(57)【要約】【課題】小型化、高輝度化に対応するとともに、冷却効率を良好にできる光学装置、光学ユニット、および、プロジェクタを提供すること。【解決手段】光学装置４４が光変調装置４４０、色合成光学装置４４４および光学変換素子４４３を備え、光変調装置４４０が断熱材料からなる位置調整用のスペーサ４４９を介して色合成光学装置４４４に取り付けられていることにより、光変調装置４４０および光学変換素子４４３に発生する互いの熱が、断熱材料からなるスペーサ４４９によって遮断され、光変調装置４４０および光学変換素子４４３の間で高温側から低温側へ逆流することないので、光学装置４４の冷却効率を向上でき、光学装置４４およびプロジェクタの小型化、高輝度化に対応できる。【選択図】　図９
2004070116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を各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、各光変調装置と対向する複数の光束入射端面を有し、各光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置とが一体的に設けられた光学装置であって、
前記光変調装置および前記光束入射端面の間には、当該光変調装置から射出された光束の光学特性を変換する光学変換膜が形成された基板を有する光学変換素子が介在配置され、
前記光変調装置は、断熱材料からなる位置調整用のスペーサを介して前記色合成光学装置に取り付けられてい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、
前記複数の光束入射端面と交差する前記色合成光学装置の一対の端面の少なくともいずれか一方の端面に設けられた熱伝導性材料からなる台座に、前記光学変換素子が熱伝導性材料を介して接続され、
光源から前記光変調装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体に、前記光変調装置が熱伝導性材料を介して接続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または請求項２に記載の光学装置において、
前記光変調装置は、光変調を行う光変調素子と、光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有する保持枠とを備え、
前記保持枠は、熱伝導性材料から形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光学装置において、
前記保持枠の開口部周辺には、前記光変調素子を接着する接着剤を溜める接着剤溜まりが形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学装置において、
前記接着剤溜まりは、連続した溝状の溝部または点在したクレータ状の凹部であることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調装置は、前記光変調素子の光束入射側および／または光束射出側の表面に貼り付けられ、当該光変調素子の表面への塵埃付着を防止する光透過性の防塵板を備え、
前記防塵板は、その外周縁に設けられた熱伝導性接着材料を介して前記保持枠と接続されていることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光学装置において、
前記熱伝導性接着材料は、シリコン系接着剤、半田、鑞のいずれかであることを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の光学装置において、
前記防塵板と前記保持枠とは、枠状のシリコンゴムを介して接続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ないし請求項８のいずれかに記載の光学装置において、
前記スペーサは、前記光変調装置を支持可能な所定面積を有する接触面が光硬化型接着剤により前記光束入射端面または前記光変調装置の基板面に接着されて、前記色合成光学装置に取り付けられていることを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調装置は、光変調を行う光変調素子と、この光変調素子の光変調制御用の制御信号を伝送する制御用ケーブルとを備え、
前記制御用ケーブルには、熱伝導性材料からなり前記光変調素子と接続された熱伝導被覆が施されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の光学装置と、光源から当該光学装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体とを備え、
前記光学装置を構成する光変調装置が、熱伝導性材料からなる熱伝導板を介して、前記光学部品用筐体と接続されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学ユニットにおいて、
前記光変調装置は、光変調を行う光変調素子と、光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有する保持枠とを備え、
前記熱伝導板は、前記保持枠に固定され、熱伝導性の弾性材料を介して前記光学部品用筐体と接続されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の光学ユニットにおいて、
前記熱伝導板は、前記光変調装置の光束入射面に沿って延出し、この熱伝導板の延出方向の延長線上には、当該延出方向と交差し前記光学部品用筐体と接続された熱伝導性の壁体が設けられ、
前記光変調装置に光束が照射されない常温設定時において、前記熱伝導板と前記壁体とは接続されておらず、前記光変調装置への光束の照射により発生する熱で当該熱伝導板が熱膨張した状態において、当該熱伝導板が当該壁体と接続されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１４】
請求項１１または請求項１２に記載の光学ユニットにおいて、
前記熱伝導板は、前記光変調装置の光束入射面に沿って延出し、
前記熱伝導板の延出方向に沿って前記光学部品用筐体と接続される熱伝導性の壁体を有し、
前記熱伝導板の延出方向先端側は、前記延出方向に関して摺動自在に前記壁体と接続されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１５】
請求項１１または請求項１２に記載の光学ユニットにおいて、
前記熱伝導板は、前記光変調素子の光束入射面に沿って延出し、この熱伝導板の延出方向の延長線上には、当該延出方向と交差し前記光学部品用筐体と接続された熱伝導性の壁体が設けられ、
前記熱伝導板の延出方向端部には、所定角度に折り曲げられた折曲部が形成され、この折曲部は、付勢された状態で前記壁体と接続されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１６】
請求項１１ないし請求項１５のいずれかに記載の光学ユニットにおいて、
前記熱伝導板は、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された熱伝導枠を介して前記光学部品用筐体と接続され、
前記熱伝導枠は、少なくとも前記熱伝導板の延出方向に関して進退自在に前記光学部品用筐体に取り付けられていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１７】
請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載の光学ユニットにおいて、
前記熱伝導板は、銅、アルミニウム、マグネシウム、およびこれらを含有する合金のいずれかから構成されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１８】
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プロジェクタであって、
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の光学装置と、光源から当該光学装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体とを有する光学ユニットを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１９】
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プロジェクタであって、
請求項１１ないし請求項１７のいずれかに記載の光学ユニットを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２０】
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し、請求項１０に記載の光学装置と、光源から当該光学装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体とを有する光学ユニットを備え、
前記光学装置を構成する制御用ケーブルに施された熱伝導被覆は、先端側が当該制御用ケーブルから分岐されて、前記光学ユニットを収納する外装ケースおよび／または前記光学部品用筐体に接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２１】
請求項１８ないし請求項２０のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光学ユニットを収納する外装ケースを備え、
前記光学ユニットを構成する光学部品用筐体と前記外装ケースとの間には隙間が形成され、この隙間に冷却空気を送風する冷却ファンが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調された色光を合成する色合成光学装置とが一体化された光学装置、この光学装置を備えた光学ユニット、および、この光学ユニットを備えたプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源から出射された光束をダイクロイックミラーによって三原色の赤、緑、青の色光に分離するとともに、三枚の液晶パネルにより各色光毎に画像情報に応じて変調し、画像変調後の各色光をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、各液晶パネル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ず、このため、従来は、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に液晶パネルを位置調整しながら直接固定して一体化された光学装置が採用されている。
【０００３】
この一体化された光学装置における液晶パネルとクロスダイクロイックプリズムとの取付構造としては、例えば、特開２０００−２２１５８８号公報に記載されたように、各液晶パネルが収納される保持枠の四隅に孔を形成し、この孔にピンを挿入することにより、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に接着固定する構造や、あるいは、特開平１０−１０９９４号公報に記載されたように、保持枠とクロスダイクロイックプリズムとの間に楔状のスペーサを介在させて、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に接着固定する構造がある。
【０００４】
また、このような光学装置は、液晶パネルとクロスダイクロイックプリズムの光束入射端面との間に、液晶パネルで変調された各色光の偏光方向を揃える偏光板を備えており、この偏光板は通常、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に接着固定され取り付けられている。
このように液晶パネル、クロスダイクロイックプリズムおよび偏光板等が一体化された光学装置において、光源からの光束の照射によって発熱する液晶パネルおよび偏光板の冷却は、ピンまたはスペーサにより、液晶パネルと偏光板との間に隙間を形成し、この隙間に空冷ファン等を用いて冷却空気を導入することによる強制冷却により行われている。
【０００５】
しかし、近年のプロジェクタの小型化、高輝度化に伴い、上記光学装置自体も小型化されており、液晶パネルと偏光板との間の隙間も小さくなっているため、その隙間に冷却空気が入り込みにくく、冷却効率が悪くなり、液晶パネルや偏光板が劣化しやすい。
また、上記隙間を通る冷却空気量を多くして冷却効率を向上させることが考えられるが、これは冷却ファンによる騒音の増大化につながる。さらに、冷却空気量を多くするためには、冷却ファンの大型化が要求されるため、プロジェクタ自体の大型化につながり、プロジェクタの小型化を阻害してしまう。
【０００６】
このため、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面と交差する端面に金属等の熱伝導性の良好な材料からなる台座を取り付け、この台座に偏光板を接合し、さらにその上に液晶パネルを位置調整用のスペーサを介して熱伝導性の良好な接着剤で固定した光学装置の構造が提案されている。
このような構造の光学装置であれば、偏光板や液晶パネルで発生した熱を台座に向かって放熱し、この台座をファン等で強制冷却することができるため、偏光板や液晶パネルを過熱しにくくできるという利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の台座に向かって放熱する構造を備えた光学装置では、偏光板および液晶パネルに発生する全ての熱を台座に放熱できるとは限らず、偏光板および液晶パネルの温度によっては、高温になった偏光板から比較的低温側の液晶パネルに熱が逆流する可能性があり、全ての偏光板および液晶パネルを確実に冷却できるとは言い難く、冷却効率が十分ではないという、問題がある。
また、冷却効率が十分でないために前述と同様、プロジェクタの小型化、高輝度化を阻害してしまう、という問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、小型化、高輝度化に対応するとともに、冷却効率を良好にできる光学装置、光学ユニット、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】
本発明の光学装置は、複数の色光を各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、各光変調装置と対向する複数の光束入射端面を有し、各光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置とが一体的に設けられた光学装置であって、前記光変調装置および前記光束入射端面の間には、当該光変調装置から射出された光束の光学特性を変換する光学変換膜が形成された基板を有する光学変換素子が介在配置され、前記光変調装置は、断熱材料からなる位置調整用のスペーサを介して前記色合成光学装置に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、光変調装置としては、ガラスなどからなる駆動基板と対向基板とが、シール材を介して所定間隔を空けて貼り合わせられ、両基板間に液晶が注入された構成を有する液晶パネル等の光変調素子を備えたものが採用できる。
また、光学変換膜としては、偏光膜や、視野角補正膜、位相差膜等の光学機能を変換する膜を採用できる。また、基板としては、サファイアや石英ガラス、水晶、または螢石等から構成したものを採用できる。このため、光学変換素子としては、偏光板や、視野角補正板、位相差板等とすることができる。また、このような光学変換素子は、１枚だけの構成に限らず、２以上の複数枚を含んだ構成としてもよい。
また、スペーサとしては、アクリルやウレタン等の断熱性を有した樹脂類からなるものが採用できる。また、スペーサとして楔状スペーサまたはピンスペーサを採用し、楔状スペーサの位置を移動させることにより、またはピンスペーサに対する光変調装置の出入り位置を移動させることにより、色合成光学装置の光束入射端面に対する光変調装置の位置調整を行うことができ、投写される画像の画素または投写レンズからのバックフォーカス位置を適切な状態にできる。
【００１１】
このような本発明によれば、光学装置が光変調装置、色合成光学装置および光学変換素子を備え、光変調装置が断熱材料からなる位置調整用のスペーサを介して色合成光学装置に取り付けられていることにより、光源からの光束の照射によって光変調装置および光学変換素子に発生する互いの熱が、断熱材料からなるスペーサによって遮断され、光変調装置および光学変換素子の間で高温側から低温側へ逆流することないので、光学装置の冷却効率を向上できる。
また、光学装置の冷却効率が向上することにより、併用する冷却ファンの数を減少させ、さらに、当該冷却ファンの回転数を減少させて微弱な冷却空気にも対応させることができるので、プロジェクタの低騒音化および小型化を促進できる。
【００１２】
本発明の光学装置では、前記複数の光束入射端面と交差する前記色合成光学装置の一対の端面の少なくともいずれか一方の端面に設けられた熱伝導性材料からなる台座に、前記光学変換素子が熱伝導性材料を介して接続され、光源から前記光変調装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体に、前記光変調装置が熱伝導性材料を介して接続されていることが好ましい。
ここで、台座としては、アルミニウム、マグネシウム合金、銅等の熱伝導率の高い材料、若しくは、サファイア、水晶、螢石、熱伝導性樹脂等で形成されたものが採用できる。
また、光学部品用筐体としては、アルミニウム、マグネシウム、またはこれらを含有する合金等の熱伝導率の高い金属製のものが採用できる。さらに、光学部品用筐体としては、合成樹脂製の筐体本体に前記した熱伝導率の高い金属を取り付けて構成したものでもよい。
【００１３】
このような構成では、光学変換素子が熱伝導性材料を介して色合成光学装置の台座と接続され、光変調装置が熱伝導性材料を介して光学部品用筐体と接続されていることにより、断熱材料からなるスペーサで互いの熱流路が分割された光学変換素子および光変調装置それぞれが、独立して台座および光学部品用筐体に放熱できるので、互いの熱が逆流せず、光学変換素子および光変調装置を確実に冷却できる。
【００１４】
本発明の光学装置では、前記光変調装置は、光変調を行う光変調素子と、光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有する保持枠とを備え、前記保持枠は、熱伝導性材料から形成されていることが好ましい。
このような構成では、光変調装置が熱伝導性材料からなる保持枠を備えることにより、光変調装置の光変調素子に発生する熱を保持枠に放熱することで、光変調素子を確実に冷却でき、光変調素子の劣化を防止して耐久性を向上できる。
【００１５】
本発明の光学装置では、前記保持枠の開口部周辺には、前記光変調素子を接着する接着剤を溜める接着剤溜まりが形成されていることが好ましい。
このような構成では、保持枠の接着剤溜まりに溜めた接着剤で光変調素子を保持枠に接着することにより、光変調素子を保持枠に密着して接着することができ、光変調素子の熱を確実に保持枠に伝達できる。また通常、保持枠とともに光変調素子を挟んで保持するために用いられる支持板等の部材が省略でき、部品点数の削減を図ることができる。
【００１６】
本発明の光学装置では、前記接着剤溜まりは、連続した溝状の溝部または点在したクレータ状の凹部であることが好ましい。
このような構成では、接着剤溜まりを溝部や凹部とすることで、光変調素子を接着する接着剤中に気泡が入りにくくなり、光変調素子と保持枠との間の熱伝導性を良好にできる。
【００１７】
本発明の光学装置では、前記光変調装置は、前記光変調素子の光束入射側および／または光束射出側の表面に貼り付けられ、当該光変調素子の表面への塵埃付着を防止する光透過性の防塵板を備え、前記防塵板は、その外周縁に設けられた熱伝導性接着材料を介して前記保持枠と接続されていることが好ましい。
このような構成では、光変調素子の光束入射側や光束射出側に貼り付けられた防塵板の外周縁と保持枠とが熱伝導性接着材料によって接続されることにより、光変調素子から防塵板に伝達された熱を熱伝導性接着材料を介して保持枠に伝達することができ、光変調素子の熱をさらに確実に保持枠まで伝達できる。また、防塵板の外周縁に設けた熱伝導性接着材料によって、防塵板を透過する光束の一部が反射や屈折により防塵板の外周縁から漏れることを防止でき、光学装置の光学的品質を向上できる。
【００１８】
本発明の光学装置では、熱伝導性接着材料は、シリコン系接着剤、半田、鑞のいずれかであることが好ましい。
このような構成では、シリコン系接着剤による接着や、半田付け、鑞付けにより防塵板の外周縁を保持枠に固着することにより、防塵板と保持枠との間の熱伝導性を良好にしながら、防塵板の固着強度を確保できる。
【００１９】
本発明の光学装置では、前記防塵板と前記保持枠とは、枠状のシリコンゴムを介して接続されていることが好ましい。
ここで、枠状のシリコンゴムとしては、防塵板および保持枠とは別体で用意したシリコンゴムシート等から形成されたものを、防塵板および保持枠の少なくとも一方に貼り付けてもよく、また、防塵板および保持枠の少なくとも一方に二色成形や焼き付け等の方法により形成したものでもよい。
このような構成では、防塵板と保持枠との間にシリコンゴムが介在することにより、両者の間の密着性を高め、熱伝導性をさらに良好にできる。
【００２０】
本発明の光学装置では、前記スペーサは、前記光変調装置を支持可能な所定面積を有する接触面が光硬化型接着剤により前記光束入射端面または前記光変調装置の基板面に接着されて、前記色合成光学装置に取り付けられていることが好ましい。
このような構成では、色合成光学装置に光変調装置を取り付けるスペーサの色合成光学装置側の接触面を光変調装置を支持可能な最小面積に設定することにより、光変調装置と色合成光学装置および光学変換素子との間の熱伝導をさらに少なくすることで、光変調装置および光学変換素子の互いの熱の逆流を防止でき、光学装置の冷却効率をさらに一層向上できる。また、スペーサを光硬化型接着剤により接着することで、スペーサにより光変調装置の位置を調整した後に、紫外線等を照射して接着剤を硬化させ、スペーサを固着することができるので、光学装置の組み立て作業を容易かつ迅速にできる。
【００２１】
本発明の光学装置では、前記光変調装置は、光変調を行う光変調素子と、この光変調素子の光変調制御用の制御信号を伝送する制御用ケーブルとを備え、前記制御用ケーブルには、熱伝導性材料からなり前記光変調素子と接続された熱伝導被覆が施されていることが好ましい。
このような構成では、光変調装置の制御用ケーブルに光変調素子と接続された熱伝導被覆を施すことにより、光変調素子に発生する熱を熱伝導被覆を介して放熱することができ、光変調装置の冷却効率をさらに向上できる。
【００２２】
一方、本発明の光学ユニットは、上記目的を達成するために、上述した光学装置のうちのいずれかと、光源から当該光学装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体とを備え、前記光学装置を構成する光変調装置が、熱伝導性材料からなる熱伝導板を介して、前記光学部品用筐体と接続されることを特徴とするものである。
このような構成では、光変調装置が熱伝導板を介して光学部品用筐体と接続されていることにより、光変調装置に発生する熱をより大きな熱容量を有する光学部品用筐体まで伝達できるので、光変調装置をさらに確実に冷却することができる。
【００２３】
本発明の光学ユニットでは、前記光変調装置は、光変調を行う光変調素子と、光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有する保持枠とを備え、前記熱伝導板は、前記保持枠に固定され、熱伝導性の弾性材料を介して前記光学部品用筐体と接続されることが好ましい。
このような構成では、熱伝導板が弾性材料を介して光学部品用筐体に接続されていることにより、光変調装置に発生する熱により生じる熱伝導板の熱膨張を弾性材料が変形して吸収することで、熱伝導板に不均等な応力が生じず、光変調装置の位置を移動させることがないので、複数の光変調装置間における画素ずれを防止できる。
【００２４】
本発明の光学ユニットでは、前記熱伝導板は、前記光変調装置の光束入射面に沿って延出し、この熱伝導板の延出方向の延長線上には、当該延出方向と交差し前記光学部品用筐体と接続された熱伝導性の壁体が設けられ、前記光変調装置に光束が照射されない常温設定時において、前記熱伝導板と前記壁体とは接続されておらず、前記光変調装置への光束の照射により発生する熱で当該熱伝導板が熱膨張した状態において、当該熱伝導板が当該壁体と接続されることを特徴とすることが好ましい。
このような構成では、熱伝導板と光学部品用筐体に接続された壁体とが常温設定時には接続されず、熱伝導板が熱膨張した状態で接続する、すなわち、常温設定時には熱伝導板の延出方向端部と壁体との間に隙間が設けられていることにより、熱伝導板に圧力が加わらないので、画素ずれを防止できる。
また、光変調装置の熱により熱伝導板が熱膨張した状態で、直接または弾性材料を介して壁体と接続されることで、光学部品用筐体に放熱して、光変調装置を冷却できる。
【００２５】
また、本発明の光学ユニットでは、前記熱伝導板は、前記光変調装置の光束入射面に沿って延出し、前記熱伝導板の延出方向に沿って前記光学部品用筐体と接続される熱伝導性の壁体を有し、前記熱伝導板の延出方向先端側は、前記延出方向に関して摺動自在に前記壁体と接続される、構成を採用できる。
このような構成では、熱伝導板の延出方向先端側が延出方向に関して摺動自在に壁体と接続されることにより、光変調装置の熱による熱伝導板の熱膨張を先端側の移動で吸収でき、熱伝導板に圧力が加わることがないので、画素ずれを防止できる。
また、直接または弾性材料を介して壁体と接続されることで、光学部品用筐体に放熱して、光変調装置を冷却できる。
【００２６】
また、本発明の光学ユニットでは、前記熱伝導板は、前記光変調素子の光束入射面に沿って延出し、この熱伝導板の延出方向の延長線上には、当該延出方向と交差し前記光学部品用筐体と接続された熱伝導性の壁体が設けられ、前記熱伝導板の延出方向端部には、所定角度に折り曲げられた折曲部が形成され、この折曲部は、付勢された状態で前記壁体と接続される、構成を採用できる。
このような構成では、熱伝導板の延出方向端部に形成された折曲部が付勢された状態で壁体と接続されることにより、熱伝導板の折曲部が壁面または弾性材料に密着されるので、光学部品用筐体に放熱する熱流路が確保され、光変調装置を確実に冷却することができる。
【００２７】
本発明の光学ユニットでは、前記熱伝導板は、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された熱伝導枠を介して前記光学部品用筐体と接続され、前記熱伝導枠は、少なくとも前記熱伝導板の延出方向に関して進退自在に前記光学部品用筐体に取り付けられていることが好ましい。
このような構成では、熱伝導板の延出方向に関して進退自在に取り付けられた熱伝導枠を介して熱伝導板が光学部品用筐体と接続されていることにより、光変調装置の熱による熱伝導板の熱膨張を熱伝導枠の移動によって吸収でき、熱伝導板に圧力が加わることがなく、光学部品用筐体に放熱できるので、画素ずれを防止できるとともに光変調装置を冷却できる。
【００２８】
本発明の光学ユニットでは、前記熱伝導板は、銅、アルミニウム、マグネシウム、およびこれらを含有する合金のいずれかから構成されることが好ましい。
このような構成では、銅、アルミニウム、マグネシウム、およびこれらを含有する合金から熱伝導板を構成することにより、熱伝導板の熱伝導性を良好にできるとともに、熱伝導板のばね性が小さいので、熱膨張により熱伝導板に生じる不均等な応力を減少して画素ずれを防止できる。
【００２９】
一方、本発明のプロジェクタは、上記目的を達成するために、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プロジェクタであって、上述した光学装置のうちのいずれかと、光源から当該光学装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体とを有する光学ユニットを備えていることを特徴とするものである。
この発明によれば、上述した光学装置の作用、効果と略同様な作用、効果を奏するプロジェクタを享受できる。
また上述した光学装置を用いれば、当該プロジェクタの小型化を図りやすくできるとともに、プロジェクタ内部の光学装置を確実に冷却できてプロジェクタの寿命を長くできるようになる。
【００３０】
また、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プロジェクタであって、上述した光学ユニットのうちのいずれかを備えていることを特徴とするものである。
この発明によれば、上述した光学ユニットの作用、効果と略同様な作用、効果を奏するプロジェクタを享受できる。
また上述した光学ユニットを用いれば、当該プロジェクタの小型化を図りやすくできるとともに、プロジェクタ内部の光学装置を確実に冷却できてプロジェクタの寿命を長くできるようになる。
【００３１】
また、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し、上述した熱伝導被覆が施された制御用ケーブルを備える光学装置と、光源から当該光学装置に至る光路上に配置される光学部品を収納配置し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された光学部品用筐体とを有する光学ユニットを備え、前記光学ユニットを収納する外装ケースを備え、前記光学装置を構成する制御用ケーブルに施された熱伝導被覆は、先端側が当該制御用ケーブルから分岐されて、前記光学ユニットを収納する外装ケースおよび／または前記光学部品用筐体に接続されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、上述した熱伝導被覆が施された制御用ケーブルを備える光学装置の作用、効果と略同様な作用、効果を奏するプロジェクタを享受できる。また、制御用ケーブルの熱伝導被覆が光学部品用筐体や外装ケースに接続されていることにより、光学装置に発生する熱をより大きな熱容量を有する光学部品用筐体や外装ケースに放熱できるので、光学装置をさらに確実に冷却することができる。
【００３２】
本発明のプロジェクタは、前記光学ユニットを収納する外装ケースを備え、前記光学ユニットを構成する光学部品用筐体と前記外装ケースとの間には隙間が形成され、この隙間に冷却空気を送風する冷却ファンが設けられていることが好ましい。
このような構成では、光学部品用筐体と外装ケースとの隙間に冷却空気を送風する冷却ファンを併用することにより、光変調装置や光学変換素子に発生する熱の冷却を、冷却ファンによる強制冷却、自然空冷、および上述の伝導放熱によって行うことができ、光学装置の冷却効率を一層向上し、プロジェクタの小型化を図りやすくできるとともに、プロジェクタ内部の光学装置を確実に冷却できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを図面に基づいて説明する。
〔１−１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２は、図１の状態からアッパーケース２１を外した分解斜視図である。
プロジェクタ１は、全体略直方体形状の外装ケース２と、プロジェクタ１内に滞留する熱を冷却する冷却ユニット３と、光源から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成する光学ユニット４とを備えて構成されている。
なお、図２において、具体的な図示を省略するが、外装ケース２内の光学ユニット４以外の空間には、電源ブロックやランプ駆動回路等が収納される。
外装ケース２は、それぞれ金属で構成され、プロジェクタ１の天面、前面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケース２１と、プロジェクタ１の底面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケース２２とで構成されている。これらのケース２１，２２は互いにねじで固定されている。
【００３４】
アッパーケース２１は、上面部２１１と、その周囲に設けられた側面部２１２と、背面部２１３と、正面部２１４で形成されている。
上面部２１１には、後述する光学装置の上方に位置し、前記冷却ユニット３によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口２１１Ａが設けられている。
側面部２１２（正面から見て右側面）には、前記冷却ユニット３によって、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２１２Ａが設けられている。
【００３５】
背面部２１３には、具体的な図示は省略するが、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられており、該背面部２１３の内側には、映像信号等の信号処理を行う信号処理回路が実装されたインターフェース基板が配置されている。
正面部２１４には、切欠部２１４Ａが形成されており、前記ロアーケース２２と組み合わされた状態で、円形の開口部２Ａを形成し、この開口部２Ａから、外装ケース２内部に配置された光学ユニット４の一部が、外部に露出している。この開口部２Ａを通して光学ユニット４で形成された光学像が射出され、スクリーン上に画像が表示される。
【００３６】
ロアーケース２２は、底面部２２１と、その周囲に設けられた側面部２２２と、背面部２２３と、正面部２２４で形成されている。
底面部２２１には、図示は省略するが、前記光学ユニット４の下方に位置し、後述する光源装置を着脱する開口部が形成されており、該開口部には、ランプカバーが嵌め込み式で着脱可能に設けられている。
正面部２２４には、切欠部２２４Ａが形成され、前記アッパーケース２１と組み合わされた状態で、上述した切欠部２１４Ａと連続して円形の開口部２Ａを形成する。
【００３７】
冷却ユニット３は、プロジェクタ１の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り、上記光学ユニット４の光学装置４４の上方に位置し、アッパーケース２１の上面部２１１に形成された吸気口２１１Ａから冷却空気を吸引する軸流吸気ファン３１と、上記光学ユニット４の光源装置４１１の近傍に位置し、光学ユニット４内およびプロジェクタ１内の空気を引き寄せ、アッパーケース２１の側面部２１２に形成された排気口２１２Ａから温められた空気を排出するシロッコファン３２とを備えて構成されている。
【００３８】
光学ユニット４は、光源装置４１１から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、図２に示すように、ロアーケース２２の右側の側面部２２２から背面部２２３に沿って、さらに、左側の側面部２２２に沿って正面部２１４へと延びる平面略Ｌ字形状を有している。
具体的な図示は省略するが、この光学ユニット４は、電源ケーブルを通して電力が供給され、供給された電力を該光学ユニット４の光源装置４１１に供給するための電源装置と電気的に接続している。
また、この光学ユニット４の上方には、画像情報に応じた光学像を投写するために、画像情報を取り込んで制御および演算処理等を行い、後述する光変調装置となる各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを制御する制御基板が配置される。
【００３９】
〔１−２．光学系の詳細な構成〕
図３は、光学ユニット４を上方から見た全体斜視図である。
図４は、光学ユニット４内の光学系を模式的に示す平面図である。
光学ユニット４は、図４に示すように、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光学装置４４、および投写レンズ４６を備えている。これら光学部品は、図３に示すように、光学部品用筐体としてのライトガイド４７内に載置固定される。
図４において、インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換光学素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。
【００４０】
これらのうち、光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射する楕円面鏡４１７と、光源ランプ４１６から射出され楕円面鏡４１７により反射された光を平行光とする平行化凹レンズ４１１Ａとを備える。なお、平行化凹レンズ４１１Ａの平面部分には、図示しないＵＶフィルタが設けられている。また、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。さらに、楕円面鏡４１７および平行化凹レンズ４１１Ａの代わりに、放物面鏡を用いてもよい。
【００４１】
また、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、および偏光変換光学素子４１４は、一体的に組み合わされて筐体内に設置固定される。
第１レンズアレイ４１２は、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有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１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ている。たとえば、液晶パネル４４１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に設定する。
【００４２】
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４１２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液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。
【００４３】
偏光変換光学素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換光学素子４１４は、第２レンズアレイ４１３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での光の利用効率が高められている。
【００４４】
具体的に、偏光変換光学素子４１４によって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４１６からの光のほぼ半分を利用することができない。
そこで、偏光変換光学素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６からの射出光をほぼ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。なお、このような偏光変換光学素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００４５】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００４６】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００４７】
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青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って青色用の液晶パネル４４１Ｂ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。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００４８】
ダイクロイックミラー４２１を透過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４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、赤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を通って赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに達する。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４１８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、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。
【００４９】
光学装置４４は、３枚の光変調装置４４０（図８、図９）を構成する光変調素子としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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とが一体的に形成されたものである。　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、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとこれらの光束入射側にある偏光板４４２および射出側にある偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
具体的には後述するが、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、ＴＦＴのスイッチング素子がマトリックス状に配列し、該スイッチング素子によって電圧が印加される画素電極を備えた駆動基板と、画素電極に対応して対向電極を備えた対向基板とで構成される。
【００５０】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム４４４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字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、プリズム４４４で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００５１】
〔１−３．光学部品用筐体の構造〕
上述した各光学系４１〜４４は、図３に示すように、光学部品用筐体としての金属製のライトガイド４７内に収容されている。
ライトガイド４７は、底面、前面、および側面をそれぞれ構成する下ライトガイド４８と、この下ライトガイド４８の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド４９とで構成されている。
【００５２】
図５は、ライトガイド４７の内部を示す平面図である。
図６は、下ライトガイド４８を下方から見た全体斜視図である。
図５、図６において、下ライトガイド４８は、光源装置４１１を収納する光源装置収納部４８１と、上記各光学部品４１１Ａ，４１２〜４１５，４２〜４４を収納する光学部品収納部４８２と、上記投写レンズ４６を設置する投写光学系設置部４８３とを備えて構成されている。
光源装置収納部４８１は、図６に示すように、下方が開放され、かつ、内側面に矩形状の開口部４８１Ａを有する箱形形状を有しており、該光源装置収納部４８１に光源装置４１１が収納される。
ここで、図３に示すように、光源装置４１１は、固定板４１１Ｂに載置固定され、上記光源装置収納部４８１の下方から固定板４１１Ｂとともに、該光源装置収納部４８１に収納される。
【００５３】
この固定板４１１Ｂは、光源装置４１１から射出される光束に沿って高さ寸法が異なり、光源装置４１１の楕円面鏡４１７の中央部分から前方にかけての高さ寸法が光源装置４１１の高さ寸法と略同一で、楕円面鏡４１７の後方部分は、光源装置４１１の高さ寸法より低く形成されている。
光源装置４１１を固定板４１１Ｂと共に下ライトガイド４８の光源装置収納部４８１に収納した状態では、上記光源装置収納部４８１に形成された開口部４８１Ａと固定板４１１Ｂとにより、光源装置４１１の前方部分が、閉塞状態となり、後方部分が、吹き抜け状態となっている。
【００５４】
この光源装置４１１の前方部分における閉塞状態により、光源装置４１１から射出される光束を外部に漏洩することを防止することができ、後方部分における吹き抜け状態により、光源装置収納部４８１内部に光源装置４１１に発生する熱が滞留しないような構造となっている。
【００５５】
光学部品収納部４８２は、図５に示すように、側面部４８２Ａと、底面部４８２Ｂとを備えて構成されている。
側面部４８２Ａの内側面には、平行化凹レンズ４１１Ａと、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、および偏光変換光学素子４１４で構成されるユニットと、重畳レンズ４１５とを上方からスライド式に嵌め込むための第１溝部４８２Ａ１と、入射側レンズ４３１、反射ミラー４３２、リレーレンズ４３３を上方からスライド式に嵌め込むための第２溝部４８２Ａ２とが形成されている。
また、側面部４８２Ａの正面部分には、光学装置４４からの光束射出位置に対応して円形の孔４８２Ａ３が形成されており、該孔４８２Ａ３を通して投写レンズ４６で拡大投写された画像光が、スクリーン上に表示される。
【００５６】
底面部４８２Ｂには、ダイクロイックミラー４２１を支持する第１ボス部４８２Ｂ１と、上記第２溝部４８２Ａ２に対応した溝を有する第２ボス部４８２Ｂ２とが底面から突設されている。そして、光学装置４４の液晶パネル４４１の光束入射側にある偏光板４４２を支持する偏光板ホルダ４８２Ｂ３が底面から突設されている。
また、底面部４８２Ｂには、偏光変換光学素子４１４を含むユニットを冷却するための吸気口４８２Ｂ４と、光学装置４４の液晶パネル４４１位置に対応して形成された排気口４８２Ｂ５と、該排気口４８２Ｂ５で囲まれた中央部分に光学装置４４設置用の孔４８２Ｂ６が形成されている。
さらに、図６に示すように、底面部４８２Ｂの裏面には、下ライトガイド４８とロアーケース２２の底面部２２１が当接した状態で、上記排気口４８２Ｂ５から排出された空気を外部へと導く隙間としてのダクト４８２Ｂ７が形成されている。
【００５７】
上ライトガイド４９は、図３に示すように、光学装置４４の上方部分を除き、上記下ライトガイド４８の上部開口部分を閉塞するものであり、さらに、上記下ライトガイド４８の第１溝部４８２Ａ１および第２溝部４８２Ａ２によって支持されることのない光学部品、反射ミラー４２３、ダイクロイックミラー４２２、反射ミラー４３４を支持するものである。
この上ライトガイド４９の上記光学部品位置に対応した部分には、調整部４９Ａが設置されており、該調整部４９Ａにより上記光学部品の姿勢調整を行い、各色光の照明光軸の調整を行うことができる。
【００５８】
また、底面部４８２Ｂには、図５に示すように、光学装置４４の液晶パネル４４１に対応して熱伝導枠４８４，４８５が底面部４８２Ｂに沿って進退自在に取り付けられている。すなわち、熱伝導枠４８４は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇの側方および液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｂの側方の２箇所に設けられ、熱伝導枠４８５は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの側方であって、光学装置４４の光束射出側に設けられている。
熱伝導枠４８４，４８５は、アルミニウム合金等の金属や熱伝導性樹脂等の熱伝導率の高い材料から形成され、下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに沿った取付部４８４Ａ，４８５Ａと、壁体としての壁部４８４Ｂ，４８５Ｂとを備えている。
熱伝導枠４８４，４８５の壁部４８４Ｂ，４８５Ｂ同士は、液晶パネル４４１を挟んで、互いに対向して配置されており、これらの壁部４８４Ｂ，４８５Ｂには、後述する熱伝導板４４７が当接している。また、熱伝導枠４８５の壁部４８５Ｂには、光学装置４４からの光束射出位置に対応して矩形の孔４８５Ｂ１が形成されている。
【００５９】
図７は、熱伝導枠４８４の分解斜視図である。
図７において、熱伝導枠４８４は、その取付部４８４Ａに設けられた挿通孔４８４Ａ１を通して、ねじ４８４Ｃ１、座金４８４Ｃ２、弾性リング４８４Ｃ３、およびナット４８４Ｃ４によって下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに取り付けられている。
弾性リング４８４Ｃ３は、ゴムや合成樹脂等の弾性材料から構成され、挿通孔４８４Ａ１と略同一の外径および、ねじ４８４Ｃ１の軸に密着する内径を有したリング状に形成されている。
座金４８４Ｃ２は、挿通孔４８４Ａ１よりも外径が大きく形成され、ねじ４８４Ｃ１およびナット４８４Ｃ４を締めた状態において、取付部４８４Ａの上下方向への移動を規制する部材となっている。
従って、熱伝導枠４８４は、底面部４８２Ｂに沿って弾性リング４８４Ｃ３の変形量に応じて進退移動可能に、かつ、弾性リング４８４Ｃ３の弾性力により所定の取付位置に復帰可能に取り付けられている。
【００６０】
〔１−４．光学装置の構造〕
図８は、光学装置４４を上方から見た全体斜視図である。
図９は、光学装置４４の分解斜視図である。
図１０は、光変調装置４４０の分解斜視図である。
図１１は、光変調装置４４０の全体斜視図である。
なお、図９において、光学装置４４の分解は、液晶パネル４４１Ｂ側で行っている。液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ側は液晶パネル４４１Ｂ側と同様であるため説明を省略する。
【００６１】
光学装置４４は、光源ランプ４１６から射出された光束を画像情報に応じて変調し、この変調された各色光を合成し、光学像として投写するものであり、光変調を行う光変調装置４４０と、この光変調装置４４０から射出される各色光の偏光方向を揃える光学変換素子としての偏光板４４３と、この偏光板４４３を透過した各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム４４４とを備えている。そして、クロスダイクロイックプリズム４４４の上下面（光束入射端面と略直交する一対の端面）には、それぞれ台座４４５が固定されている。さらに、偏光板４４３と光変調装置４４０との間には、楔状のスペーサ４４９が介装されている。
【００６２】
光変調装置４４０は、光源ランプ４１６から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを収納保持する保持枠４４６とを備えて構成されている。液晶パネル４４１Ｂは、図９に示すように、駆動基板（例えばＴＦＴ基板）４４１Ｄとその対向基板４４１Ｅであるガラス基板の間に液晶が封入されたものであり、これらのガラス基板の間から制御用ケーブル４４１Ｃが延びている。
制御用ケーブル４４１Ｃには、図１１に示すように、その両面に熱伝導被覆４４１Ｃ１が設けられている。この熱伝導被覆４４１Ｃ１は、熱伝導性樹脂等からフィルム状に形成されたもので、基端側が駆動基板４４１Ｄおよび対向基板４４１Ｅに接触するように制御用ケーブル４４１Ｃに貼り付けられている。また、熱伝導被覆４４１Ｃ１の先端側は、所定の位置で制御用ケーブル４４１Ｃから分岐されている。
【００６３】
図９および図１０に示すように、駆動基板４４１Ｄおよび対向基板４４１Ｅの表面には、光透過性の射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎが固着されている。
射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎは、サファイアや石英等の熱伝導性のよい板体から構成され、液晶パネル４４１の光束射出側および光束入射側において、投写レンズ４６のバックフォーカス位置から液晶パネル４４１のパネル面の位置をずらして、光学的にパネル表面に付着したゴミを目立たなくする機能を有している。
【００６４】
保持枠４４６は、液晶パネル４４１を収納する収納部４４６Ａを備え、駆動基板４４１Ｄ、射出側防塵版４４１Ｆ、および入射側防塵板４４１Ｎの表面や外周が収納部４４６Ａに接着されて、液晶パネル４４１を収納、固定している。また保持枠４４６は、収納された液晶パネル４４１のパネル面に対応する位置に開口部４４６Ｃを備えている。
ここで、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、保持枠４４６の開口部４４６Ｃで露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのこの部分に各色光Ｒ，Ｇ，Ｂが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
このような保持枠４４６は、カーボン、チタン、アルミニウム、フッ化ケイ素等を添加した熱伝導性樹脂により構成されている。
【００６５】
また、保持枠４４６の光束射出側端面の左右端縁は、斜面４４６Ｄが形成されており、該斜面４４６Ｄに、上記スペーサ４４９が対向配置する。
さらに、この保持枠４４６の光束射出側端面には、遮光膜（図示省略）が設けられており、クロスダイクロイックプリズム４４４からの反射による光をクロスダイクロイックプリズム４４４側へさらに反射することを防ぎ、迷光によるコントラストの低下を防ぐようにしている。
【００６６】
図１０に示すように、保持枠４４６の収納部４４６Ａには、接着剤溜まりとしての点在したクレータ状の凹部４４６Ｅが形成されている。この凹部４４６Ｅには、接着剤が滴下され、この状態で射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎを固着した液晶パネル４４１を収納部４４６Ａに嵌入して、液晶パネル４４１が保持枠４４６に接着、固定される。
また、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎの外周には、熱伝導性のシリコン系接着剤４４１Ｓ１，４４１Ｎ１による縁取りが形成されており、収納部４４６Ａの側面や開口部４４６Ｃの内周と射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎの外周とが接着されるようになっている。
なお、保持枠４４６の収納部４４６Ａに設けられる接着剤溜まりとしては、連続した溝状の溝部であってもよい。また、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎの外周に設けられる接着剤としては、シリコン系接着剤に限らず、半田や鑞を採用できる。
【００６７】
図９に示すように、保持枠４４６の光束入射側には、熱伝導板４４７が取り付けられている。
熱伝導板４４７は、アルミニウムからなる板材であって、保持枠４４６の開口部４４６Ｃに対応した開口部４４７Ａを有し、保持枠４４６の光束入射側面に密着して固定されるようになっている。
さらに、熱伝導板４４７は、保持枠４４６に収納される液晶パネル４４１の光束入射面に沿って側方に延出し、この延出方向の両端部には液晶パネル４４１の側に折り曲げられた折曲部４４７Ｂが設けられている。この折曲部４４７Ｂは、所定角度として９０度未満の折り曲げ角度で形成されており、光学装置４４を下ライトガイド４８の所定位置に取り付けた状態で、図５に示すように、前述した熱伝導枠４８４，４８５の壁部４８４Ｂ，４８５Ｂに当接され、略９０度に折れ曲がるようになっている。
なお、熱伝導板４４７は、アルミニウムで構成されているが、これに限らず、銅やマグネシウム、およびこれらを含有する合金のいずれかから構成されていてもよい。
【００６８】
偏光板４４３は、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４４との間に配置され、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光の偏光方向を揃える機能を有する。この偏光板４４３は、基板としてのサファイア板４４３Ｂの略中央部に光学変換膜としての偏光フィルム４４３Ａを貼り付けて構成されている。
また、偏光板４４３のサファイア板４４３Ｂは、クロスダイクロイックプリズム４４４の上下面に台座４４５が固定された状態の見付け寸法と略同一の大きさに形成され、各台座４４５の側面に連結して固着されている。
なお、ここで、基板としてサファイア板を用いているが、水晶、石英ガラス、または螢石等を採用してもよい。
【００６９】
台座４４５は、クロスダイクロイックプリズム４４４の上下両面に固定され、光学装置４４をライトガイド４７に固定するものであり、熱伝導率の高いアルミニウムで構成され、外周形状はクロスダイクロイックプリズム４４４と略同一である。
また、具体的な図示は省略するが、クロスダイクロイックプリズム４４４の下方に位置する台座４４５の下面には、一体化された光学装置４４をライトガイド４７に設置するために、上述した下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに形成された孔４８２Ｂ６に対応して、位置決め突起、および固定用の孔がそれぞれ設けられ、ねじ等により固定される。
なお、台座４４５は、アルミニウムで構成されているが、これに限らず、マグネシウム合金、銅等の熱伝導率の高い材料、若しくは、サファイア、水晶、螢石、熱伝導性樹脂等で形成されていてもよい。
【００７０】
スペーサ４４９は、図９に示すように、保持枠４４６と偏光板４４３のサファイア板４４３Ｂとの間に介在し、保持枠４４６の位置調整を行うものであり、断面略三角形の形状を有し、アクリルやウレタン等の断熱性を有した樹脂類から構成されている。
このスペーサ４４９は、各保持枠４４６に２つずつ（計６個）配置され、保持枠４４６の斜面４４６Ｄに当接し、該スペーサ４４９の移動により、保持枠４４６を移動させ、投写レンズ４６からのバックフォーカス位置に各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを位置調整する。この位置調整の詳細については、後述する。
【００７１】
〔１−５．光学装置の製造方法〕
以下には、図８ないし図１０を参照し、光学装置の製造方法について詳説する。
先ず、下記（ａ），（ｂ）に示す工程によりプリズムユニットを組み立てる。
（ａ）クロスダイクロイックプリズム４４４の上下面に台座４４５を熱伝導性良好な熱硬化性接着剤を用いて接着固定する。
（ｂ）偏光板４４３を、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に上下の台座４４５と接触した状態で、熱伝導性良好な熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤を用いて接着固定する。
【００７２】
次に、下記（ｃ）に示す工程により光変調装置４４０を組み立て、上記プリズムユニットに装着する。
（ｃ）保持枠４４６の凹部４４６Ｅに熱伝導性の接着剤を滴下した状態で、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎを固着した液晶パネル４４１を収納部４４６Ａに嵌入し、接着する。その際、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎと、その外周に設けられたシリコン系接着剤４４１Ｓ１，４４１Ｎ１により収納部４４６Ａの側面および開口部４４６Ｃの内周とが同時に接着される。
【００７３】
次に、下記（ｄ）に示す工程により、液晶パネル４４１の位置調整を行う。
（ｄ）保持枠４４６の斜面４４６Ｄと偏光板４４３のサファイア板４４３Ｂとの間に光硬化性接着剤を塗布したスペーサ４４９を挿入し、斜面４４６Ｄに沿ってこのスペーサ４４９を移動させながら投写レンズ４６からのバックフォーカス位置に保持枠４４６を位置決めする。具体的な位置調整方法については後述する。
（ｅ）その後、接着剤を硬化させて各部材を固着し、保持枠４４６の光束入射側面に熱伝導板４４７を接着固定する。
以上のような工程手順によって光学装置は製造される。
【００７４】
ここで、スペーサ４４９の移動はスペーサ４４９の表面に塗布した光硬化性接着剤の表面張力を利用して行う。保持枠４４６、偏光板４４３のサファイア板４４３Ｂ、およびスペーサ４４９の固着方法としては、例えば、まず光硬化性接着剤でスポット的仮固定を行い、その後、保持枠４４６とサファイア板４４３Ｂとの間の隙間に熱伝導性接着剤を充填して本固定させることができる。なお、この位置調整にはフォーカス調整及びアライメント調整の両方が含まれる。
【００７５】
なお、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのクロスダイクロイックプリズム４４４への取り付けは、必ずしも上記の順序で行う必要はなく、最終的に図８の状態となればよい。そして、以上のようにして一体化された液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４４は、クロスダイクロイックプリズム４４４の下方に位置する台座４４５の下面に形成された位置決め突起を下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに形成された両側の孔４８２Ｂ６（図６）に挿通し、位置決めを行い、中央の孔４８２Ｂ６（図６）および台座４４５の固定用孔にねじ等で固着される。
【００７６】
〔１−６．液晶パネルの位置調整方法〕
上記（ｄ）の位置調整工程におけるクロスダイクロイックプリズム４４４への液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの三次元的な位置調整は、保持枠４４６の斜面４４６Ｄと偏光板４４３のサファイア板４４３Ｂとの間に光硬化性接着剤を塗布したスペーサ４４９を挿入し、接着剤が未硬化な状態で、以下のように行う。
先ず、投写レンズ４６と正対する液晶パネル４４１Ｇを、サファイア板４４３Ｂとスペーサ４４９との接合面を摺動面としてアライメント調整を行い、保持枠４４６とスペーサ４４９との接合部、すなわち、スペーサ４４９を保持枠４４６の斜面４４６Ｄに沿って移動させ、フォーカス調整を行う。投写レンズ４６からの所定の位置に液晶パネル４４１Ｇを調整した後、光硬化性接着剤を紫外線照射し、硬化させ、固定を行う。ここで、紫外線はスペーサ４４９を透過して光硬化性接着剤に照射され、光硬化性接着剤は硬化する。
次に、上記位置調整の後に硬化固定された液晶パネル４４１Ｇを基準として、上記と同様に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの位置調整および固定を行う。
【００７７】
〔１−７．冷却ユニットによる冷却構造〕
図１２は、パネル冷却系Ａの冷却流路を示す図である。
図１３は、光源冷却系Ｂの冷却流路を示す図である。
図１４は、パネル冷却系Ａおよび光源冷却系Ｂの冷却流路を示す断面図である。
本実施形態のプロジェクタ１では、光学装置４４を主に冷却するパネル冷却系Ａと、光源装置４１１を主に冷却する光源冷却系Ｂとを備えている。
パネル冷却系Ａでは、図１２に示すように、光学装置４４の上方に配置された軸流吸気ファン３１が用いられている。軸流吸気ファン３１によって、アッパーケース２１の上面部２１１に形成された吸気口２１１Ａから吸引された冷却空気は、光学装置４４の上方まで導かれる。ここで、上ライトガイド４９は、光学装置４４の上面が露出するように、下ライトガイド４８の上面に設置されているので、上記軸流吸気ファン３１によって、吸引された冷却空気をライトガイド４７内に取り込むことができる。
【００７８】
図１４に示すように、ライトガイド４７内に取り込まれた冷却空気は、台座４４５の上面を冷却しつつ、スペーサ４４９によって形成された偏光板４４３と保持枠４４６との間の隙間、または保持枠４４６の光束入射側に入り込み、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束射出側および光束入射側、保持枠４４６、偏光板４４２，４４３、および偏光板４４３の表面の偏光フィルム４４３Ａを冷却し、下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに形成された排気口４８２Ｂ５を通過して、ライトガイド４７外部へと排出される。
【００７９】
下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに形成された排気口４８２Ｂ５を通過した空気は、図６に示すように、下ライトガイド４８がロアーケース２２の底面部２２１と当接した状態で形成されるダクト４８２Ｂ７に導かれ、光学ユニット４の前方側に送風される。
図１２に示すように、光学装置４４を冷却し、ダクト４８２Ｂ７を介して光学ユニット４の前方側に送風された空気は、最終的に光源装置４１１の近傍に配置されたシロッコファン３２に引き寄せられ、アッパーケース２１の側面部２１２に形成された排気口２１２Ａを通して排出される。
【００８０】
ここで、パネル冷却系Ａによる冷却空気は、光学装置４４を冷却する役割のみならず、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの表面に吹きつけられることで、パネル表面に付着した塵等を吹き飛ばす役割をも有している。パネル冷却系Ａにより、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの表面を常に清浄することができるから、プロジェクタ１において、安定した画質の光学画像をスクリーン等に投写できるようになる。
【００８１】
光源冷却系Ｂでは、図１３に示すように、光源装置４１１の近傍に設けられたシロッコファン３２が用いられている。
シロッコファン３２の吸気口は、下ライトガイド４８の光源装置収納部４８１の側面に形成された開口部４８１Ａと、光源装置４１１を載置固定する固定板４１１Ｂとで形成される矩形状の隙間に対向配置されている。
【００８２】
上記パネル冷却系Ａによってライトガイド４７内に入り込んだ冷却空気は、図１３および図１４に示すように、光学装置４４を冷却して下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに形成された排気口４８２Ｂ５を通過してライトガイド４７の外部に排出されるだけでなく、シロッコファン３２により、ライトガイド４７内および吸気口４８２Ｂ４を通って光源装置４１１の後方側へと引き寄せられる。
このシロッコファン３２によって引き寄せられる過程で、一体化された第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３および偏光変換光学素子４１４間を通ってこれらを冷却した後、光源装置４１１内に入り込んで光源ランプ４１６および楕円面鏡４１７を冷却している。
この際、特に偏光変換光学素子４１４は、光源ランプ４１６からの光束が照射されることで大量の熱を発生するため、この偏光変換光学素子４１４を冷却することは、光学ユニット４の安定稼動および耐久性向上の面で有効である。
【００８３】
上記偏光変換光学素子４１４や光源装置４１１を冷却した空気は、下ライトガイド４８の光源装置収納部４８１の側面に形成された開口部４８１Ａと光源装置４１１を載置固定する固定板４１１Ｂとで形成される矩形状の隙間を通って、シロッコファン３２に吸引され、アッパーケース２１の側面部２１２に形成された排気口２１２Ａを通して排出される。
【００８４】
〔１−８．光学装置の放熱構造〕
本実施形態のプロジェクタ１では、光学装置４４の冷却において、上記冷却ファンによる強制冷却だけでなく、光学装置４４の構造によって放熱経路が確保されている。
以下には、図５、図９、図１０および図１４を参照して、光学装置４４の放熱経路について説明する。
【００８５】
光源装置４１１からの光束の照射により、光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび光束射出側の偏光フィルム４４３Ａには熱が発生する。
液晶パネル４４１を収納する保持枠４４６と、偏光フィルム４４３Ａをサファイア板４４３Ｂに貼り付けて構成された偏光板４４３とが、断熱性を有した樹脂類から構成されたスペーサ４４９によって互いの熱の伝達が遮断されているため、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａに発生した熱の放熱経路は分割されており、以下それぞれの放熱経路について順に説明する。
【００８６】
先ず、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの放熱経路について説明する。
液晶パネル４４１は、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎと熱伝導被覆４４１Ｃ１が施された制御用ケーブル４４１Ｃと接続されており、該液晶パネル４４１に発生した熱は、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎと熱伝導被覆４４１Ｃ１とに分かれて放熱される。
射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎは、ライトガイド４７内の内部空気と接触し、かつ、液晶パネル４４１が収納保持される保持枠４４６と接続されており、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、保持枠４４６へと放熱される。
また、熱伝導被覆４４１Ｃ１は、ライトガイド４７内の内部空気と接触し、図１４に示すように、上ライトガイド４９およびアッパーケース２１の上面部２１１と接続されており、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、ライトガイド４７および外装ケース２へと放熱される。
【００８７】
また、保持枠４４６は、ライトガイド４７内の内部空気と接触し、かつ、該保持枠４４６の光束入射側面に固定された熱伝導板４４７と接続されており、該保持枠４４６に伝達された熱は、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、熱伝導板４４７へと放熱される。
熱伝導板４４７は、ライトガイド４７内の内部空気と接触し、かつ、下ライトガイド４８に取り付けられた熱伝導枠４８４，４８５の壁部４８４Ｂ，４８５Ｂと接続されており、該熱伝導板４４７に伝達された熱は、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、熱伝導枠４８４，４８５へと放熱される。
この際、熱伝導板４４７は、伝達された熱によって熱膨張し、該熱伝導板４４７の延出方向端部側が熱伝導枠４８４，４８５へ向って移動することとなるが、熱伝導枠４８４が下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに沿って進退移動することにより、熱伝導板４４７の熱膨張による変形が吸収される。従って、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに発生する熱のばらつきに起因する熱伝導板４４７ごと熱膨張の差は、熱伝導枠４８４の移動によって吸収されるため、熱伝導板４４７に対する不均一な応力の発生が抑制される。
【００８８】
熱伝導枠４８４，４８５は、ライトガイド４７内の内部空気と接触し、かつ、該熱伝導枠４８４，４８５の取付部４８４Ａ，４８５Ａを介して下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂと接続されており、該熱伝導枠４８４，４８５に伝達された熱は、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、ライトガイド４７へと放熱される。
ライトガイド４７は、プロジェクタ１内の内部空気と接触しており、ライトガイド４７に伝達された熱は、プロジェクタ１内の内部空気と熱交換が行われ、上記シロッコファン３２によって、外部へと排出される。
【００８９】
次に、偏光フィルム４４３Ａの放熱経路について説明する。
偏光フィルム４４３Ａは、液晶パネル４４１と同様にライトガイド４７内の内部空気と接触し、偏光板４４３のサファイア板４４３Ｂと接続されており、該偏光フィルム４４３Ａに発生した熱は、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、サファイア板４４３Ｂへと放熱される。
サファイア板４４３Ｂは、ライトガイド４７内の内部空気と接触し、クロスダイクロイックプリズム４４４の上下面に固定された台座４４５と接続されており、該サファイア板４４３Ｂに伝達された熱は、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気との熱交換とともに、上下の台座４４５へと放熱される。
【００９０】
クロスダイクロイックプリズム４４４の上方に固定された台座４４５は、ライトガイド４７内の内部空気と接触しており、上方に固定された台座４４５に伝達された熱は、上記パネル冷却系Ａによる冷却空気と熱交換が行われる。
クロスダイクロイックプリズム４４４の下方に固定された台座４４５は、下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂと接続されており、下方に固定された台座４４５に伝達された熱は、ライトガイド４７へと放熱される。
ライトガイド４７は、プロジェクタ１内の内部空気と接触しており、ライトガイド４７に伝達された熱は、プロジェクタ１内の内部空気と熱交換が行われ、上記シロッコファン３２によって、外部へと排出される。
【００９１】
以上のように、光学装置４４を構成する各部材の接続、および冷却ユニット３により、光学装置４４が冷却されている。
【００９２】
〔１−９．第１実施形態の効果〕
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）　光学装置４４が液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａを備え、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが断熱材料からなる位置調整用のスペーサ４４９を介してクロスダイクロイックプリズム４４４に取り付けられていることにより、光源からの光束の照射によって液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａに発生する互いの熱が、断熱材料からなるスペーサ４４９によって遮断され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａの間で高温側から低温側へ逆流することないので、光学装置４４の冷却効率を向上できる。
【００９３】
（２）　偏光フィルム４４３Ａがサファイア板４４３Ｂを介してクロスダイクロイックプリズム４４４の台座４４５と接続され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが熱伝導被覆４４１Ｃ１または、保持枠４４６、熱伝導板４４７および熱伝導枠４８４，４８５を介してライトガイド４７と接続されていることにより、断熱材料からなるスペーサ４４９で互いの熱流路が分割された偏光フィルム４４３Ａおよび液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂそれぞれが、独立して台座４４５およびライトガイド４７に放熱できるので、互いの熱が逆流せず、偏光フィルム４４３Ａおよび液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを確実に冷却できる。
【００９４】
（３）　偏光板４４３の基板として、硬度の高いサファイア板４４３Ｂを用いていることにより、該サファイア板４４３Ｂの略中央部に偏光フィルム４４３Ａを貼り付けた状態で、光射出側の偏光板４４３として機能させるととともに、上下の台座４４５に接続されていることにより、サファイア板４４３Ｂを介して台座４４５へ放熱することができ、余分な部材を省略し、コスト削減を図ることができる。
【００９５】
（４）　光変調装置４４０は、保持枠４４６を備え、該保持枠４４６がカーボン、チタン、アルミニウム、フッ化ケイ素等を添加した熱伝導性樹脂から構成されていることにより、該保持枠４４６の線膨張係数をガラス材料に近づけることができ、すなわち、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを構成する駆動基板４４１Ｄおよび対向基板４４１Ｅの線膨張係数に近づけることができ、光源装置４１１からの光束の照射による液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび保持枠４４６の熱膨張変形を略同程度に収めることができる。
したがって、線膨張係数の違いにより発生する熱応力を緩和し、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの相互位置のずれを防止することができ、表示画像の画素ずれを回避することができるとともに、熱応力による液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの破損等を回避することができる。
【００９６】
（５）　液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの表面に貼り付けられた射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎの外周縁と保持枠とが熱伝導性のシリコン系接着剤４４１Ｓ１，４４１Ｎ１によって接続されることにより、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎに伝達された熱を確実に保持枠４４６に伝達できる。また、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎの外周縁に設けたシリコン系接着剤４４１Ｓ１，４４１Ｎ１によって、射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎを透過する光束の一部が反射や屈折により射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎの外周縁から漏れることを防止でき、光学装置４４の光学的品質を向上できる。
【００９７】
（６）　液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの制御用ケーブル４４１Ｃに熱伝導被覆４４１Ｃ１を施すことにより、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに発生する熱を熱伝導被覆４４１Ｃ１を介して放熱することができ、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの冷却効率をより向上できる。
（７）　液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの制御用ケーブル４４１Ｃの熱伝導被覆４４１Ｃ１がライトガイド４７およびアッパーケース２１に接続されていることにより、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに発生する熱をより大きな熱容量を有するライトガイド４７およびアッパーケース２１に放熱できるので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの冷却効率をさらに向上できる。
【００９８】
（８）　光学装置４４がスペーサ４４９を備えていることにより、投写される画像の画素または投写レンズからのバックフォーカス位置を合わせるために、スペーサ４４９の位置を移動させることで、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整を行うことができ、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置を適切な状態に配置することができる。
（９）　スペーサ４４９が、紫外線を透過するアクリルやウレタン等の樹脂類から構成されていることにより、光学装置４４を製造する際に、サファイア板４４３Ｂと液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを収納した保持枠４４６との接合において、光硬化性接着剤を塗布したスペーサ４４９を用いれば、該スペーサ４４９内を光が透過し、保持枠４４６とサファイア板４４３Ｂとの接合を容易に行うことができ、光学装置４４の製造効率を向上できる。
【００９９】
（１０）　熱伝導板４４７の延出方向端部に９０度未満の所定角度に折り曲げた折曲部４４７Ｂを形成し、この折曲部４４７Ｂが付勢された状態で熱伝導枠４８４，４８５の壁部４８４Ｂ，４８５Ｂと当接されることにより、熱伝導板４４７の折曲部４４７Ｂが壁部４８４Ｂ，４８５Ｂに密着されるので、ライトガイド４７に放熱する熱流路が確保され、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを確実に冷却することができる。
（１１）　熱伝導板４４７がアルミニウム等の熱伝導性の良好な材料から構成することにより、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに発生する熱を確実に放熱できるとともに、熱伝導板４４７のばね性を小さくでき、熱膨張した際に生じる不均等な応力を減少して各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画素ずれを防止できる。
【０１００】
（１２）　保持枠４４６の接着剤溜まりとしての凹部４４６Ｅに溜めた接着剤により液晶パネル４４１を保持枠４４６に接着、固定することにより、液晶パネル４４１を保持枠に密着して接着することができ、また、接着剤溜まりをクレータ状の凹部４４６Ｅとすることで接着剤中に気泡が入りにくくなり、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの熱を確実に保持枠４４６に伝達できる。また液晶パネル４４１を直接保持枠４４６に接着することにより、通常、保持枠４４６とともに液晶パネル４４１を挟んで保持するために用いられる支持板等の部材が省略でき、部品点数の削減を図ることができる。
【０１０１】
（１３）　液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａに発生する熱の冷却をパネル冷却系Ａによる強制冷却、プロジェクタ１内の内部空気による自然空冷、および光学装置４４を構成する部材間やライトガイド４７への伝導放熱によって行うことができるので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａの冷却効率を一層向上させることができる。
（１４）　また、上記のような冷却構造を採用することにより、併用する冷却ファンの数を減少させ、さらに、該冷却ファンの回転数を減少させて微弱な冷却空気にも対応させることができるので、プロジェクタ１の低騒音化および小型化を促進することができる。
【０１０２】
〔２．第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第２実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態のプロジェクタ１とは、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを収納した保持枠４４６に固定された熱伝導板４４７と、下ライトガイド４８に取り付けられた熱伝導枠４８４，４８５との接続構造のみが相違している。このため、前記第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
【０１０３】
〔２−１．光学装置の構造〕
図１５〜図１７は、光学装置４４および熱伝導枠４８４の要部を示す断面図であり、それぞれ異なる熱伝導板４４７と熱伝導枠４８４との接続構造を示すものである。
図１５〜図１７において、光学装置４４は、前記第１実施形態と同一の部材である液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、保持枠４４６と、偏光板４４３と、クロスダイクロイックプリズム４４４と、スペーサ４４９とを備える。
また、下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに沿って進退自在に取り付けられた熱伝導枠４８４と接続される熱伝導板４４７が保持枠４４６に固定されている。
以下、図１５〜図１７にそれぞれ示された、熱伝導板４４７および熱伝導枠４８４の接続構造について説明する。
【０１０４】
図１５において、熱伝導板４４７は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束入射側面に沿って側方に延出し、その延出方向端部には略９０度に折り曲げられた折曲部４４７Ｂが形成されている。この折曲部４４７Ｂと熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂとは、互いに隙間Ｓを有して対向して配置されている。
すなわち、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに光源からの光束が照射されない常温設定時において、熱伝導板４４７と熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂとは接続されておらず、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂへの光束の照射により発生する熱で熱伝導板４４７が熱膨張した状態において、熱伝導板４４７の折曲部４４７Ｂが熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂと接続されるように設定されている。
【０１０５】
図１６において、熱伝導板４４７の折曲部４４７Ｂと熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂとが、熱伝導性材料からなる弾性部材４８４Ｄを介して接続されてもよい。
弾性部材４８４Ｄは、板状部材を熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂに接着したもので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂへの光束の照射により発生する熱で熱伝導板４４７が熱膨張し、折曲部４４７Ｂが壁部４８４Ｂへ向かって移動する際の移動量に応じて設定した厚さ寸法とされている。
【０１０６】
図１７において、熱伝導板４４７が液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束入射側面に沿って平面的に延出し、熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂの一部が熱伝導板４４７の延出方向に沿った壁面を有するように形成され、この壁面に熱伝導板４４７の延出方向先端側が接続されてもよい。
すなわち、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂへの光束の照射により発生する熱で熱伝導板４４７が熱膨張した状態において、熱伝導板４４７の先端側が延出方向に沿って摺動自在に壁部４８４Ｂと接続されるようになっている。
【０１０７】
なお、上述した第２実施形態において、熱伝導枠４８４，４８５は、下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに沿って進退自在に取り付けられるものとしたが、底面部４８２Ｂに固定されていてもよく、また、底面部４８２Ｂに突設された壁体として下ライトガイド４８と一体に形成されたものであってもよい。
【０１０８】
〔２−２．第２実施形態の効果〕
本実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）〜（９）、（１１）〜（１４）と略同様な効果に加えて、以下のような効果がある。
（１５）　常温設定時において、熱伝導板４４７の延出方向端部に形成された折曲部４４７Ｂと熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂとの間に隙間Ｓが設けられていることにより、熱伝導板４４７に圧力が加わらないので、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画素ずれを防止できる。そして、熱伝導板４４７が熱膨張した状態で、折曲部４４７Ｂが壁部４８４Ｂに当接することにより、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに発生した熱を熱伝導枠４８４を介してライトガイド４７に放熱して、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを確実に冷却できる。
【０１０９】
（１６）　熱伝導板４４７の折曲部４４７Ｂと熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂとの間に熱伝導性材料からなる弾性部材４８４Ｄが設けられていることにより、熱伝導板４４７に加わる圧力を弾性部材４８４Ｄが吸収し、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画素ずれを防止できるとともに、弾性部材４８４Ｄを介して各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに発生した熱をライトガイド４７に放熱して、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを確実に冷却できる。
【０１１０】
（１７）　熱伝導板４４７の延出方向先端側が延出方向に関して摺動自在に熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂと接続されることにより、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの熱で熱膨張した熱伝導板４４７の先端側の延出方向に関する移動が規制されず、熱伝導板４４７に圧力が加わることがないので、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画素ずれを防止できる。そして、熱伝導板４４７と壁部４８４Ｂとの接続は維持されるので、ライトガイド４７に放熱でき、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを確実に冷却できる。
【０１１１】
〔３．第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第３実施形態に係るプロジェクタは、前記第１、第２実施形態のプロジェクタ１とは、光変調装置４４０の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを保持枠４４６に収納、固定する際の接着方法の構成のみが相違している。このため、前記第１、第２実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
【０１１２】
〔３−１．光変調装置の構造〕
図１８は、光変調装置４４０の分解斜視図である。
図１８において、光変調装置４４０は、前記第１実施形態と同一の部材である駆動基板４４１Ｄおよび対向基板４４１Ｅから構成される液晶パネル４４１と、この液晶パネル４４１の表面に固着される射出側防塵板４４１Ｓおよび入射側防塵板４４１Ｎと、液晶パネル４４１を収納する保持枠４４６とを備える。
【０１１３】
保持枠４４６の収納部４４６Ａには、開口部４４６Ｃの周囲を囲んで、枠状に成型されたシリコンゴムシート４４６Ｆが貼り付けられている。このシリコンゴムシート４４６Ｆは、液晶パネル４４１が保持枠４４６に接着、固定される際に、射出側防塵板４４１Ｓまたは入射側防塵板４４１Ｎと密着する位置に設けられている。
なお、枠状のシリコンゴムとしては、シリコンゴムシートに限らず、二色成形や焼き付け等の方法により形成したものでもよい。また、保持枠４４６側に設けるものに限らず、射出側防塵板４４１Ｓまたは入射側防塵板４４１Ｎに設けてもよく、さらに、保持枠４４６と、射出側防塵板４４１Ｓまたは入射側防塵板４４１Ｎとの両方に設けてもよい。
【０１１４】
〔３−２．第３実施形態の効果〕
本実施形態によれば、前記各実施形態の（１）〜（１１）、（１３）〜（１７）と略同様な効果に加えて、以下のような効果がある。
（１８）　保持枠４４６と射出側防塵板４４１Ｓまたは入射側防塵板４４１Ｎとの間にシリコンゴムシート４４６Ｆが介在することにより、保持枠４４６と射出側防塵板４４１Ｓまたは入射側防塵板４４１Ｎとの密着性を高め、液晶パネル４４１に発生する熱を保持枠４４６へ伝達する際の熱伝導性をより良好にできる。
【０１１５】
〔４．実施形態の変形〕
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、以下に示すような変形をも含むものである。
例えば、前記各実施形態では、冷却ユニット３は軸流吸気ファン３１を備え、該軸流吸気ファン３１は、光学装置４４の上方に設置され、冷却空気は、光学装置４４の上方から下方に向けて流れる構成となっていたが、これに限らず、軸流吸気ファン３１を光学装置４４の下方に設置し、冷却空気の流れを光学装置４４の下方から上方に向けて流れる構成としてもよい。
ここで、クロスダイクロイックプリズム４４４の上方に固定された台座４４５および熱伝導枠４８４，４８５と、上ライトガイド４９またはアッパーケース２１との間に伸縮自在であるスプリングシリコーンゴム等の熱伝導性部材を介在することが好ましい。
【０１１６】
このような構成にすることにより、光源装置４１１からの光束の照射により液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａに発生した熱は、台座４４５および熱伝導枠４８４，４８５に放熱され、さらに、台座４４５および熱伝導枠４８４，４８５からスプリングシリコーンゴムを介して上ライトガイド４９またはアッパーケース２１に放熱されるので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａから放熱される伝導可能な全熱量を増加させることができ、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光フィルム４４３Ａの冷却効率をさらに向上させることができる。
【０１１７】
また、前記各実施形態において、熱伝導枠４８４，４８５は、その取付部４８４Ａの挿通孔４８４Ａ１に設けた弾性リング４８４Ｃ３の変形により底面部４８２Ｂに沿って進退移動可能に、かつ、弾性リング４８４Ｃ３の弾性力により所定の取付位置に復帰可能に取り付けられるものとしたが、これに限らず、図１９に示すような金属ばねを用いた構成とすることができる。
図１９は、熱伝導枠４８４の斜視図である。
図１９において、熱伝導枠４８４は、その取付部４８４Ａに設けられた挿通孔４８４Ａ１を通して、ねじ４８４Ｃ１、座金４８４Ｃ２、およびナット４８４Ｃ４によって下ライトガイド４８の底面部４８２Ｂに取り付けられている。熱伝導枠４８４の壁部４８４Ｂと対向する取付部４８４Ａの２辺縁には、底面部４８２Ｂにねじ止めされた金属ばね４８４Ｃ５が当接している。
従って、熱伝導枠４８４は、金属ばね４８４Ｃ５の変形により底面部４８２Ｂに沿って進退移動可能に、かつ、金属ばね４８４Ｃ５の弾性力により所定の取付位置に復帰可能に取り付けられている。
【０１１８】
また、前記各実施形態において、スペーサ４４９は、保持枠４４６に対して左右２体で構成され、保持枠４４６の左右辺縁に形成された斜面４４６Ｄに設置されていたが、この構成に限らず、左右それぞれのスペーサを保持枠４４６辺縁の長さ寸法よりも小さい寸法で、保持枠４４６の左右辺縁それぞれに、複数のスペーサを用いて構成してもよく、さらに、ピンスペーサ等を採用してもよい。
このような構成にすることにより、保持枠４４６とサファイア板４４３Ｂとの間の接触面を小さくすることができ、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと偏光板４４３との間の熱伝導をさらに少なくすることで、互いの熱の逆流を防止でき、光学装置４４の冷却効率をさらに一層向上できる。
【０１１９】
また、前記各実施形態において、偏光板４４３および液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂはクロスダイクロイックプリズム４４４の上下面に設けられた台座４４５に接続されていたが、この構成に限らず、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面側の台座４４５のみに接続されていてもよく、また、下面側の台座４４５のみに接続されていてもよい。
【０１２０】
さらに、前記各実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【０１２１】
また、前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記各実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
【０１２２】
さらにまた、前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行な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写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、プロジェクタの小型化、高輝度化に対応して、光学装置の冷却効率を良好にすることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図である。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を表す図であり、具体的には、図１からアッパーケースを外した分解斜視図である。
【図３】前記実施形態における光学ユニットを上方から見た全体斜視図である。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの光学系を模式的に示す平面図である。
【図５】前記実施形態におけるライトガイドの内部を示す平面図である。
【図６】前記実施形態における下ライトガイドを下方から見た全体斜視図である。
【図７】前記実施形態における熱伝導枠の取付構造を示す分解斜視図である。
【図８】前記実施形態における液晶パネルおよびプリズムを一体化した光学装置を上方から見た全体斜視図である。
【図９】前記実施形態における液晶パネルおよびプリズムを一体化した光学装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】前記実施形態における液晶パネルの構造を示す分解斜視図である。
【図１１】前記実施形態における液晶パネルを上方から見た全体斜視図である。
【図１２】前記実施形態におけるパネル冷却系Ａの冷却流路を示す分解斜視図である。
【図１３】前記実施形態における光源冷却系Ｂの冷却流路を示す分解斜視図である。
【図１４】前記実施形態におけるパネル冷却系Ａおよび光源冷却系Ｂの冷却流路を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における光学装置および熱伝導枠の接続構造を示す断面図である。
【図１６】前記実施形態における図１５とは異なる光学装置および熱伝導枠の接続構造を示す断面図である。
【図１７】前記実施形態における図１５、図１６とは異なる光学装置および熱伝導枠の接続構造を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態における液晶パネルの構造を示す分解斜視図である。
【図１９】本発明の変形例における熱伝導枠の取付構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１　プロジェクタ
２　外装ケース
４　光学ユニット
３１　軸流吸気ファン（冷却ファン）
４４　光学装置
４７　ライトガイド（光学部品用筐体）
４４０　光変調装置
４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ　液晶パネル（光変調素子）
４４１Ｃ　制御用ケーブル
４４１Ｃ１　熱伝導被覆
４４１Ｎ　入射側防塵板
４４１Ｎ１　シリコン系接着剤
４４１Ｓ　射出側防塵板
４４１Ｓ１　シリコン系接着剤
４４３　偏光板（光学変換素子）
４４３Ａ　偏光フィルム（光学変換膜）
４４３Ｂ　サファイア板（基板）
４４４　クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）
４４５　台座
４４６　保持枠
４４６Ｃ　開口部
４４６Ｅ　凹部（接着剤溜まり）
４４６Ｆ　シリコンゴムシート
４４７　熱伝導板
４４７Ｂ　折曲部
４４９　スペーサ
４８２Ｂ７　ダクト（隙間）
４８４，４８５　熱伝導枠
４８４Ｂ，４８５Ｂ　壁部（壁体）
４８４Ｄ　弾性材料
【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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