(57)【要約】【課題】組立性を格段に向上でき、画質の向上、冷却性能の向上が図られる光学装置の提供【解決手段】光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂと、光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置は、色合成光学装置の光束入射端面に対向配置され、該色合成光学装置に固定される固定部材６１０と、この固定部材６１０に設けられ、光変調装置を保持する保持部材６２０とを備え、固定部材６１０および保持部材６２０は、光束透過用の開口部６１５、６２５が形成された矩形板状の基部６１１，６２１と、この基部６１１，６１２の外周端縁から起立し、互いに向き合う一対の起立片６１２，６２２とを備えた断面Ｃ字状に構成され、固定部材６１０の一対の起立片６１２と、保持部材６２０の一対の起立片６２２とが互いに擦り合うように組み合わされている。【選択図】図４
2005234124.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して光学像を形成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、各光変調装置で形成された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置であって、
前記色合成光学装置の光束入射端面に対向配置され、該色合成光学装置に固定される固定部材と、
この固定部材に設けられ、前記光変調装置を保持する保持部材とを備え、
前記固定部材は、前記光束入射端面に対向し、光束透過用の開口部が形成された矩形板状の基部と、この基部の外周端縁から前記光変調装置に向かって起立し、互いに向き合う一対の起立片とを備えた断面Ｃ字状に構成され、
前記保持部材は、光束透過用の開口部が形成され、前記光変調装置が取り付けられる矩形板状の基部と、この基部の外周端縁から前記光束入射端面に向かって起立し、互いに向き合う一対の起立片とを備えた断面Ｃ字状に構成され、
前記固定部材の一対の起立片と、前記保持部材の一対の起立片とが互いに擦り合うように組み合わさ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、
前記固定部材および保持部材のいずれか一方には孔が形成され、他方にはこの孔に挿入される突起が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、
前記光変調装置および前記光束入射端面の間に配置される光学変換素子を備え、
この光学変換素子は、前記保持部材の前記起立片先端部分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４】
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、拡大投写するプロジェクタであって、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
外部から取り込んだ空気を内部で流通させる冷却装置が採用され、
前記固定部材および前記保持部材は、前記Ｃ字状の断面が前記空気の流れに略直交する向きであ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、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調して光学像を形成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、各光変調装置で形成された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置、およびこれを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、会議、学会、展示会でのプレゼンテーション用途等にプロジェクタが利用されており、近年では、ホームシアター用途にも利用されている。
このようなプロジェクタとして、光源ランプから射出された光束を、ダイクロイックミラーを用いて赤、緑、青の三色の色光に分離する色分離光学系と、分離された光束を色光毎に画像情報に応じて変調する３枚の液晶パネル（光変調装置において光変調を行う光変調素子）と、各液晶パネルで変調された光束を合成するクロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）を有する光学装置と、この光学装置によって形成されたカラー光学像をスクリーンに拡大投射する投写レンズとを備える三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタに組み込まれる光学装置では、クロスダイクロイックプリズムに液晶パネルや偏光板等の光学変換素子を一体に組み付けて、組立性の向上を図っている。
例えば、３つの液晶パネルがそれぞれ保持枠の凹部に収容され、固定板によって押圧固定されており、クロスダイクロイックプリズムの側方三方の光束入射端面には、液晶パネルを本固定するための固定枠板が貼付され、この固定板には、仮止め用の中間枠板がねじ止めされている（特許文献１参照）。
この例では、中間枠板の四隅から突設されたピンを保持枠の孔にそれぞれ挿入・係合することで液晶パネルの仮止め状態となり、この状態で液晶パネルと保持枠との間に一対の楔を押込んで位置決めし、最終的に、これらの楔を固定部材に接着固定する。
【０００４】
ところで、光学装置をプロジェクタに組み込む場合、各液晶パネルを投写レンズのバックフォーカスの位置に配置する必要がある。また、投写画像の１つ１つの画素は赤、緑、青の三原色の加法混色によって形成されるので、より精細な画像を得るために、各液晶パネルの相対位置を高精度に調整し、画素ずれを防止する必要がある。
したがって、従来は、各ピンや各楔の挿入量に応じて光軸に沿ったＺ方向の調整を行う一方、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に接着される固定板をＸ方向・Ｙ方向、およびこれらの回転方向に移動することで位置決めしていた（同特許文献参照）。
【０００５】
一方、このようなプロジェクタの高輝度化が促進されており、これに伴って、液晶パネル等の光学素子の冷却が重要な課題となっている。ここで、強制的な冷却方法として、ファン送風により、外部から取り入れた空気をこれらの光学素子に吹き付けていた（同特許文献参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１０９９４号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のような液晶パネルの取り付け構造では、固定枠体、ピンが突設された中間枠体、固定板、保持枠、楔等、数多くの部品を必要とし、しかも、比較的複雑な部品が含まれるため、これら多種多様な部品を組み立てるのに手間を要するとともに工程が複雑化し、設備投資を含めて製造コストが増加してしまうという問題があった。
また、このように取り付け構造が複雑なことから、液晶パネルの位置決め作業に際して、調整する方向によって移動する部材が異なり、さらに、複数のピンや楔等を動かすことになるので、製造装置や工程が複雑化し、作業性が悪かった。
【０００８】
そして、固定部材として複数のピンや楔が使用されているが、これらの小振りな部材に形状誤差が生じやすく、液晶パネルの位置決め作業が困難となるおそれがあった。また、その位置決め後も、液晶パネルはピンや楔で部分的に接着・支持されているに過ぎないから、衝撃が加わった場合、長年使用された場合などに、各液晶パネルの相対位置がずれやすく、光学像の画素ずれが生じるおそれがあった。
【０００９】
一方、外部空気の導入によって強制冷却を図ると、特にホームシアター用途では冷却ファンのモータ音が騒音となるおそれがあり、小型化および高輝度化に伴って内部の熱密度が上昇する中、冷却効率にも限界がある
【００１０】
本発明の目的は、このような問題に鑑みて、構造の単純化により、組み立ての作業性を格段に向上させることができるとともに、画質の向上にも寄与でき、さらに、冷却性能をも向上させることができる光学装置、およびこの光学装置を備えたプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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して光学像を形成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、各光変調装置で形成された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置であって、前記色合成光学装置の光束入射端面に対向配置され、該色合成光学装置に固定される固定部材と、この固定部材に設けられ、前記光変調装置を保持する保持部材とを備え、前記固定部材は、前記光束入射端面に対向し、光束透過用の開口部が形成された矩形板状の基部と、この基部の外周端縁から前記光変調装置に向かって起立し、互いに向き合う一対の起立片とを備えた断面Ｃ字状に構成され、前記保持部材は、光束透過用の開口部が形成され、前記光変調装置が取り付けられる矩形板状の基部と、この基部の外周端縁から前記光束入射端面に向かって起立し、互いに向き合う一対の起立片とを備えた断面Ｃ字状に構成され、前記固定部材の一対の起立片と、前記保持部材の一対の起立片とが互いに擦り合うように組み合わされていることを特徴とする。
【００１２】
ここで、色合成光学装置としては、クロスダイクロイックプリズム等を採用できる。クロスダイクロイックプリズムは、４つの直角プリズムが組み合わされた外観略立方体状の六面体であり、側面三方の光束入射端面に対向配置された３つの光変調装置からそれぞれ射出された色光が各直角プリズムの界面に設けられたＸ字状の誘電体多層膜によって合成される。
また、光学装置を電子機器の筐体等に組み込む際には、台座を筐体への固定具として使用できる。なお、固定部材は、色合成光学装置に直接固定されていても、この台座を介して色合成光学装置に間接的に固定されていてもよい。
なお、固定部材と保持部材とは入れ子状に組み合わせられ、この際に、いずれが外側となりいずれが内側となるかは問わない。
【００１３】
この発明によれば、固定部材と保持部材とを組み合わせられて互いに固定すると、光変調装置が色合成光学装置に取り付けられ、固定される。これにより、光変調装置を色合成光学装置に取り付けるための必須部材は固定部材および保持部材の２つだけとなり、部品点数が削減できる。
したがって、従来、ピンや楔、多種多様な固定板等を必要とし、これらを幾層にも組み付けた構造に対して、製造工程を簡略化でき、組み立て性を格段に向上できる。ひいては設備投資を含めて製造コストを低減できる。
ここで、固定部材および保持部材は、汎用の金属製パイプを板金プレスによってＣ字状に切り開くことで、安価かつ容易に製作できる。ピンや楔を固定部材や保持部材に突設形成する必要もないから、複雑な形状の部品がなくなり、部品コストを抑えられるとともに、部材の形状精度も向上させることができる。
【００１４】
また、固定部材と保持部材とを互いの起立片で擦り合わせるように動かすことにより、光変調装置が位置調整される。これら固定部材と保持部材とは隙間がある状態で組み合わせられているため、一対の起立片が相対する方向（Ｘ方向とする）、基部の外周に沿って起立片が延びるＹ方向、起立片が起立するＺ方向（光軸方向）、Ｘ・Ｙ方向の各回転方向、これらの何れの方向にも任意に調整可能となる。
ここで、光変調装置の取り付けに関しての必須部材は固定部材および保持部材だけであるため、色合成光学装置を所定光軸上に配置すれば、あとは、固定部材および保持部材の間の位置調整のみによって光変調装置が位置決めされる。
これにより、従来、光軸方向の調整には固定板の四隅に突設されたピンを移動し、他の方向の調整には、固定板の間に挿入した一対の楔を移動したり、色合成光学装置の光束入射端面に沿って固定板を移動したりしていたのに対して、位置決め作業を大幅に容易化できる。
【００１５】
さらに、従来のピン・楔・各種固定板の相関位置が光変調装置の位置決めに影響したのに対して、固定部材および保持部材という簡略な構成であることから、光変調装置の位置決めが狂う要素がほとんどない。簡略な構成とされた固定部材および保持部材は形状精度が出やすいことから、位置決め作業に困難が生じることもない。
したがって、光学装置がプロジェクタに組み込まれる場合、投写レンズのバックフォーカスに位置すべき光変調装置を高精度に位置決めでき、より一層精細な投写画像を実現できる。
なお、従来、光変調装置はピンの突端等で部分的に取り付けられているに過ぎなかったが、ピン等に比べて大ぶりな固定部材および保持部材で光変調装置を取り付けているので、衝撃が加わった場合、長年使用された場合などでも、光変調装置の位置がずれにくく、光学像の画素ずれを防止できる。
【００１６】
またさらに、固定部材および保持部材の形状に関し、起立片が色合成光学装置および光変調装置の間で、所定光軸にほぼ沿って起立していることから、光変調装置から射出された光束が保持部材および固定部材の開口部を透過し、色合成光学装置の光束入射端面に入射するまでに、この光束が固定部材および保持部材の起立片によって極力遮られずに済む。これにより、従来は、ピンや楔が光束入射端面と重なるぶん光束が遮られるので、色合成光学装置の光束入射端面にはピンや楔に応じたマージンが必要であったが、このマージンを最小限に抑えられる。
したがって、光変調装置の画像形成領域の大きさに対して色合成光学装置を小型化でき、色合成光学装置の部品コストの低減、および、光学装置全体の小型化を図ることができる。
なお、従来は、各種の固定板がピン、楔によって幾層にも組み付けられ、この組み付け構造が色合成光学装置の光束入射端面の面外方向にかさばり、光学装置を十分に小型化できなかったが、固定部材および保持部材の起立片が重なり合って固定されるので、光束入射端面の面外方向にかさばらず、この点でも小型化を図ることができる。
【００１７】
一方、光変調装置は光の照射によって温度上昇するが、この光変調装置の熱が固定部材および保持部材に迅速に伝導し、固定部材および保持部材を介して光学装置の外部にすみやかに放出される。
ここで、固定部材および保持部材は一対の起立片のぶん表面積が拡大されており、熱容量が大きいため、光変調装置の誤作動や劣化を効果的に防止できる。
【００１８】
本発明の光学装置では、前記固定部材および保持部材のいずれか一方には孔が形成され、他方にはこの孔に挿入される突起が形成されていることが好ましい。
この発明によれば、光変調装置の位置決め作業に際して、孔に突起を挿入するだけで、孔部分で突起が支持されて固定部材および保持部材が離脱・脱落しない。これにより、位置決め作業をより一層容易に行える。
このとき、位置決め作業は、孔の内部で突起が移動可能な範囲で行われ、孔や突起の位置や形状、寸法等は適宜設定できる。例えば、この孔を起立片に形成し、さらに光軸方向の径が長い長孔とすれば、光変調装置を光軸に沿って多く移動でき、フォーカス調整の調整代を大きく確保できる。反対に、孔の径を小さく設定し、突起の移動を規制した方が作業性の面で好ましい場合も考えられる。
【００１９】
本発明の光学装置では、前記光変調装置および前記光束入射端面の間に配置される光学変換素子を備え、この光学変換素子は、前記保持部材の前記起立片先端部分に取り付けられていることが好ましい。
この発明によれば、光変調装置および色合成光学装置の間には、固定部材および保持部材の起立片に応じたスペースがあり、ここに例えば、偏光板、視野角補正板、位相差板、各種光学フィルター等の光学変換素子が配置され、この光学変換素子が固定部材および保持部材によって収容・保持される。
これにより、光変調装置の取り付け構造の中で光学変換素子も保持されるので、光学変換素子を単独で支持する構造を不要にでき、光学装置の組立性の向上や小型化が図られる。
【００２０】
さらに、光学変換素子で生じた熱が固定部材及び保持部材に直ちに伝導し、固定部材および保持部材を介して光学装置の外部に素早く放熱される。
ここで、起立片によって光学変換素子が囲われるように保持され、固定部材および保持部材は、光学変換素子の熱を吸収する効果的なヒートシンクとなる。
したがって、光の照射によって温度上昇した光学変換素子が効率よく放熱冷却され、光学変換素子等の熱劣化を防止できる。特に、光変調装置からの射出光束を吸収して一定の偏光光を射出する射出側偏光板（光学変換素子）は光の吸収熱によって過熱しやすく、このような放熱冷却による効果が際立つ。
【００２１】
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、拡大投写するプロジェクタであって、前述したような光学装置を備えることを特徴とする。
この発明によれば、光学装置が前述のような作用及び効果を具備するため、同様の作用および効果を享受できる。
【００２２】
本発明のプロジェクタでは、外部から取り込んだ空気を内部で流通させる冷却装置が採用され、前記固定部材および前記保持部材は、前記Ｃ字状の断面が前記空気の流れに略直交する向きであることが好ましい。
この発明によれば、固定部材および保持部材のＣ字断面がプロジェクタの内部で流通する空気の流れに対向するため、外部から吹き付けられた空気の風量損失を極力抑えられる。一方、固定部材および保持部材の外周面はこの空気の流れに沿うので、整流作用が得られる。これにより、空気が固定部材および保持部材の外側に逃げにくく、一対の起立片に囲まれた光学変換素子を十分冷却することができ、光学装置の高温化を防止してプロジェクタの冷却効率に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の一形態に係るプロジェクタについて、図面を用いて説明する。
〔１−１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、プロジェクタ１の構造を模式的に示す平面図である。プロジェクタ１は、全体略直方体状で樹脂製の外装ケース２と、光源装置４１３から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成する光学ユニット４と、プロジェクタ１内に発生する熱を外部へと放出する冷却装置としての冷却ユニット５と、外部から供給された電力をこれらのユニット４,５等に供給する電源ユニット３とを備える。
【００２４】
外装ケース２は、各ユニット３〜５を収納するものであり、具体的な図示を省略するが、プロジェクタ１の上面部、前面部、および側面部を構成するアッパーケースと、プロジェクタ１の底面部、側面部、および背面部を構成するロアーケースとを備えて構成される。
【００２５】
図１に示すように、外装ケース２の前面には、切欠部２Ａが形成されている。外装ケース２に収納された光学ユニット４の一部は、この切欠部２Ａから外部側へ露出している。また、外装ケース２の前面において、切欠部２Ａの両側には、プロジェクタ１内の空気を排出するための排気口２Ｂ，２Ｃが形成されている。外装ケース２の底面において、光学ユニット４を構成する後述する光学装置４４に対応する部分には、外部から冷却空気を吸入するための図示しない吸気口が形成されている。
【００２６】
電源ユニット３は、図１に示すように、外装ケース２内における光学ユニット４の図１中右側に配置されている。この電源ユニット３は、具体的な図示を省略するが、インレットコネクタに差し込まれた電源ケーブルを介して供給された電力を、ランプ駆動回路（バラスト）や、ドライバーボード（図示略）等に供給するものである。
前記ランプ駆動回路は、供給された電力を光学ユニット４の光源ランプ４１１に供給するものである。前記ドライバーボードは、図示を省略するが、光学ユニット４の上方に配置され、入力された画像情報の演算処理を行った上で、後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの制御等を行うものである。
【００２７】
電源ユニット３および光学ユニット４は、アルミニウムまたはマグネシウム等の金属製のシールド板によって覆われている。また、前記ランプ駆動回路およびドライバーボードもアルミニウムまたはマグネシウム等の金属製のシールド板によって覆われている。これにより、電源ユニット３やドライバーボード等からの外部への電磁ノイズの漏れが防止されている。
【００２８】
冷却ユニット５は、プロジェクタ１内の流路に冷却空気を取り込んで、この取り込んだ冷却空気にプロジェクタ１内で発生した熱を吸収させ、この暖められた冷却空気を外部へと排出することにより、プロジェクタ１内を冷却するものである。この冷却ユニット５は、軸流吸気ファン５１と、シロッコファン５２と、軸流排気ファン５３とを備える。
【００２９】
軸流吸気ファン５１は、光学ユニット４の光学装置４４の下方で、かつ外装ケース２の前記吸気口の上方に配置されている。軸流吸気ファン５１は、この吸気口を介して、外部から冷却空気を光学ユニット４内に吸入し、光学装置４４を冷却する。
【００３０】
シロッコファン５２は、光学ユニット４の光源装置４１３の下方に配置されている。シロッコファン５２は、軸流吸気ファン５１によって吸入された光学ユニット４内の冷却空気を引き寄せ、この引き寄せる過程で光源装置４１３の熱を奪い、光学ユニット４の下方に配置されたダクト５２Ａを通って、排気口２Ｂから暖められた冷却空気を外部へ排出する。
【００３１】
軸流排気ファン５３は、外装ケース２の前面に形成された排気口２Ｃと電源ユニット３との間に配置されている。軸流排気ファン５３は、電源ユニット３によって暖められた電源ユニット３近傍の空気を吸入して、排気口２Ｃから外部へと排出する。
【００３２】
〔１−２．光学ユニットの構成〕
図２は、光学ユニット４を模式的に示す平面図である。
光学ユニット４は、図２に示すように、平面略Ｌ字状に形成され、光源ランプ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画像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、投写レンズ４６とを備える。これら光学部品４１〜４４，４６は、光学部品用筐体４７内に収納され固定される。
【００３３】
インテグレータ照明光学系４１は、図２に示すように、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４１３と、第１レンズアレイ４１８と、第２レンズアレイ４１４と、偏光変換素子４１５と、重畳レンズ４１６とを備える。
【００３４】
光源装置４１３は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から射出された放射光を反射する楕円面鏡４１２と、光源ランプ４１１から射出され楕円面鏡４１２により反射された光を平行光とする平行化凹レンズ４１３Ａとを備える。なお、平行化凹レンズ４１３Ａ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４１１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、超高圧水銀ランプ等を使用できる。さらに、楕円面鏡４１２および平行化凹レンズ４１３Ａの代わりに、放物面鏡を用いてもよい。
【００３５】
第１レンズアレイ４１８は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。各小レンズは、光源ランプ４１１から射出される光束を複数の部分光束に分割する。
【００３６】
第２レンズアレイ４１４は、第１レンズアレイ４１８と略同様の構成を有し、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。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４１８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する。
【００３７】
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１４と重畳レンズ４１６との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１４と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子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での光の利用効率が高められている。また、図２中の二点鎖線４１０で示すように、ユニット化された偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１４と、第１レンズアレイ４１８とは、一体的にユニット化されている。
【００３８】
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４４１を用いたプロジェクタ１（光学装置４４）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４１１からの光の略半分が利用されない。そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１１からの射出光を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。
【００３９】
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４２３，４２４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する。
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まで導く機能を有する。
【００４０】
このような光学系４１，４２，４３において、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透過するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが反射する。このダイクロイックミラー４２１によって透過した青色光成分は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１７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４１７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４４１Ｒ、４４１Ｇの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１７も同様である。
【００４１】
ダイクロイックミラー４２１で反射され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４１７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４１７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４１７に引き渡すためである。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、青色光等のその他の色光を通す構成としてもよい。
【００４２】
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カラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２から射出された光束が入射され、いわゆる偏光子となる入射側偏光板４４４と、各入射側偏光板４４４の光路後段に配置される３つの光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ、４４０Ｂと、各光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの光路後段に配置され、いわゆる検光子である射出側偏光板６３０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４４３とを備える。光学部品４４１，４４３，６３０は一体的に形成されて光学装置本体４８を構成する。
【００４３】
入射側偏光板４４４は、光学装置本体４８とは別体として構成される光学変換素子であり、色分離光学系４２で分離された各光束のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の方向の光束を吸収するものである。
この入射側偏光板４４４は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のフィルムおよびアセテートセルロース系の矩形状のフィルムが積層された偏光膜と、この偏光膜が貼付されたサファイアガラス製の基板とを備えている。
【００４４】
以上説明した各光学部品４１〜４４は、合成樹脂製の光学部品用筐体４７内に収容されている。
光学部品用筐体４７は、図示を省略するが、前述した各光学部品４１４〜４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４４（図２）を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられた部品収納部材と、この部品収納部材の上部の開口側を閉塞する蓋状部材とを備える。また、平面略Ｌ字状の光学部品用筐体４７の一端側には、光源装置４１３が収容され、他端側にはヘッド部４９を介して投写レンズ４６が固定されている。
【００４５】
〔１−３．光学装置を構成する光学装置本体の構成〕
図３には、光学装置本体４８が示されている。
光学装置本体４８は、クロスダイクロイックプリズム４４３と、このクロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面と略直交する端面である上下面に固定される一対の台座４４６，４４７と、この台座４４６，４４７に固定される３つの固定部材６１０と、これらの固定部材６１０に組み合わせられる３つの保持部材６２０と、これらの保持部材６２０に固定される光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂとを備えて構成されている。
【００４６】
クロスダイクロイックプリズム４４３は、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂから射出され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り、外観略立方体状の六面体である。クロスダイクロイックプリズム４４３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。このクロスダイクロイックプリズム４４３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。
【００４７】
台座４４６，４４７は、クロスダイクロイックプリズム４４３を支持固定するとともに、固定部材６１０が接合される部材であり、クロスダイクロイックプリズム４４３の上面に固定される上側台座４４６と、クロスダイクロイックプリズム４４３の下面に固定される下側台座４４７から構成されている。
上側台座４４６は、クロスダイクロイックプリズム４４３の角度調整の終了後、紫外線硬化型接着剤によってクロスダイクロイックプリズム４４３に固定される。下側台座４４７は、シリコ−ン系の熱伝導性接着剤によってクロスダイクロイックプリズム４４３に固定されている。
【００４８】
上側台座４４６および下側台座４４７は、ともにアルミニウムまたはマグネシウム合金製であり、クロスダイクロイックプリズム４４３の上面部・下面部よりも若干大きい外形寸法で略四角形板状に形成されている。
上側台座４４６には、四隅から外側に向かって延びる腕部４４８が形成されており、この腕部４４８により、光学装置本体４８は光学部品用筐体４７にねじ固定される。
【００４９】
光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂは、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをそれぞれ保持するパネル保持枠８２０とを備え、全体略矩形板状に形成されている。
【００５０】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、具体的な図示を省略するが、ガラス製の駆動基板および対向基板と、これらの基板間に注入されるＴＮ（ツイステッドネマチック）型の液晶とを備え、入射側偏光板４４４を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
駆動基板の内側には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電体からなる画素電極、各画素電極に対応するＴＦＴ素子などのスイッチング素子、配線、液晶分子を配列する配向膜などが形成されている。また、対向基板の内側面には、前記画素電極に対応する対向電極、駆動基板の配向膜とは向きが略直交する配向膜などが形成されている。これにより、アクティブマトリクス型の液晶パネルが構成されている。
また、これらの駆動基板と対向基板との間から、制御用ケーブル４４２が延出している。
【００５１】
パネル保持枠８２０は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画像形成領域に対応する矩形状の開口部８２１が形成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを収容可能な矩形容器状の枠部材であり、マグネシウムやアルミニウム、チタン、これらを含有する合金等、熱伝導性が良好な材料から構成されている。
このパネル保持枠８２０の四隅には、パネル保持枠８２０を貫通する貫通孔８３０がそれぞれ形成されている。また、上部表面には、放熱フィン８２２が形成されており、この放熱フィン８２２によって、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから伝導した熱が、パネル保持枠８２０を通じて放熱されやすくなっている。
【００５２】
固定部材６１０は、図４に示されるように、断面Ｃ字のチャンネル形状であり、矩形平板状の基部６１１と、この基部６１１の左右両端から面外方向（光軸方向）に向かって起立する一対の起立片６１２とを含んで形成されている。
この固定部材６１０は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、これらを含有する合金製等の汎用の金属製パイプを材料に、このパイプを板金プレスで切り開いて、安価かつ容易に形成されている。従来のようなピン等が突設形成された固定板等と比べて比較的単純な形状となっているため、固定部材６１０の部品コストを抑えられるとともに、部材の形状精度も向上させることができる。
【００５３】
基部６１１には、光束透過用の矩形の開口部６１５が略中央に形成されている。この基部６１１の両端は、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面に沿って、上側台座４４６および下側台座４４７に固定される。
また、起立片６１２には、光軸方向の径が長い長孔６１７が上端、中間、下端に３つ形成されている。この中間の長孔６１７は、一方の起立片６１２と他方の起立片６１２とにおいて対称ではなく、位置がずれている。そして、長孔６１７と長孔６１７との間には、複数の接着剤注入・硬化用の注入孔６１８がそれぞれ形成されている。
【００５４】
一方、保持部材６２０は、固定部材６１０と略同様に、開口部６２５が形成された基部６２１と起立片６２２とを含んで断面Ｃ字形状に形成され、固定部材６１０の内側に、起立片６１２と起立片６２２とが隙間を介して重なり合うように配置されている。
また、各起立片６２２の先端側は互いに接近する方向に曲折し、基部６２１の板面に略平行な折曲片６２３となっている。
【００５５】
基部６２１には、パネル保持枠８２０の貫通孔８３０に対応する位置に４つの雌ねじ穴６２８が開いている。これらの雌ねじ穴６２８に対し、貫通孔８３０を介して市販のねじＦＳがそれぞれ螺合されることによって、パネル保持枠８２０が保持部材６２０に固定されている。このようにねじ止めされているため、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに不良が生じた場合でも、パネル保持枠８２０ごと良品に交換することが容易である。
なお、保持部材６２０の材料について、例えば、アルミニウムや鉄など、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと線膨張率が近似する材料を使用すると、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの熱膨張に保持部材６２０が追従するので熱膨張に起因する変形が生じず、投写画像の画素ずれを防止できる。
【００５６】
起立片６２２には、固定部材６１０における長孔６１７および注入孔６１８の代わりに、表面から面外方向に突出する突起６２７が長孔６１７に応じた位置にそれぞれ形成されている。各突起６２７は長孔６１７に対して小さく、保持部材６２０と固定部材６１０とが組み合わせられると、この突起６２７は長孔６１７にそれぞれ緩い状態で挿入される。
ここで、起立片６２２の中間部位に形成された突起６２７は、前述の長孔６１７と同様、一方の起立片６２２と他方の起立片６２２とにおいて対称ではなく、位置がずれているので、固定部材６１０と保持部材６２０とはこれらの長孔６１７、突起６２７に応じた向きで組み合わせられ、これとは逆の向きで組み合わせられるのを効果的に防止できる。
【００５７】
射出側偏光板６３０は、入射側偏光板４４４と略同様に構成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、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。
ここで、射出側偏光板６３０の透過率を液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに印加される電圧に応じて変化させることによって光学像の色の階調特性を実現しており、射出側偏光板６３０は、入射側偏光板４４４よりも光の吸収熱によって一層劣化しやすい。
【００５８】
このような射出側偏光板６３０は、折曲片６２３の表面側にシリコーン系の熱伝導性接着剤で取り付けられ、保持部材６２０に保持されている。
なお、射出側偏光板６３０の保持位置は、折曲片６２３の裏面側でもよく、あるいは、固定部材６１０および保持部材６２０の開口部６１５，６２５の周囲（表面側・裏面側）でもよい。このように固定部材６１０および保持部材６２０は収容性が高いことにより、射出側偏光板６３０を複数の偏光板から構成し、一定の偏光光をより確実に射出することが考えられる。
さらに、射出側偏光板６３０に製造不良や変質が生じた場合でも、取り外して新しいものに交換可能であり、リワーク性に優れる。
なお、固定部材６１０および保持部材６２０には、位相差板や視野角補正板等、偏光板以外の光学変換素子を取り付けることもできる。
【００５９】
そして、固定部材６１０および保持部材６２０は、互いの起立片６１２，６２２を内側に、互いの基部６１１，６２１を向かい合わせに組み合わせられる。この際、長孔６１７から突起６２７が突出し、長孔６１７の周縁にて突起６２７が支持されるので、固定部材６１０および保持部材６２０が離脱・脱落せず、作業性に寄与できる。
また、固定部材６１０および保持部材６２０が組み合わされて入れ子状となるため、固定部材６１０および保持部材６２０内側に起立片６１２，６２２や折曲片６２３に応じた熱容量が生じ、また、基部６１１、６２１および起立片６１２，６２２によって射出側偏光板６３０が覆われることで、射出側偏光板６３０と固定部材６１０および保持部材６２０との間の熱伝導性が高まる。つまり、固定部材６１０および保持部材６２０は、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの取り付け用部材であるだけでなく、射出側偏光板６３０の放熱部材も兼ねている。
なお、前述のように、パネル保持枠８２０は保持部材６２０にねじ止めされており、固定部材６１０および保持部材６２０は、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４０４Ｂの放熱部材としても機能する。
【００６０】
光学装置本体４８は、次のように組み立てられる。
あらかじめ、クロスダイクロイックプリズム４４３に上側台座４４６および下側台座４４７をそれぞれ接着固定し、クロスダイクロイックプリズム４４３を光学部品用筐体４７の所定の光軸上に配置する。
また、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをパネル保持枠８２０に収容し、このパネル保持枠８２０を保持部材６２０にねじＦＳで固定する。
さらに、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面に沿うように、固定部材６１０をシリコーン系の熱伝導性接着剤で上側台座４４６、下側台座４４７の外周面に接着固定する。
【００６１】
次に、光変調装置４４０Ｒ，４０４Ｇ，４４０Ｂを高精度に位置決めし、光学装置本体４８を組み立てていく。
ここで必要な作業は、固定部材６１０に対して保持部材６２０を向かい合わせに組み合わせ、位置決め完了後、これらの固定部材６１０と保持部材６２０とを互いに固定するだけである。
すでに、固定部材６１０はクロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面に沿って固定されており、保持部材６２０には光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂが取り付けられているので、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの位置決めは、固定部材６１０および保持部材６２０の間の位置関係のみで規律される。
【００６２】
従来は、ピンや楔、多種多様な固定板等を必要とし、これらを幾層にも複雑に組み付けた構造が採用されていたが、基本的に、固定部材６１０と保持部材６２０という２つの部材だけで光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの取り付けが行われるので、部品点数の削減、構造の簡素化による製造工程の簡略化が図られ、組み立て性を格段に向上できる。
なお、この組み立てに際しては、接着する部材の材質等に応じて熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤等を使用することにより、接着剤を迅速に硬化させ、作業効率を向上させることができる。すなわち、金属等の熱伝導性が高い材質には熱硬化型接着剤を好適に使用できる一方、透明な合成樹脂等、透光性を有する材質が用いられ、接着箇所に光が入射可能である場合は、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤を好適に使用できる。
【００６３】
まず、投写レンズ４６と正対する光変調装置４４０Ｇのパネル保持枠８２０を、保持部材６２０ごと、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面に固定された固定部材６１０に対向配置する。この際のチャッキングは、パネル保持枠８２０または保持部材６２０の外形基準で行うことができる。あるいは、パネル保持枠８２０を保持部材６２０ごと吸着してもよい。
そして、光変調装置４４０Ｇを保持部材６２０ごと移動させ、互いの起立片６１２，６２２が重なり合うように、保持部材６２０を固定部材６１０に組み合わせる。この際、突起６２７が長孔６１７に向かって横から押込まれ、長孔６１７から突出する。これにより、固定部材６１０から保持部材６２０が脱落せず、突起６２７の移動が長孔６１７の範囲内に規制されて、以降の位置決め作業が容易となる。
この状態で、紫外線硬化型接着剤を固定部材６１０の注入孔６１８から起立片６１２と起立片６２２との間に注入する。
【００６４】
続いて、固定部材６１０に対して保持部材６２０を光軸方向に移動させて、投写レンズ４６のバックフォーカス面内に液晶パネル４４１Ｇのフォーカス面を合わせ込むフォーカス調整を行う。
この際、突起６２７が長孔６１７内で移動可能な範囲で、光変調装置４４０Ｇを任意に移動できる。
光変調装置４４０Ｇの位置決めが済んだら、紫外線を照射して起立片６１２、６２２間に注入された紫外線硬化型接着剤を硬化させ、光変調装置４４０Ｇを固定する。
この際、注入孔６１８からも光が回り込むので、この接着剤を迅速に硬化させることができる。また、この注入孔６１８や長孔６１７部分に接着剤が溜まって流れにくいため、射出側偏光板６３０の汚れを防止できる。
【００６５】
なお、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの位置決めが済んだ後に紫外線硬化型接着剤を注入してもよいが、接着剤の表面張力で位置決めが狂うことも考えられるため、上述のように位置決め前に注入するのが好ましい。
また、固定部材６１０と保持部材６２０とを固定するのに熱硬化型接着剤も使用できるが、射出側偏光板６３０を熱から保護する観点から、紫外線硬化型のような光硬化型接着材を使用するほうが好ましい。
【００６６】
こうして光変調装置４４０Ｇが固定されたら、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｂについても同様に、固定部材６１０と保持部材６２０とを組み合わせ、注入口６１８から紫外線硬化型接着剤を注入し、上記のようなフォーカス調整を行うとともに、液晶パネル４４１Ｇを基準として、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ間の位置が調和して１つ１つの画素に色のずれが生じないようにアライメント調整を行う。
【００６７】
ここで、固定部材６１０と保持部材６２０との間には隙間があり、起立片６１２と起立片６２２とを擦り合せるように動かして、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｂの位置や姿勢を変化させることができる。
つまり、一対の起立片６１２，６２２が相対する方向（Ｘ方向とする）、基部６１１，６２１の外周に沿って起立片６１２，６２２が延びるＹ方向、長孔６１７の長径方向となるＺ方向（光軸方向）、Ｘ・Ｙ方向の各回転方向、これらの何れの方向にも光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｂを任意に移動でき、光学像の画質を一層精細なものにできる。
【００６８】
このフォーカス・アライメント調整の過程で、注入された接着剤が固定部材６１０の起立片６１２と保持部材６２０の起立片６２２との間に充填されるので、紫外線を照射してこの接着剤を硬化させる。
なお、アライメント調整に関しては、固定部材６１０と上側・下側台座４４６、４４７の外周面との間の接着剤が未硬化な状態で、この接着面に沿って固定部材６１０をＸ方向・Ｙ方向に移動して行ってもよいが、上述のように固定部材６１０および保持部材６２０の擦り合わせによって行うほうが、固定部材６１０に対して保持部材６２０だけを移動させればよいので、位置決め作業を大幅に容易化できる。
【００６９】
このように、固定部材６１０と保持部材６２０との間の位置関係によって光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの位置決めが単純に規律されることから、従来のようにピン・楔・各種固定板の相関位置が光変調装置の位置決めに影響したのと比べ、光変調装置の位置決めが狂う要素がほとんどない。また、従来のピン等が突設形成された固定板等に比べて、固定部材６１０および保持部材６２０は比較的単純な形状であって形状精度が出やすく、位置決め作業に困難が生じることもない。
したがって、投写レンズ４６のバックフォーカスに位置すべき液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを高精度に位置決めでき、より一層精細な投写画像を実現できる。
【００７０】
また従来は、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂはピン等によって部分的に支持されており、接合強度が弱かったのに対して、ピン等よりも大ぶりである固定部材６１０および保持部材６２０が上側台座４４６・下側台座４４７、パネル保持枠８２０に十分な接合面積で接着されており、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂをクロスダイクロイックプリズム４４３に確実に支持可能となる。
よって、衝撃が加わった場合、長年使用された場合などでも、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの位置がずれにくく、光学像の画素ずれを防止できる。
【００７１】
まとめると、上側台座４４６および下側台座４４７に固定された固定部材６１０と、パネル保持枠８２０に固定された保持部材６２０とが固定されることによって、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂがクロスダイクロイックプリズム４４３に取り付けられ、固定される。
なお、固定部材６１０の起立片６１２および保持部材６２０の起立片６２２が重なり合って固定されるので、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面の面外方向にかさばらず、光学装置４４の小型化が阻害されない。
【００７２】
以上説明した光学装置本体４８には、光束が入射側偏光板４４４を介して入射し、その入射光は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを透過して、さらに、射出側偏光板６３０を透過し、クロスダイクロイックプリズム４４３に入射する。
ここで、固定部材６１０および保持部材６２０の起立片６１２，６２２が光軸方向に沿って起立しているので、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂから光束が射出され、この光束が保持部材６２０および固定部材６１０の開口を透過し、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面に入射するまでに、起立片６１２，６２２によって極力遮光されないで済む。これにより、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面のマージンを最小限に抑えることができ、クロスダイクロイックプリズム４４３の小型化による部品コストの低減を図ることができる。
また、クロスダイクロイックプリズムの小型化によって、投写レンズ４６のバックフォーカスが短くなり、投写レンズ４６により多くの光が呑み込まれて、明るい投写画像を得ることができる。
【００７３】
ところで、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、射出側偏光板６３０、クロスダイクロイックプリズム４４３は、光の入射によってそれぞれ加熱される。この熱についてそれぞれ見てみると、液晶パネル４４１Ｒ，４４４１Ｇ，４４１Ｂで生じた熱はパネル保持枠８２０、保持部材６２０および固定部材６１０にすみやかに熱伝導し、これらの表面や放熱フィン８２２から、冷却空気中に放出される。
一方、射出側偏光板６３０で生じた熱は、保持部材６２０，固定部材６１０に直ちに伝導し、これらの表面から迅速に放出される。
ここで、固定部材６１０および保持部材６２０には、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂや射出側偏光板６３０からの熱が伝導し、この熱はさらに、上側台座４４６および下側台座４４７にも伝導し、腕部４４８から光学部品用筐体４７にも伝導し、最終的には、光学部品用筐体４７を通じて外装ケース２にも伝導する。よって、固定部材６１０、保持部材６２０、上側台座４４６、下側台座４４７、および光学部品用筐体４７等がヒートシンクとなって熱容量が大きく確保され、冷却空気との接触面積が増加し、冷却空気との間の熱交換が効率的となる。これにより、冷却効率を大幅に向上させることができる。
なお、クロスダイクロイックプリズム４４３で生じた熱についても、上側台座４４６、下側台座４４７、さらに光学部品用筐体４７に伝導し、放出される。
【００７４】
このように、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂや射出側偏光板６３０を十分効果的に放熱冷却できるので、射出側偏光板６３０の偏光膜や液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの耐久性の向上・長寿命化が図られ、熱劣化等に起因する画質低下を防止して、機能的信頼性を向上させることができる。
【００７５】
〔１−４．冷却構造〕
以下、プロジェクタ１に設けられた空冷式の冷却について説明する。プロジェクタ１は、図１に示すように、主に光学装置４４（図２）を冷却する光学装置冷却系Ａと、主に光源装置４１３を冷却する光源冷却系Ｂと、主に電源ユニット３を冷却する電源冷却系Ｃとを備える。
光学装置冷却系Ａは、外装ケース２の下面に形成される図示しない吸気口と、この吸気口の上方に配置される軸流吸気ファン５１と、光学部品用筐体４７の底面において軸流吸気ファン５１の上方に形成される開口部４Ｂとを備える。
【００７６】
プロジェクタ１の外部の新鮮な冷却空気は、軸流吸気ファン５１により、外装ケース２の吸気口から吸入され、開口部４Ｂを介して、光学部品用筐体４７内に入り込む。この際、図示を省略するが、光学部品用筐体４７の下面には、整流板が設けられており、これにより、光学部品用筐体４７外部の冷却空気は、下から上へと流れるように整流されている。
【００７７】
図１の矢印で示すように、光学部品用筐体４７内に導かれた冷却空気は、整流された結果、光学装置４４の下方から上方へと流れ、液晶パネル４４１Ｇの表裏面側を通り、台座４４６，４４７や固定部材６１０、保持部材６２０、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ、さらに、入射側偏光板４４４等を冷却しながら、光学装置本体４８の上方へと流れる。
【００７８】
この際、固定部材６１０および保持部材６２０は断面Ｃ字状であることから、基部６１１，６２１、起立片６１２，６２２、および折曲片６２３の内側で冷却空気が整流され、射出側偏光板６３０の板面に沿って勢いよく冷却空気が吹き付けられ、射出側偏光板６３０の全体に供給される。これにより、射出側偏光板６３０に温度むらが生じず、冷却効果が一層高められる。
なお、固定部材６１０および保持部材６２０のＣ字断面がこの空気の流れに対向するため、吹き付けられた空気の風量損失が極力抑えられるとともに、空気が固定部材６１０および保持部材６２０の外側に逃げにくい。
このように、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂおよび射出側偏光板６３０は、この冷却空気の導入による冷却と、前述した放熱冷却との２系統により効率的に冷却されるので、プロジェクタ１内部を循環する冷却空気の風量を増加させなくても、光学装置４４が組み込まれているプロジェクタ１の高輝度化、小型化、低騒音化を阻害しない。
【００７９】
また、光学装置冷却系Ａにおいて、循環する冷却空気は、光学装置４４を冷却する機能に加えて、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの表面等に付着した塵埃を吹き飛ばす機能も有する。このため、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの表面が常に清浄な状態となり、安定した画質を確保できる。
【００８０】
光源冷却系Ｂは、図１に示すように、シロッコファン５２と、ダクト５２Ａと、排気口２Ｂとを備える。この光源冷却系Ｂにおいて、光学装置冷却系Ａを通過した冷却空気は、シロッコファン５２によって吸引され、光源装置４１３内に入り込んで光源ランプ４１１を冷却した後に、光学部品用筐体４７から出てダクト５２Ａを通り、排気口２Ｂから外部へと排出される。
【００８１】
電源冷却系Ｃは、電源ユニット３の近傍に設けられた軸流排気ファン５３と、排気口２Ｃとを備える。この電源冷却系Ｃにおいて、電源ユニット３による熱によって温められた空気は、軸流排気ファン５３によって吸引され、排気口２Ｃから排出される。この際、プロジェクタ１内全体の空気も同時に排出しており、プロジェクタ１内に熱がこもらないようになっている。
【００８２】
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。
固定部材や保持部材の形状、材質等は、前記実施形態のものに限定されない。固定部材および保持部材に形成される孔および突起の数、位置、形状等についても限定されない。
例えば、前記実施形態のような板金加工以外に、固定部材や保持部材をＣ字状に型成形できる。
また、光変調装置は、固定部材および保持部材を介して色合成光学装置に固定されていればよく、台座やねじを備えていなくても本発明の目的を達成できる。台座を備える場合には、台座の下方がプロジェクタの筐体に固定されていても構わない。
さらに、プロジェクタの冷却装置における空気の流れは、前記実施形態のように下から上へ向かって吹き上げる方向に流れている必要はなく、吹き降ろす方向に流れていてもよい。
【００８３】
固定部材および保持部材の固定態様は、前記実施形態のような接着剤による接着固定に限らず、例えば、両面テープによる固定なども考えられる。また、前記実施形態で長孔６１７および突起６２７の部分で加熱溶融して固定することも考えられる。
前記実施形態では、パネル保持枠８２０がねじＦＳによって保持部材６２０に固定されていたが、光変調素子の保持枠（パネル保持枠８２０）が保持部材に接着剤等によって固定されていてもよい。
さらに、光変調素子の保持枠（パネル保持枠８２０）、固定部材、保持部材の互いの固定部分には、熱伝導性のシリコーン系接着剤や、熱伝導性のグリス等を充填し、熱伝導性を向上させることができる。
なお、前記各実施形態でいくつか例示したが、熱伝導性材料としては、Ｍｇ合金、Ａｌ合金、Ｍｏ−Ｃｕ合金、Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金や、カーボンフィラーを含有する樹脂材料等があり、これらの材料を固定部材、保持部材、台座、光変調素子の保持枠（パネル保持枠８２０）等に採用できる。
【００８４】
そして、固定部材と保持部材とが擦り合わせ可能であれば、固定部材の起立片と保持部材の起立片との間の隙間寸法は限定されない。ほとんど隙間がない状態で、固定部材と保持部材とが光軸方向のみに相対移動し、フォーカス位置の調整だけを行うものであってもよい。逆に、固定部材と保持部材との間にかなりの遊びがあっても、例えば、その隙間に接着剤を充填することで固定部材と保持部材とを固定できるので構わない。
また、保持部材の代わりに変調素子の保持枠（パネル保持枠８２０）と固定部材とを向かい合わせに組み合わせ、これらの擦り合わせによって光変調素子（液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）の位置決めを行っても、本発明と等価の作用効果を奏する。
【００８５】
光学変換素子の種類は、前記各実施形態で例示した偏光板や、視野角補正板、位相差板に限定されず、光学的特性を変換する各種の素子を採用できる。これらの光学変換素子は、使用される数は限定されず、互いに異なる種類の複数の光学変換素子が組み合わせられてもよい。
これらの光学変換素子の固定態様は特に限定されず、例えば、固定部材や保持部材に溝を形成し、この溝に光学変換素子を差し込んでもよい。また、色合成光学装置の光束入射端面に光学変換素子が直接貼付されていてもよい。
【００８６】
前記実施形態のようなＴＮ（ツイステッドネマチック）型以外にも、光変調素子に各種の液晶を採用できる。
また、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのような液晶による光変調素子のほかに、マイクロデバイスミラーによる光変調素子等も採用できる。
さらに、光変調素子は、前記実施形態のように透明な電極を使用する透過方式から、必要に応じて反射電極を使用する反射方式に切り替えて使用されてもよい。
【００８７】
また、前記実施形態の光学装置４４は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備えた所謂三板式であったが、２つの液晶パネル等の光変調素子を備えた二板式の光学装置とすることもできる。なお、単板式の光学装置としても、固定部材および保持部材によって光変調装置が支持・保持されていれば、固定部材および保持部材の擦り合わせによって光変調装置の位置決めが可能であり、本発明と同様の作用効果を享受できる。
【００８８】
本発明の光学装置は、前記各記実施形態のような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１のほかに、スクリーンの観察方向と対向する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できる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の光学装置は、プロジェクタに利用できるほか、その他の光学機器にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの構造を模式的に示す平面図。
【図２】前記実施形態における光学ユニットを模式的に示す図。
【図３】前記実施形態における光学装置を上方から見た斜視図。
【図４】前記実施形態における固定部材および保持部材の分解斜視図。
【符号の説明】
【００９１】
１…プロジェクタ、５…冷却ユニット（冷却装置）、４４…光学装置、４８…光学装置本体、４１１…光源ランプ、４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ…光変調装置、４４３…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、６１０…固定部材、６１１…基部、６１２…起立片、６１５…開口部、６１７…長孔（孔）、６２０…保持部材、６２１…基部、６２２…起立片、６２５…開口部、６２７…突起、６３０…射出側偏光板（光学変換素子）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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