４０３は、光変調装置を含む光学装置が載置されるマグネシウム合金製の光学装置載置部４０３２と、この光学装置載置部４０３２上に立設され、投写レンズ３の基端部が固定されるレンズ支持部４０３１と、入射側偏光板４４２が取り付けられるマグネシウム合金製の支持板４０３３Ａとを備える。入射側偏光板４４２は、マグネシウム合金製の光学素子保持枠４０３３Ｂを介して支持板４０３３Ａに取り付けられる。また、支持板４０３３Ａの端部には、照明光軸を中心として円弧状の曲面として構成され、該曲面に沿って光学素子保持枠４０３３Ｂを回動可能に支持する保持枠支持面４０３３Ａ３が形成されている。【選択図】  図１０
2004205715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタに用いられ、前記投写レンズを支持するレンズ支持構造体であって、
前記プロジェクタを構成する筐体等の他の部材に固定されるとともに、前記光変調装置を含む光学装置が載置される光学装置載置部と、
この光学装置載置部上に立設され、前記投写レンズの基端部が固定されるレンズ支持部と、
前記光学装置載置部上に設けられ、前記光変調装置の前段に配置される光学素子が取り付けられる光学素子固定部とを備え、
前記光学素子は、熱伝導性材料で構成される保持枠を介して前記光学素子固定部に取り付けられ、
前記光学素子固定部の端部には、前記光学素子に入射する光束の照明光軸を中心とする円弧状の曲面として構成され、該曲面に沿って前記保持枠を回動可能に支持する保持枠支持面が形成され、
前記光学装置載置部および前記光学素子固定部は、熱伝導性材料により一体的に構成されていることを特徴とするレンズ支持構造体。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ支持構造体において、
前記保持枠支持面には、前記光学素子固定部に対して前記保持枠を固定する固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成されていることを特徴とするレンズ支持構造体。
【請求項３】
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、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えた投写光学装置であって、
請求項１または請求項２に記載のレンズ支持構造体と、
前記光変調装置の前段に配置される光学素子と、
この光学素子を前記レンズ支持構造体の光学素子固定部に取り付ける保持枠とを備え、
この保持枠には、前記光学素子固定部の保持枠支持面と当接し、前記光学素子の光束入射方向を軸として該光学素子を回動させる曲面が形成されていることを特徴とする投写光学装置。
【請求項４】
請求項３に記載の投写光学装置において、
前記レンズ支持構造体の保持枠支持面には、前記保持枠を固定する固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成され、
前記保持枠には、該保持枠の回動方向に延び、前記固定部材が挿通される長孔が形成されていることを特徴とする投写光学装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の投写光学装置において、
前記固定部材は、螺合構造により前記固定部材取付部に取り付けられていることを特徴とする投写光学装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれかに記載の投写光学装置において、
前記光学素子固定部および前記保持枠のうちの少なくともいずれか一方には、これらの当接部分から突出して形成され、他方に係合して前記光学素子固定部および保持枠の離間方向の移動を規制する移動規制係合部が形成されていることを特徴とする投写光学装置。
【請求項７】
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、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタであって、
請求項３から請求項６のいずれかに記載の投写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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタに用いられ、前記投写レンズを支持するレンズ支持構造体、投写光学装置およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタが知られている。
このプロジェクタでは、ダイクロイックミラー等の色分離光学系が、光源から射出された光束を三色の色光に分離する。また、液晶パネル等で構成される三つの光変調装置は、色光毎に画像情報に応じて変調する。そして、クロスダイクロイックプリズム等の色合成光学装置は、変調後の各色光を合成して光学像を形成する。そしてまた、投写レンズは、この形成された光学像を拡大投写する。
【０００３】
このようなプロジェクタでは、各光変調装置は投写レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各光変調装置間での画素ずれ、投写レンズからの距離のずれの発生を防止する必要がある。
そして、液晶パネルを投写レンズに対して高精度に位置決めするために、クロスダイクロイックプリズム、液晶パネルおよび投写レンズを一体化する投写光学装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記のような投写光学装置では、マグネシウム合金製の断面視略Ｌ字状のレンズ支持構造体を用いて、クロスダイクロイックプリズム、液晶パネルおよび投写レンズが一体化されている。
また、クロスダイクロイックプリズム、液晶パネル以外の光学素子は、光学部品用の合成樹脂製の筐体内に設置され、該筐体と前述した投写光学装置とが接続されることで、プロジェクタを構成する光学ユニットが形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２１８５１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、プロジェクタの小型化に加え、高輝度化が図られている。
このプロジェクタの高輝度化により、液晶パネル周辺には、熱が篭りやすい。特に、クロスダイクロイックプリズム、液晶パネル以外の光学素子として、液晶パネルの前段に配置される入射側偏光板は、入射した光束の偏光軸を変換する際、偏光板の偏光軸に沿った光束を透過し、その他の光束を吸収する。このため、入射側偏光板には熱が発生しやすく、熱劣化が生じやすい。
しかしながら、従来の構成では、この入射側偏光板は、光学部品用の合成樹脂製の筐体に設置されているため、発生した熱を放熱することが困難である。
【０００７】
また、プロジェクタの小型化により、光学ユニットには、光学部品が密集した状態で設置されている。そして、従来の構成では、例えば、液晶パネルに対して該液晶パネルの前段に配置される光学素子の位置調整を実施する場合には、光学部品用の筐体に投写光学装置を接続した状態で実施する。
しかしながら、光学ユニット内の光学素子を位置調整する際には、各光学部品が密集した状態で実施するので、光学素子の位置調整が困難である。
【０００８】
本発明の目的は、このような問題点に鑑みて、光学素子の冷却性能の向上を図れ、かつ、光学素子の位置調整を容易にするレンズ支持構造体、投写光学装置およびプロジェクタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ支持構造体は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタに用いられ、前記投写レンズを支持するレンズ支持構造体であって、前記プロジェクタを構成する筐体等の他の部材に固定されるとともに、前記光変調装置を含む光学装置が載置される光学装置載置部と、この光学装置載置部上に立設され、前記投写レンズの基端部が固定されるレンズ支持部と、前記光学装置載置部上に設けられ、前記光変調装置の前段に配置される光学素子が取り付けられる光学素子固定部とを備え、前記光学素子は、熱伝導性材料で構成される保持枠を介して前記光学素子固定部に取り付けられ、前記光学素子固定部の端部には、前記光学素子に入射する光束の照明光軸を中心とする円弧状の曲面として構成され、該曲面に沿って前記保持枠を回動可能に支持する保持枠支持面が形成され、前記光学装置載置部および前記光学素子固定部は、熱伝導性材料により一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、光学素子としては、種々のものを採用でき、例えば、偏光板、位相差板、光学補償板（視野角補正板、色補正膜等）等を採用できる。
本発明によれば、レンズ支持構造体は、光学装置載置部、レンズ支持部および光学素子固定部を備えているので、該レンズ支持構造体により、光変調装置を含む光学装置、光学素子および投写レンズを一体化できる。
また、光学装置載置部、光学素子固定部および光学素子を保持するとともに光学素子固定部に取り付けられる保持枠は、熱伝導性材料で構成されているので、例えば、光変調装置または偏光板等の光学素子に発生する熱を良好に放熱できる。したがって、光変調装置を構成する光学装置の冷却性能を向上するとともに、光変調装置の前段に配置される光学素子の冷却性能も向上でき、各部材の高寿命化を図れる。また、熱伝導性材料として、金属を採用すれば、光学装置、投写レンズ、および、光学素子を保持する際の強度を向上でき、これら各部材を確実に保持固定できる。
さらに、光学素子固定部の端部には、保持枠支持面が形成されているので、該保持枠支持面に沿って保持枠を回動させることで、保持枠に保持される光学素子の位置調整が可能となる。
さらにまた、例えば、従来のように、光学ユニットを組み立てる際に、光学部品が密集していないので、光変調装置を含む光学装置、および、光変調装置の前段に配置される光学素子を容易に一体化し、組み立てることができる。
【００１１】
本発明のレンズ支持構造体では、前記保持枠支持面には、前記光学素子固定部に対して前記保持枠を固定する固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、保持枠支持面には、固定部材取付部が形成されているので、光学素子固定部と保持枠との当接部分を固定部材により固定することができ、光学素子固定部に対する保持枠の固定を確実に実施できる。
【００１２】
本発明の投写光学装置は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えた投写光学装置であって、上述したレンズ支持構造体と、前記光変調装置の前段に配置される光学素子と、この光学素子を前記レンズ支持構造体の光学素子固定部に取り付ける保持枠とを備え、この保持枠には、前記光学素子固定部の保持枠支持面と当接し、前記光学素子の光束入射方向を軸として該光学素子を回動させる曲面が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、投写光学装置は、上述したレンズ支持構造体、光学素子、保持枠を備えているので、上述したレンズ支持構造体と同様の作用効果を享受する。
また、保持枠は、曲面が形成されているので、光学素子固定部の保持枠支持面に沿って、回動でき、保持枠に保持される光学素子の位置調整を簡単な構造で正確に実施できる。さらに、光学素子固定部の保持枠支持面に保持枠の曲面が支持されることとなるので、光学素子固定部に対する保持枠の設置を容易に実施できる。したがって、投写光学装置の組み立てを容易に実施できる。ここで、保持枠支持面が光学素子固定部の上方側に形成すれば、光学素子固定部に対する保持枠の支持位置が投写光学装置の上方に位置し、光学素子固定部に対する保持枠の着脱が容易となり、光学素子の交換等を容易に実施できる。
【００１３】
本発明の投写光学装置では、前記レンズ支持構造体の保持枠支持面には、前記保持枠を固定する固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成され、前記保持枠には、該保持枠の回動方向に延び、前記固定部材が挿通される長孔が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、保持枠支持面には固定部材取付部が形成され、保持枠には長孔が形成されているので、長孔を介して固定部材を固定部材取付部に取り付け、保持枠の回動に応じた光学素子の最適な位置で光学素子固定部に保持枠を固定できる。
【００１４】
本発明の投写光学装置では、前記固定部材は、螺合構造により前記固定部材取付部に取り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、固定部材は、螺合構造により固定部取付部に取り付けられているので、例えば、光学素子が照明光軸上の所定位置からずれた場合であっても、固定部材の螺合状態を緩めることで光学素子の位置を容易に修正できる。また、固定部材を緩めて取り外すだけで光学素子の交換等を実施でき、保持枠の着脱を容易に実施できる。したがって、保持枠が光学素子固定部に対して接着剤等で接着固定されている場合と比較して、光学素子固定部に対する保持枠の着脱を容易かつ迅速に実施できる。
また、保持枠に長孔が形成されているので、光学素子の位置調整を実施する際に、固定部材の螺合状態を緩めた状態で実施でき、光学素子の位置調整を容易に実施できるとともに、位置調整後の固定を容易かつ確実に実施できる。
【００１５】
本発明の投写光学装置では、前記光学素子固定部および前記保持枠のうちの少なくともいずれか一方には、これらの当接部分から突出して形成され、他方に係合して前記光学素子固定部および保持枠の離間方向の移動を規制する移動規制係合部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光学素子固定部および保持枠のうちの少なくともいずれか一方には、移動規制係合部が形成されているので、光学素子を照明光軸に対して直交する面内で位置調整する際に、保持枠が照明光軸と平行な方向に移動することを回避でき、光学素子の位置調整を良好に実施できる。
【００１６】
一方、本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタであって、上述した投写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、上述した投写光学装置と略同様の作用効果を享受する。すなわち、本発明のプロジェクタによれば、小型化を図れるとともに、光学部品の冷却性能を向上させ、高輝度化に対応できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
（１）外観構成
図１および図２には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が示されており、図１は上方前面側から見た斜視図であり、図２は下方背面側から見た斜視図である。
このプロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する光学機器であり、後述する光学ユニットを含む装置本体を内部に収納する電子機器筐体としての外装ケース２および外装ケース２から露出する投写光学系としての投写レンズ３を備えている。このプロジェクタ１は、大型店舗内や、パブリックスペース等に設置され、投写画像を大画面表示することによって、多数の観察者に映像情報を提供するものである。
投写レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルにより光源から射出された光束を画像情報に応じて変調形成された光学像を拡大投写する投写光学系としての機能を具備するものであり、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る。
【００１８】
筐体としての外装ケース２は、投写方向に沿った奥行き寸法がこれに直交する幅方向寸法よりも大きな直方体形状をなし、装置本体を覆う面状体１０と、ケース強度を負担する後述するフレーム体とを備えて構成されている。
面状体１０は、装置本体の上部を覆うアッパーケース１１と、装置本体の下部を覆うロアーケース１２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース１３とを備えている。これら各ケース１１〜１３は、射出成形等によって成形された合成樹脂製の一体成形品である。
【００１９】
アッパーケース１１は、装置本体の上部を覆う筐体上面部１１Ａと、この筐体上面部１１Ａの幅方向端部から略垂下する筐体側面部１１Ｂ、１１Ｃと、筐体上面部１１Ａの後端部から略垂下する筐体背面部１１Ｄとを備えている。
このアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａと、筐体側面部１１Ｂ、１１Ｃとが交差する稜線部分には、プロジェクタ１の投写方向略中央から後端側に向かって面取加工が施され、稜線に沿って凹状にへこんだ凹部１１１が形成されている。この凹部１１１は、プロジェクタ１を２台スタックさせた際に、２台のプロジェクタ１を連結するパイプ状の支持部材を挿入するために形成されている。
また、筐体側面部１１Ｂには、冷却空気導入用のスリット状の開口部１１２が形成されている。
【００２０】
筐体上面部１１Ａの略中央部分には、プロジェクタ１の起動・調整操作を行うための操作パネル１４が設けられている。この操作パネル１４は、起動スイッチ、画像・音声等の調整スイッチを含む複数のスイッチを備え、プロジェクタ１による投写時には、操作パネル１４中の調整スイッチ等を操作することにより、画質・音量等の調整を行うことができる。
また、筐体上面部１１Ａの投写方向前方には、複数の孔１４１が形成されていて、この内部には、後述する音声出力用のスピーカが収納されている。
これら操作パネル１４およびスピーカは、後述する装置本体を構成する制御基板と電気的に接続され、操作パネル１４による操作信号はこの制御基板で処理される。
【００２１】
筐体背面部１１Ｄは、ほぼ全面が開口された枠状に構成され、この開口部分には、画像信号等を入力するためのコネクタ群１５が露出するとともに、その隣は、光源装置を収納する開口部とされ、通常は、光源装置収納用の蓋部材１６によって覆われている。尚、コネクタ群１５は、後述する制御基板と電気的に接続され、コネクタ群１５を介して入力した画像信号は、制御基板によって処理される。
また、筐体上面部１１Ａの後端部及び筐体背面部１１Ｄの上端部分は、アッパーケース１１から脱着可能な蓋部材１１３が取り付けられていて、詳しくは後述するが、この蓋部材１１３内部には、ＬＡＮボード等の拡張基板を挿入することができるようになっている。
【００２２】
ロアーケース１２は、アッパーケース１１との係合面を中心としてアッパーケース１１と略対称に構成され、筐体底面部１２Ａ、筐体側面部１２Ｂ、１２Ｃ、および筐体背面部１２Ｄを備えている。
そして、筐体側面部１２Ｂ、１２Ｃ、および筐体背面部１２Ｄは、その上端部分でアッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂ、１１Ｃ、及び筐体背面部１１Ｄの下端部分と係合する。尚、筐体背面部１２Ｄは、アッパーケース１１の筐体背面部１１Ｄと同様に、ほぼ全面が開口され、係合後の開口部分から前述したコネクタ群１５が露出するとともに、両開口部分に跨って蓋部材１６が取り付けられる。
また、筐体背面部１２Ｄの角隅部には、さらに開口部が形成されており、この開口部からインレットコネクタ１７が露出している。さらに、筐体側面部１２Ｂには、アッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂに形成された開口部１１２に応じた位置に開口部１２２が形成されている。
【００２３】
筐体底面部１２Ａには、プロジェクタ１の後端側略中央に固定脚部１８が設けられているとともに、先端側幅方向両端に調整脚部１９が設けられている。
調整脚部１９は、筐体底面部１２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材から構成され、軸状部材自体は、外装ケース２の内部に収納されている。このような調整脚部１９は、プロジェクタ１の側面部分に設けられる調整ボタン１９１を操作することにより、筐体底面部１２Ａからの進退量を調整することができる。
これにより、プロジェクタ１から射出された投写画像の上下位置を調整し、適切な位置に投写画像を形成することができるようになる。
【００２４】
また、筐体底面部１２Ａには、筐体底面部１２Ａの略中央に投写方向に沿って延びる凸条のリブ状部２０と、このリブ状部２０と直交するようにプロジェクタ１の幅方向に沿って延びる複数のリブ状部２１、２２とが形成されている。そして、中間部分の２本のリブ状部２１の間には、詳しくは後述するが、外部から冷却空気を取り込むための吸気用開口部が形成されていて、フィルタ２３によって覆われている。このフィルタ２３で塞がれた吸気用開口部の後端側には、やはり冷却空気取り込みようの吸気用開口部２４が形成されているが、フィルタで覆われる構成とはなっていない。
プロジェクタ１の幅方向に沿って延びるリブ状部２１、２２の端部には、ねじ孔２１Ａが４箇所形成されている。このねじ孔２１Ａには、プロジェクタ１を天井吊り下げとした場合の天井吊り下げ用の金具が装着される。
さらに、筐体底面部１２Ａの装置後端側端縁には、係合部２６が形成されており、この係合部２６には、前述したコネクタ群１５を覆って塵埃等がこれらに付着することを防止するための電子機器筐体用カバーとしてのカバー部材が取り付けられるようになっている。
【００２５】
フロントケース１３は、前面部１３Ａおよび上面部１３Ｂを備えて構成され、前面部１３Ａの外周部分には、面外方向に延びるリブ１３Ｃが形成されており、アッパーケース１１、ロアーケース１２の投写方向先端側とこのリブ１３Ｃが係合する。
前面部１３Ａは、ロアーケース１２の筐体底面部１２Ａからアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａに向かって装置後端側に傾斜しており、その方向は投写面から遠ざかるように傾斜している。このようにしたのは、プロジェクタ１を天井吊り下げにした際に、フロントケース１３の前面部１３Ａが下面を向くので、フロントケース１３に塵埃が付着しにくくなるためであり、通常設置の状態よりもメンテナンスしにくい天井吊り下げの場合を考慮したためである。
【００２６】
このような前面部１３Ａの略中央部分には開口部２７が形成されており、この開口部２７からは投写レンズ３が露出する。
この開口部２７には、隣接してスリット状の開口部２８が形成されており、プロジェクタ１の装置本体内部を冷却した空気は、この開口部２８から排出される。
さらに、前面部１３Ａの角隅部近傍には、孔２９が形成されており、この孔２９内に、不図示のリモートコントローラの操作信号を受信するための受光部３０がある。
尚、本例においては、プロジェクタ１の背面側にも情報取得部としての受光部３０が設けられており、図２に示されるようにアッパーケース１１の筐体背面部１１Ｄの角隅部に受光部３０がある。これにより、リモートコントローラを使用する場合、装置前面側、装置背面側のいずれの方向からもリモートコントローラの操作信号を受信することができるようになっている。
【００２７】
上面部１３Ｂは、アッパーケース１１の筐体上面部１１Ａの略中央まで延出し、具体的には図示を略したが、投写レンズ３の基端部近傍まで達している。このようにしたのは、投写レンズ３を変更する際に、フロントケース１３を取り外すだけで投写レンズ３を交換できるようにするためであり、アッパーケース１１およびロアーケース１２からフロントケース１３を取り外すと、上面部１３Ｂが外れて開口され、投写レンズ３の基端部取付部分が露出するようになっている。
【００２８】
（２）内部構成
このような外装ケース２の内部には、図３〜図５に示されるように、プロジェクタ１の装置本体が収納されており、この装置本体は、光学ユニット４、制御基板５、および電源ブロック６を備えて構成される。
(2-1)光学ユニット４の構造
光学エンジンとしての光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものであり、図５に示されるように、ライトガイド４０という光学部品用筐体内に、光源装置や、種々の光学部品等を組み込んだものとして構成される。
このライトガイド４０は、下ライトガイド４０１、上ライトガイド４０２から構成され、それぞれは、射出成形等による合成樹脂製品である。
【００２９】
下ライトガイド４０１は、図６に示されるように、後述する光源装置が収納される光源収納部４０１Ａ及び光学部品を収納する部品収納部４０１Ｂを備え、この部品収納部４０１Ｂは、底面部４０１Ｃ及び側壁部４０１Ｄからなる上部が開口された容器状に形成され、側壁部４０１Ｄには、複数の溝部４０１Ｅが設けられている。この溝部４０１Ｅには、光学ユニット４を構成する種々の光学部品が装着され、これにより各光学部品は、ライトガイド４０内に設定された照明光軸上に精度よく配置される。上ライトガイド４０２は、この下ライトガイド４０１に応じた平面形状を有し、下ライトガイド４０１の上面を塞ぐ蓋状部材として構成される。
また、下ライトガイド４０１の光束射出側端部には、金属製の側面略Ｌ字状のレンズ支持構造体としてのヘッド体４０３が配置され、このヘッド体４０３のＬ字水平部分には、後述する光学装置４４が取り付けられるとともに、Ｌ字垂直部分には、投写レンズ３の基端部分が接合固定される。なお、ヘッド体４０３の詳細は、後述する。
【００３０】
このようなライトガイド４０内は、図７に示されるように、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、光変調光学系および色合成光学系を一体化した光学装置４４とに機能的に大別される。尚、本例における光学ユニット４は、三板式のプロジェクタに採用されるものであり、ライトガイド４０内で光源から射出された白色光を三色の色光に分離する空間色分離型の光学ユニットとして構成されている。
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系であり、光源装置４１１、平行化凹レンズ４１２、第１レンズアレイ４１３、第２レンズアレイ４１４、偏光変換素子４１５、および重畳レンズ４１６を備えて構成される。
【００３１】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１７、リフレクタ４１８、およびリフレクタ４１８の光束射出面を覆うフロントガラス４１９を備え、光源ランプ４１７から射出された放射状の光線を、平行化凹レンズ４１２及びリフレクタ４１８で反射して略平行光線とし、外部へと射出する。本例では、光源ランプ４１７として高圧水銀ランプを採用しているが、これ以外にメタルハライドランプやハロゲンランプを採用することもある。また、本例では、楕円面鏡からなるリフレクタ４１８の射出面に平行化凹レンズ４１２を配置した構成を採用しているが、リフレクタ４１８として放物面鏡を採用することもできる。
【００３２】
第１レンズアレイ４１３は、照明光軸方向から見てほぼ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具備している。各小レンズは、光源ランプ４１７から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。各小レンズの輪郭形状は、後述する液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定される。例えば、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定される。
第２レンズアレイ４１４は、第１レンズアレイ４１３と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１４は、重畳レンズ４１６とともに、第１レンズアレイ４１３の各小レンズの像を液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００３３】
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１４からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１６によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ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４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ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ランプ４１７からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１７から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお。このような偏光変換素子４１５は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３４】
色分離光学系４２は、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束を曲折する反射ミラー４２１と、２枚のダイクロイックミラー４２２，４２３と、反射ミラー４２４とを備え、ダイクロイックミラー４２２、４２３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。尚、本例では、反射ミラー４２４は、下ライトガイド４０１に対して姿勢を調整することができるようになっている。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒ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４２２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、赤色光成分と緑色光成分とは反射し、青色光成分は透過する。ダイクロイックミラー４２２によって透過した青色光は、反射ミラー４２４で反射し、フィールドレンズ４２５を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４２５は、第２レンズアレイ４１４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４２５も同様である。
【００３６】
また、ダイクロイックミラー４２２を反射した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２３によって反射し、フィールドレンズ４２５を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２３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４２５を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤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に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４２５に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３７】
光学装置４４は、入射され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り、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの後段に配置される視野角補正板４４３および射出側偏光板４４４と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
【００３８】
液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、図８に示されるように、液晶パネル４４１Ｇを例に取れば、パネル本体４４１１と、このパネル本体４４１１を収納する保持枠４４１２とを備えている。尚、以下の説明では、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂについては特段言及しないが、液晶パネル４４１Ｇと略同様の構成である。
パネル本体４４１１は、図示を略したが、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されたものであり、一対の透明基板の入射側及び射出側には防塵ガラスが貼り付けられている。
保持枠４４１２は、パネル本体４４１１を収納する凹部を有する部材であり、その四隅部分には、孔４４１３が形成されている。
【００３９】
このような液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの前段に配置される入射側偏光板４４２（図７参照）は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定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り、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４２５に貼り付けてもよい。
視野角補正板４４３は、基板上に液晶パネル４４１Ｇで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものであり、このような視野角補正板４４３を配置することにより、投写画像の視野角が拡大され、かつ投写画像のコントラストが大幅に向上する。
【００４０】
射出側偏光板４４４は、液晶パネル４４１Ｇで光変調された光束のうち、所定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り、本例では、２枚の第１偏光板（プリポラライザ）４４４Ｐ及び第２偏光板（アナライザ）４４４Ａから構成されている。このように射出側偏光板４４４を２枚構成としたのは、入射する偏光光を、第１偏光板４４４Ｐ、第２偏光板４４４Ａのそれぞれで按分させて吸収することにより、偏光光で発生する熱を両偏光板４４４Ｐ、４４４Ａで按分させ、それぞれの過熱を抑えるためである。
【００４１】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、各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ものである。
クロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
このクロスダイクロイックプリズム４４５の下面には、プリズム固定板４４５１が紫外線硬化型接着剤により固着されている。このプリズム固定板４４５１は、クロスダイクロイックプリズム４４５の対角線に沿って伸びる脚部４４５２を備え、各脚部４４５２の先端部分には孔４４５３が形成されている。
そして、光学装置４４は、この孔４４５３部分に挿入される不図示のねじ等によって前述したヘッド体４０３のＬ字水平分に接合固定される。
【００４２】
前述した液晶パネル４４１Ｇ、視野角補正板４４３、第１偏光板４４４Ｐ及び第２偏光板４４４Ａは、パネル固定板４４６を介してクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に固定される。
パネル固定板４４６は、平面視略Ｃ字形状の固定部本体４４６１と、この固定部本体４４６１の先端側に腕部４４６２を介して突設されるピン４４６３とを備える。このうち、固定部本体４４６１のＣ字先端には、視野角補正板４４３が固定される台座４４６４と、Ｃ字先端側縁に沿って延出し、視野角補正板４４３の外形位置基準となる位置決め部４４６４Ａが形成されている。
そして、液晶パネル４４１Ｇ、視野角補正板４４３、第１偏光板４４４Ｐ及び第２偏光板４４４Ａを、パネル固定板４４６によってクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に固定する場合、まず、固定部本体４４６１のＣ字内側の空間に第１偏光板４４４Ｐ、第２偏光板４４４Ａを挿入し、バネ部材４４６５によって該空間内に、これら偏光板４４４Ｐ、４４４Ａが一定距離離間配置するように付勢しながら固定する。
【００４３】
次に、視野角補正板４４３の外形位置を位置決め部４４６４Ａにて合わせながら、視野角補正板４４３の端面を台座４４６４に熱伝導性テープまたは接着剤等で貼り付けた後、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面にパネル固定板４４６を固定する。
そして、パネル固定板４４６のピン４４６３に紫外線硬化型接着剤を塗布した後、未硬化の状態で液晶パネル４４１Ｇの孔４４１３を挿通する。
同様の手順で液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂも、紫外線硬化型接着剤が未硬化の状態でパネル固定板４４６に仮止めしておき、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂに赤、青、緑の各色光を導入し、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束射出端面から射出された各色光を観察しながら、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ相互の位置調整を行い、位置調整が終了したら、紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射して、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの位置決め固定を行う。
【００４４】
(2-2)制御基板５の構造
制御基板５は、図４及び図５に示すように、光学ユニット４の上側を覆うように配置され、２段に積層配置されるメイン基板５１を備え、上段側基板５１１には、演算処理装置等の制御部本体が実装され、下側基板５１２には、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの駆動用ＩＣが実装されている。また、この制御基板５は、図示を略したが、このメイン基板５１の後端側で接続され、外装ケース２の筐体背面部１１Ｄ、１２Ｄに起立するインターフェース基板を備えている。
インターフェース基板の背面側には、前述したコネクタ群１５が実装されていて、コネクタ群１５から入力する画像情報は、このインターフェース基板を介してメイン基板５１に出力される。
メイン基板５１上の演算処理装置は、入力した画像情報を演算処理した後、液晶パネル駆動用ＩＣに制御指令を出力する。駆動用ＩＣは、この制御指令に基づいて駆動信号を生成出力して液晶パネル４４１を駆動させ、これにより、画像情報に応じて光変調を行って光学像が形成される。
【００４５】
(2-3)電源ブロック６の構造
電源ブロック６は、光学ユニット４に隣接して、プロジェクタ１の外装ケース２の投写方向に沿って延出して設けられ、図示を略したが、電源ユニット及びランプ駆動ユニットを備えている。
電源ユニットは、前述したインレットコネクタ１７に接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動ユニットや制御基板５等に供給するものである。
ランプ駆動ユニットは、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路であり、電源ユニットから入力した商用交流電流は、このランプ駆動ユニットによって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。
このような電源ブロック６の前方には、図３に示すように、排気ファン６１が設けられており、プロジェクタ１内部の各構成部材を冷却した空気は、この排気ファン６１によって集められ、外装ケース２の開口部２８から装置外部に排出される。
【００４６】
(2-4)冷却構造
このようなプロジェクタ１内部は、光源装置４１１や電源ブロック６の発熱により加熱されるため、内部に冷却空気を循環させて、光源装置４１１、光学装置４４、電源ブロック６を効率的に冷却させる必要がある。このため、本例では、図９に示されるように３つの冷却流路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が設定されている。
冷却流路Ｃ１は、インテグレータ照明光学系４１を構成する光源装置４１１及び偏光変換素子４１５を冷却する流路であり、図２における吸気用開口部２４の装置内部に設けられるシロッコファン７１で吸引した冷却空気を、ダクト７２によってライトガイド４０の光源収納部４０１Ａの側方から光源装置４１１、偏光変換素子４１５に供給し、これらを冷却する。冷却後の空気は、排気ファン６１によって吸引され、プロジェクタ１の外部に排出される。
【００４７】
冷却流路Ｃ２は、光変調及び色合成を行う光学装置４４を冷却する流路であり、図２におけるフィルタ２３が設けられた位置に形成される吸気用開口部の装置内側に設けられるシロッコファン（後述）で吸引した冷却空気を、光学装置４４の下方から上方に向かって供給して、前記の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂや、入射側偏光板４４２、視野角補正板４４３、射出側偏光板４４４を冷却する。冷却後の空気は、メイン基板５１の下面及びアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａに沿って流れ、メイン基板５１に実装された回路素子を冷却しながら、排気ファン６１によって外部に排出される。
【００４８】
冷却流路Ｃ３は、電源ブロック６を冷却する流路であり、電源ブロック６の後端側に設けられる吸気ファン６２により、アッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂに形成された開口部１１２、ロアーケース１２の筐体側面部１２Ｂに形成された開口部１２２から冷却空気を取り込み、取り込まれた冷却空気の一部は、電源ユニット及びランプ駆動ユニットに供給され、これらを冷却した後、排気ファン６１によって外部に排出される。
【００４９】
（３）ヘッド体４０３の構造
図１０は、ヘッド体４０３の概略構成図である。なお、図１０では、ヘッド体４０３に投写レンズ３が設置された状態を示している。そして、説明を簡略化するために、投写レンズ３と対向する後述する位置調整機構を分解したものである。
ヘッド体４０３は、マグネシウム合金で構成され、側面略Ｌ字状に形成されている。また、このヘッド体４０３は、投写レンズ３、および、複数の光学素子を一体化する。そして、このヘッド体４０３は、側面略Ｌ字状の垂直面外側に形成されるレンズ支持部４０３１と、側面略Ｌ字状の水平面に形成される光学装置載置部４０３２と、この光学装置載置部４０３２上に設けられる位置調整機構４０３３とを備えている。なお、ヘッド体４０３は、マグネシウム合金に限らず、アルミニウム、マグネシウム、チタン、あるいはこれらを主材料とした合金等の金属によって構成してもよい。また、熱伝導性を有していればよく、金属の他、熱伝導性材料によって構成してもよい。
レンズ支持部４０３１は、略矩形状に形成され、その四隅部分に、表裏を貫通して、投写レンズ３を固定するための固定用雌ねじ孔４０３１Ａが形成されている。そして、このレンズ支持部４０３１は、投写レンズ３の図示しない孔を介して固定用雌ねじ孔４０３１Ａに図示しないねじが螺合することで、投写レンズ３を支持固定する。
【００５０】
光学装置載置部４０３２は、平面視略三角形状に形成されている。この光学装置載置部４０３２には、略中央部分に冷却流路Ｃ２における冷却空気を流通させる３つの流通孔４０３２Ａと、この３つの流通孔４０３２Ａの間に位置する固定用孔４０３２Ｂとが形成されている。そして、光学装置載置部４０３２の略中央部分には、前述した光学装置４４（図８）が載置される。この際、クロスダイクロイックプリズム４４５の下面に固定されるプリズム固定板４４５１の孔４４５３および固定用孔４０３２Ｂにねじを螺合させることで、光学装置４４が光学装置載置部４０３２に載置固定される。また、光学装置４４が光学装置載置部４０３２に載置固定されると、流通孔４０３２Ａは、光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの下方に位置する。
また、この光学装置載置部４０３２には、光学装置４４が載置される略中央部分から外れた位置に、表裏を貫通した３つの孔４０３２Ｃが形成されている。そして、ヘッド体４０３に投写レンズ３および複数の光学素子を一体化した状態で、３つの孔４０３２Ｃおよび下ライトガイド４０１に形成された図示しない孔にねじを螺合することで、ヘッド体４０３が下ライトガイド４０１に固定される。
【００５１】
位置調整機構４０３３は、光学装置載置部４０３２に光学装置４４が設置された状態で、該光学装置４４の側面三方を囲うように、光学装置載置部４０３２上に設けられている。この位置調整機構４０３３は、図１０に示すように、光学装置載置部４０３２上に立設される光学素子固定部としての支持板４０３３Ａと、入射側偏光板４４２を保持するとともに、支持板４０３３Ａに回動可能に支持される保持枠としての光学素子保持枠４０３３Ｂと、支持板４０３３Ａと光学素子保持枠４０３３Ｂとを固定する固定部材としてのねじ４０３３Ｃとを備えている。そして、この位置調整機構４０３３は、光学装置４４の入射側偏光板４４２を保持するとともに、光源装置４１１から射出された光束の照明光軸上の所定位置に入射側偏光板４４２を位置調整する。
【００５２】
支持板４０３３Ａは、断面略コ字状に形成され、ヘッド体４０３のレンズ支持部４０３１の投写レンズ３とは反対側の端面および光学装置載置部４０３２上にねじにより固定されている。
この支持板４０３３Ａには、それぞれ側面三方に光源装置４１１から射出された光束を通過させる矩形状の開口部４０３３Ａ１が形成されている。
また、この支持板４０３３Ａには、それぞれ側面三方の上方端部に、略中央部分に該側面に沿って上方に突出する支持板突出部４０３３Ａ２が形成されている。この支持板突出部４０３３Ａ２には、光源装置４１１から射出された光束の照明光軸を中心として、上方に凸となる平面視円弧状の保持枠支持面４０３３Ａ３が形成されている。この保持枠支持面４０３３Ａ３には、略中央部分に下方に向けて固定部材取付部としての固定用孔４０３３Ａ４が形成されている。
さらに、この支持板４０３３Ａには、コ字状内側に開口部４０３３Ａ１の左右辺縁近傍から該支持板４０３３Ａに略直交して突設され、さらに、開口部４０３３Ａ１側に折曲する断面略Ｌ字状の第１移動規制係合部４０３３Ａ５が形成されている。この第１移動規制係合部４０３３Ａ５は、支持板４０３３Ａの側面三方に形成される開口部４０３３Ａ１のそれぞれの左右辺縁に位置し、左右辺縁に位置する２つの第１移動規制係合部４０３３Ａ５の距離寸法は、光学素子保持枠４０３３Ｂの幅寸法よりも若干大きく設定されている。また、この第１移動規制係合部４０３３Ａ５において、基端側から開口部４０３３Ａ１に折曲する折曲位置までの寸法は、光学素子保持枠４０３３Ｂの厚み寸法と略同一に設定されている。
【００５３】
図１１は、光学素子保持枠４０３３Ｂの概略構成図である。図１１（Ａ）は、光学素子保持枠４０３３Ｂの平面図である。図１１（Ｂ）は、光学素子保持枠４０３３Ｂの側面図である。
光学素子保持枠４０３３Ｂは、略矩形状の板状部材４０３３Ｂ１と、この板状部材４０３３Ｂ１の端面上方側から該端面の略法線方向に突出する保持枠突出部４０３３Ｂ５（図１１（Ｂ））とを備えている。そして、光学素子保持枠４０３３Ｂは、板状部材４０３３Ｂ１および保持枠突出部４０３３Ｂ５が一体的に形成されたものである。
板状部材４０３３Ｂ１は、略中央部分に開口部４０３３Ｂ２が形成されている。また、板状部材４０３３Ｂ１は、開口部４０３３Ｂ２の周縁部分に厚み方向に窪む凹部４０３３Ｂ３が形成されている。この凹部４０３３Ｂ３は、入射側偏光板４４２の外形寸法と略同一の寸法を有している。そして、入射側偏光板４４２は、この凹部４０３３Ｂ３に接着剤等を介して保持固定される。さらに、板状部材４０３３Ｂ１は、上方端部に該板状部材４０３３Ｂ１の端面に沿って上方に突出する爪部４０３３Ｂ４が所定の間隔で２つ形成されている。
【００５４】
保持枠突出部４０３３Ｂ５は、板状部材４０３３Ｂ１の爪部４０３３Ｂ４の裏面側に位置し、２つの爪部４０３３Ｂ４および２つの爪部４０３３Ｂ４の間の三方から略法線方向に突出して断面略コ字状に形成されている。このように構成することで、保持枠突出部４０３３Ｂ５の板状部材４０３３Ｂ１に対する接合強度を強固なものにしている。
また、保持枠突出部４０３３Ｂ５の三方の端面のうち、２つの爪部４０３３Ｂ４の間に位置する端面は、支持板４０３３Ａの保持枠支持面４０３３Ａ３に対応して、下方に向けて凹となり、平面視円弧状に形成されている。そして、この端面の下方側が曲面としての摺動面４０３３Ｂ６となり、光学素子保持枠４０３３Ｂは、支持板４０３３Ａの保持枠支持面４０３３Ａ３上に摺動面４０３３Ｂ６が当接した状態で支持板４０３３Ａに支持される。すなわち、光学素子保持枠４０３３Ｂは、支持板４０３３Ａの保持枠支持面４０３３Ａ３上で摺動面４０３３Ｂ６が摺動可能な状態で支持され、照明光軸を中心として該照明光軸に直交する面内で入射側偏光板４４２の位置調整が可能となっている。なお、図示しない光軸調整治具により光学素子保持枠４０３３Ｂの２つの爪部４０３３Ｂ４が挟持され、図１１（Ａ）中左右方向に爪部４０３３Ｂ４を動かすことで入射側偏光板４４２の位置調整が実施される。
【００５５】
さらに、保持枠突出部４０３３Ｂ５の三方の端面のうち、２つの爪部４０３３Ｂ４の間に位置する端面は、図１０に示すように、上方側の端面から摺動面４０３３Ｂ６に貫通する長孔としてのトラック孔４０３３Ｂ７が形成されている。このトラック孔４０３３Ｂ７は、支持板４０３３Ａに対する光学素子保持枠４０３３Ｂの摺動方向に延びるように形成されている。そして、支持板４０３３Ａ上に光学素子保持枠４０３３Ｂを設置した状態で、トラック孔４０３３Ｂ７を介して支持板４０３３Ａの固定用孔４０３３Ａ４が露出する。
さらにまた、保持枠突出部４０３３Ｂ５の三方の端面のうち、２つの爪部４０３３Ｂ４の間に位置する端面には、図１１（Ｂ）に示すように、先端から下方に略垂下して第２移動規制係合部４０３３Ｂ８が形成されている。ここで、板状部材４０３３Ｂ１の端面から第２移動規制係合部４０３３Ｂ８までの距離寸法は、支持板４０３３Ａの支持板突出部４０３３Ａ２の厚み寸法と略同一に設定されている。そして、前述した第１移動規制係合部４０３３Ａ５および第２移動規制係合部４０３３Ｂ８により支持板４０３３Ａに対して光学素子保持枠４０３３Ｂが離間する方向へ移動することを規制している。
【００５６】
ねじ４０３３Ｃは、光学素子保持枠４０３３Ｂのトラック孔４０３３Ｂ７を介して支持板４０３３Ａの固定用孔４０３３Ａ４と螺合する。そして、このねじ４０３３Ｃの回転端は、トラック孔４０３３Ｂ７の幅方向寸法よりも大きい寸法を有し、ねじ４０３３Ｃが固定用孔４０３３Ａ４と螺合することで、光学素子保持枠４０３３Ｂを支持板４０３３Ａに固定する。
上述したヘッド体４０３に投写レンズ３および光学装置４４が保持固定されることで、本発明に係る投写光学装置が形成される。
【００５７】
（４）実施形態の効果
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（4-1）ヘッド体４０３は、レンズ支持部４０３１、光学装置載置部４０３２および位置調整機構４０３３を備えている。そして、レンズ支持部４０３１は、投写レンズ３を支持し、光学装置載置部４０３２は、入射側偏光板４４２を除く光学装置４４を載置固定し、位置調整機構４０３３は、入射側偏光板４４２を保持固定する。このことにより、ヘッド体４０３にて投写レンズ３および光学装置４４を一体化できる。
（4-2）ヘッド体４０３は、マグネシウム合金で構成されているので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、視野角補正板４４３および射出側偏光板４４４に発生する熱を良好に放熱できる。したがって、ヘッド体４０３を固定するライトガイド４０を合成樹脂製で構成しても、最小限の部材（ヘッド体４０３）を金属製で構成することで、光学ユニット４の軽量化を図りつつ、光学装置４４の冷却性能を向上できる。また、ヘッド体４０３をマグネシウム合金で構成することで、投写レンズ３および光学装置４４を保持する際の強度が向上し、これら部材を確実に保持固定できる。
【００５８】
（4-3）ヘッド体４０３の位置調整機構４０３３は、入射側偏光板４４２を保持するとともに、入射側偏光板４４２の位置調整を実施するので、一体化された光学ユニット４内で入射側偏光板４４２を位置調整しなくとも、ヘッド体４０３にて入射側偏光板４４２を保持した状態で入射側偏光板４４２を容易に位置調整できる。
（4-4）投写レンズ３および光学装置４４を光学ユニット４に設置する際に、従来のように、光学部品で密集したライトガイド４０内に設置しなくとも、ヘッド体４０３に設置して該ヘッド体４０３をライトガイド４０に固定すればよく、容易に設置できる。
【００５９】
（4-5）位置調整機構４０３３は、支持板４０３３Ａ、光学素子保持枠４０３３Ｂを備え、支持板４０３３Ａは保持枠支持面４０３３Ａ３を有し、光学素子保持枠４０３３Ｂは保持枠支持面４０３３Ａ３に対応する摺動面４０３３Ｂ６を有する。そして、保持枠支持面４０３３Ａ３は、光源装置４１１から射出された光束の照明光軸を中心とした平面視円弧状に形成されている。このことにより、簡単な構造で容易に入射側偏光板４４２の位置調整を実施できる。
（4-6）保持枠支持面４０３３Ａ３は、支持板４０３３Ａの側面三方の上方端部に位置し、照明光軸を中心として、上方に凸となり平面視円弧状に形成されている。また、摺動面４０３３Ｂ６は、光学素子保持枠４０３３Ｂの板状部材４０３３Ｂ１の上方端面から略法線方向に突設される保持枠突出部４０３３Ｂ５に形成されている。このことにより、支持板４０３３Ａに対する光学素子保持枠４０３３Ｂの支持位置がヘッド体４０３の上方に位置し、光学素子保持枠４０３３Ｂの着脱が容易となり、入射側偏光板４４２の交換等を容易に実施できる。
【００６０】
（4-7）位置調整機構４０３３は、ねじ４０３３Ｃを備えているので、入射側偏光板４４２が照明光軸上の所定位置からずれた場合であっても、ねじ４０３３Ｃを緩めることで入射側偏光板４４２の位置を容易に修正できる。また、ねじ４０３３Ｃを緩めて取り外すだけで光学素子保持枠４０３３Ｂを容易かつ迅速に着脱でき、入射側偏光板４４２の交換等をさらに容易に実施できる。
（4-8）光学素子保持枠４０３３Ｂの保持枠突出部４０３３Ｂ５には、トラック孔４０３３Ｂ７が形成されているので、ねじ４０３３Ｃを緩めた状態で入射側偏光板４４２の位置調整が可能となり、入射側偏光板４４２の位置調整を容易に実施できるとともに、位置調整後の固定を容易かつ確実に実施できる。
【００６１】
（4-9）トラック孔４０３３Ｂ７は、保持枠突出部４０３３Ｂ５の２つの爪部４０３３Ｂ４の間に位置する端面における上方から摺動面４０３３Ｂ６に貫通して形成されている。そして、ねじ４０３３Ｃにより支持板４０３３Ａと光学素子保持枠４０３３Ｂとを固定する際には、保持枠支持面４０３３Ａ３に対して摺動面４０３３Ｂ６が近接することで実施される。したがって、支持板４０３３Ａに対する光学素子保持枠４０３３Ｂの位置ずれを回避し、支持板４０３３Ａと光学素子保持枠４０３３Ｂとの固定を確実に実施できる。
（4-10）ねじ４０３３Ｃの回転端は、外部に対して露出しているので、ヘッド体４０３の上方からねじ４０３３Ｃの回転端を回転して該ねじ４０３３Ｃの螺合状態を変更でき、光学素子保持枠４０３３Ｂの着脱、すなわち、入射側偏光板４４２の交換等をさらに容易に実施できる。
【００６２】
（4-11）支持板４０３３Ａには、第１移動規制係合部４０３３Ａ５が形成され、光学素子保持枠４０３３Ｂには、第２移動規制係合部４０３３Ｂ８が形成されている。そして、第１移動規制係合部４０３３Ａ５は、光学素子保持枠４０３３Ｂの下方側において、支持板４０３３Ａに対して光学素子保持枠４０３３Ｂが離間する方向に移動することを回避する。また、第２移動規制係合部４０３３Ｂ８は、光学素子保持枠４０３３Ｂの上方側において、支持板４０３３Ａに対して光学素子保持枠４０３３Ｂが離間する方向に移動することを回避する。このことにより、第１移動規制係合部４０３３Ａ５および第２移動規制係合部４０３３Ｂ８の双方により、光学素子保持枠４０３３Ｂの上方側および下方側において光学素子保持枠４０３３Ｂが照明光軸と平行な方向に移動することを確実に回避できる。したがって、入射側偏光板４４２の位置調整を良好に実施できる。
【００６３】
（4-12）支持板４０３３Ａは、光学装置載置部４０３２に光学装置４４が載置された状態で、該光学装置４４の側面三方を囲うように形成されているので、外部からの余分な光束が光学装置４４に入光することを回避でき、形成した光学像を良好に維持できる。
（4-13）光学素子保持枠４０３３Ｂの板状部材４０３３Ｂ１には、２つの爪部４０３３Ｂ４が形成されているので、例えば、光軸調整治具等を用いて容易に入射側偏光板４４２の位置調整を実施できる。
【００６４】
（５）実施の形態の変形
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記実施の形態では、位置調整機構４０３３において、支持板４０３３Ａの保持枠支持面４０３３Ａ３、および、光学素子保持枠４０３３Ｂの摺動面４０３３Ｂ６は、それぞれ一つずつ形成された構成を説明したが、これに限らず、それぞれ複数設ける構成としてもよい。例えば、支持板４０３３Ａの側面三方のそれぞれの左右端部近傍および下方端部近傍に保持枠支持面４０３３Ａ３を設け、これに対応して、光学素子保持枠４０３３Ｂの左右端部近傍および下方端部近傍に摺動面４０３３Ｂ６を設けてもよい。このような構成では、複数の保持枠支持面上に複数の摺動面が摺動する構成となるので、支持板４０３３Ａにて光学素子保持枠４０３３Ｂを確実に支持でき、さらに、入射側偏光板４４２の位置調整を良好に実施できる。
【００６５】
前記実施の形態では、位置調整機構４０３３において、支持板４０３３Ａの保持枠支持面４０３３Ａ３は、支持板４０３３Ａの端面に沿って上方に突出する支持板突出部４０３３Ａ２に設けられている。また、光学素子保持枠４０３３Ｂの摺動面４０３３Ｂ６は、板状部材４０３３Ｂ１の端面から略法線方向に突出する保持枠突出部４０３３Ｂ５に設けられている。このような構成に限らず、以下のような構成を採用してもよい。
例えば、支持板は、端面から略法線方向に突設され、保持枠支持面を有する支持板突出部を備える。また、光学素子保持枠は、支持板突出部に対応して、内側面が摺動面となる孔を備える。そして、支持板に光学素子保持枠を支持させる際には、光学素子保持枠の孔に支持板の支持板突出部を挿通させ、支持板突出部の保持枠支持面上に孔の摺動面を載置する。
また、例えば、支持板は、光学素子保持枠の保持枠突出部に対応して、保持枠支持面を有する孔を備える。そして、支持板に光学素子保持枠を支持させる際には、支持板の孔に光学素子保持枠の保持枠突出部を挿通させ、孔の保持枠支持面上に保持枠突出部の摺動面を載置する。
すなわち、支持板に保持枠支持面が形成され、光学素子保持枠に摺動面が形成されていればよく、上述した構成の他、種々の構成を採用してもよい。また、前述したように保持枠支持面および摺動面を複数設けてもよい。
このような構成では、ヘッド体４０３の設計に応じて、支持板４０３３Ａに対する光学素子保持枠４０３３Ｂの支持を種々の構成で対応でき、ヘッド体４０３の設計の自由度を向上できる。
【００６６】
前記実施の形態では、固定部材としてねじを採用した構成を説明したが、これに限らず、支持板と光学素子保持枠とを固定できればよく、支持板に対して光学素子保持枠を付勢して固定するばね等の付勢部材を採用してもよい。
前記実施の形態では、三つの液晶パネルを用いたプロジェクタ１を説明したが、これに限らない。例えば、一つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、二つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、四つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施の形態では、平面視略Ｕ字状の光学ユニット４に本発明を採用していたが、これに限らず、平面視略Ｌ字状の光学ユニット４に本発明を採用してもよい。
前記実施の形態では、光変調素子として液晶パネルを用いたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。
前記実施の形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調素子を用いたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調素子を用いてもよい。
前記実施の形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを説明したが、本発明では、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの外観構成を表す概要斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタの外観構成を表す概要斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。
【図６】前記実施形態における光学ユニットを収納するライトガイドの構造を表す概要斜視図。
【図７】前記実施形態における光学ユニット構造を表す模式図。
【図８】前記実施形態における光学装置の構造を表す概要斜視図。
【図９】前記実施形態における冷却流路を表す概要斜視図。
【図１０】前記実施形態におけるレンズ支持構造体としてのヘッド体の概略構成図。
【図１１】前記実施形態における光学素子保持枠の概略構成図。
【符号の説明】
１・・・プロジェクタ、３・・・投写レンズ、４０３・・・ヘッド体（レンズ支持構造体）、４１１…光源装置（光源）、４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ…液晶パネル（光変調装置）、４４２・・・入射側偏光板（光学素子）、４０３１・・・レンズ支持部、４０３２・・・光学装置載置部、４０３３Ａ・・・支持板（光学素子固定部）、４０３３Ａ３・・・保持枠支持面、４０３３Ａ４・・・固定用孔（固定部材取付部）、４０３３Ａ５・・・第１移動規制係合部、４０３３Ｂ・・・光学素子保持枠（保持枠）、４０３３Ｂ６・・・摺動面、４０３３Ｂ７・・・トラック孔（長孔）、４０３３Ｂ８・・・第２移動規制係合部、４０３３Ｃ・・・ねじ（固定部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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