(57)【要約】【課題】一層の小型化、製造コストの低減、製造の容易化が確実に図られ、画質の向上に寄与でき、さらに、十分効率的に冷却できる光学装置の提供。【解決手段】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４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂと、複数の光束入射端面を有し、光学像を合成する色合成光学装置４４３とを備えた光学装置４４は、複数の光束入射端面と交差する端面に設けられる台座４４６，４４７と、この台座４４６，４４７と光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂとの間に挿入され、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂを所定位置に位置決め調整する調整部材７００とを備え、台座４４６，４４７の外周部分には、色合成光学装置４４３の光束入射端面に対して傾斜する傾斜面４４６Ａ，４４７Ａが形成され、調整部材７００は、この傾斜面４４６Ａ，４４７Ａに沿って挿入される。【選択図】図３
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【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複数の光束入射端面と交差する端面に設けられる台座と、この台座と前記光変調装置との間に挿入され、該光変調装置を所定位置に位置決め調整する調整部材とを備え、
前記台座の外周部分には、前記色合成光学装置の光束入射端面に対して傾斜する傾斜面が形成され、
前記調整部材は、この傾斜面に沿って挿入され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、
前記台座は、前記複数の光束入射端面と交差する一方の端面と、他方の端面とにそれぞれ設けられ、
前記傾斜面は、これらの台座において互いに略平行の向きであ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、
前記台座および前記調整部材は、熱伝導性材料から構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１から請求項３のいずれかに記載の光学装置において、
前記光束入射端面および前記光変調装置の間に配置される光学変換素子と、
この光学変換素子を保持する保持部材とを備え、
前記光変調装置は、この保持部材に固定され、
前記調整部材は、前記保持部材および前記台座の傾斜面の間に挿入され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、
前記保持部材は、前記光変調装置が固定される断面Ｃ字状の外側部材と、この外側部材に収容される断面Ｃ字状の内側部材とを備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の光学装置において、
前記光変調装置は、断熱材を介して前記保持部材に固定されていることを特徴とする光学装置。
【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６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。
【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る光学装置、およびこの光学装置を備える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枚の光変調装置（液晶パネル）と、各液晶パネルで変調された光束を合成する色合成光学装置（クロスダイクロイックプリズム）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は、容易に持ち運べて、様々な機会に使用できるように、より軽量、コンパクトな製品が開発されている。
ここで、プロジェクタに組み込まれる光学装置は、液晶パネル等の光変調素子を備え、液晶パネルの入射側および射出側に偏光板をそれぞれ備えている。そして、これらの液晶パネルや偏光板自体を小型化するとともに、これらの取り付け構造も省スペース化している。
【０００４】
例えば、特許文献１では、３つの光変調装置が保持枠にそれぞれ収容され、３つの偏光素子は一対の固定板の間にそれぞれ固定され、クロスダイクロイックプリズムの三方の光束入射端面には固定用のベース部材が貼付され、保持枠、固定板の四隅に形成された孔にピン状部材がそれぞれ挿入されるとともに、ベース部材にピン状部材の先端が接着固定されている。これにより、部材が幾層にも組み付けられ、液晶パネル、偏光素子、およびクロスダイクロイックプリズムが一体化されている。このような構成によって、光変調装置を単独で支持する構造が不要となるので小型化が図られる。
【０００５】
そして、特許文献２では、クロスダイクロイックプリズムのいずれの光束入射端面とも交差する端面に上下一対の台座が設けられ、この台座に保持部材が直接固定され、この保持部材と液晶パネルとはピン状部材やスペーサを用いて固定されている。これにより、光束入射端面の光束透過領域を大きく確保でき、クロスダイクロイックプリズムの小型化を通じて光学装置やプロジェクタ全体を小型化することができる。
【０００６】
一方、上記のように小型化が促進されるとともに、明るい場所でも鮮明な投写画像を表示できるように光源の高輝度化が促進されている。
これに伴い、高輝度化された光源からの光束が、小型化された液晶パネルや偏光板に集中するようになり、熱密度が上昇して、液晶パネルや偏光板にかかる熱負荷が非常に大きくなっている。この熱負荷により、液晶パネルや偏光板に用いられた有機材料が歪んで劣化したり、液晶の過熱から動作不良を生じたりするおそれがあった。
【０００７】
さらに、偏光板は、入射した光束のうち偏光軸に沿った方向の光束のみを透過させ、その他の方向の光束を吸収することから、過熱しやすい。また、液晶パネルに電圧を印加し、印加電圧に応じて射出側の偏光板の透過率を変化させることによって光学像の階調特性を得ているため、特に、射出側偏光板において、光の吸収熱による劣化が一層生じやすく、光束が吸収されずに光抜け現象が生じるなど、光学像の画質低下につながるおそれがあった。
なお、以上のような問題は、偏光板に限らず、視野角補正板や、位相差板等の熱劣化を生じやすいその他の光学機能を有する光学変換素子を採用した場合でも同様に発生するおそれがある。
【０００８】
これらの懸念に対応して、特許文献１では、液晶パネルと光束入射端面との間に十分な隙間を確保できる一対のスペーサおよび支持部材が、液晶パネルの保持枠両端に平行に設けられている。ここで、液晶パネルとクロスダイクロイックプリズムとの間には、いずれの光束入射端面にも沿う方向に、すなわち、上下方向に冷却用の空気の流路が形成されており、一対のスペーサは、この空気の流れを遮らないように上下に延びるように配置されている。
また、特許文献２では、クロスダイクロイックプリズムの台座には、表面に凸部が形成された保持部材が固定されており、該凸部に隣接して光束入射端面と保持部材との間に形成された隙間に冷却風が導入されている。
【０００９】
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。
そこで、特許文献１では、液晶パネルの保持枠に固定された支持部材の傾斜面に対して三角柱状のスペーサを移動することによって、各光束入射端面に対する各液晶パネルの位置が調整可能となっている。
一方、特許文献２では、液晶パネルは保持部材を介して台座に接着剤で固定されており、接着剤が未硬化な状態で保持部材を台座の外周面に沿って移動させることによって液晶パネルの位置が調整可能となっている。また、液晶パネルと該液晶パネルの保持枠との間に挿入されたスペーサの挿入量を調整することによって液晶パネルを光軸方向に沿って動かし、フォーカス調整も行える。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２２１７５８号公報（図６）
【特許文献２】特開２００３−１２１９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のようなピン状部材やスペーサを設けると、光学装置全体として見た場合、ピン状部材やスペーサの分かさばってしまい、十分に小型化できないという問題があった。
とりわけ、液晶パネルの固定にスペーサを採用した場合は、スペーサの位置がクロスダイクロイックプリズムの光束透過領域と重なり、スペーサによって光が遮られるので、スペーサを設けない場合と同様の大きさの光束透過領域を確保しようとすると液晶パネルの画像形成領域の大きさに対してクロスダイクロイックプリズムが大型化してしまい、やはり光学装置の小型化が阻害されてしまう。
【００１２】
一方、液晶パネルの固定にピン状部材を採用した場合、液晶パネルはピン状部材で部分的に接着・支持されているに過ぎないから、偏光板等の光学変換素子が複数用いられてピン状部材に荷重が掛かる場合や、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、光学像に画素ずれが生じるおそれがあった。
さらに、ピン状部材やスペーサ、ベース部材、固定板、支持部材、保持部材等、部品点数が多く、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、設備投資を含めた製造コストが増加してしまうという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上記問題に鑑みて、構造の簡素化により、一層の小型化、製造コストの低減、および製造の容易化が確実に図られるとともに、部品間の接合強度を向上して画質の向上に寄与でき、さらに、十分効率的に冷却できる光学装置、およびこの光学装置を備える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】
【００１４】
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複数の光束入射端面と交差する端面に設けられる台座と、この台座と前記光変調装置との間に挿入され、該光変調装置を所定位置に位置決め調整する調整部材とを備え、前記台座の外周部分には、前記色合成光学装置の光束入射端面に対して傾斜する傾斜面が形成され、前記調整部材は、この傾斜面に沿って挿入されることを特徴とする。
【００１５】
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、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用部材として使用できる。この台座の形状は、例えば、色合成光学装置の複数の光束入射端面と交差する端面の形状・寸法に応じた板状やブロック状に形成でき、必要に応じて、筐体に固定するための固定部等を形成することが考えられる。
さらに、調整部材の形状としては、台座の傾斜面に沿って固定可能な任意の形状を採用できる。例えば、台座の傾斜面と当接可能な斜面を有する断面多角形状の柱状・板状・棒状の部材等を好適に採用でき、三角柱形状を最も好適に採用できる。
【００１６】
この発明によれば、調整部材は台座と光変調装置との間に挿入・固定されており、光変調装置から射出された光束が調整部材によって遮られない。これにより、色合成光学装置の光束入射端面が有効利用されるので、色合成光学装置が大型化せず、光学装置の軽量化・小型化を確実に図ることができる。
また、台座の傾斜面に対する調整部材の位置および姿勢を調整することにより、各光変調装置が位置決め可能となる。これにより、各光変調装置間の高精度な位置合わせが可能となるとともに、プロジェクタ等の光学機器に本発明の光学装置を組み込む際には、光変調装置の位置調整によって投写レンズのフォーカス調整を行うことができるので、光学像の画質の向上に寄与できる。
なお、この位置決め調整に関して、傾斜面は、光変調装置と該光変調装置の対向位置にある光束入射端面との間の距離調整がしやすいように、この光束入射端面および光束が入射しない端面の両方に対して交差する向きであることが好ましい。
【００１７】
さらに、台座の傾斜面に沿って調整部材が挿入・固定されるので、従来、光変調装置がピン状部材によって部分的に接着・支持固定されていたのと比較して、台座の傾斜面に沿って台座と調整部材との接合面積が十分に確保され、調整部材を介して支持された光変調装置と色合成光学装置との接合強度が向上する。これにより、衝撃が加わった時や、長年使用された場合、あるいは色合成光学装置と光変調装置との間に偏光板等の光学変換素子が複数配置され、調整部材に荷重が掛かる場合などでも、光変調装置と色合成光学装置との相対位置がずれず、画素ずれが防止されるため、この点でも画質の向上に寄与できる。
【００１８】
そして、台座の傾斜面に沿って調整部材が挿入・固定され、傾斜面と調整部材とが重なり合うので、光束入射端面と光変調装置との間で、いずれの光束入射端面にも沿う方向に冷却流体が流れるときに、その流れが調整部材によって妨げられない。したがって、光束入射端面と光変調装置との間に冷却流体等の流路を十分広く設けることができ、十分な冷却効果を奏することができる。
さらに、台座の傾斜面と調整部材とが重なり合う部分では、調整部材の外形寸法が台座の寸法に繰り入れられることになるので、光学装置の小型化が阻害されない。
【００１９】
ここで、台座は光学装置を光学機器に組み込むための部材であり、調整部材は、この台座と光変調装置との間に挿入・固定されて光変調装置を色合成光学装置に支持するとともに、光変調装置の位置を調整するための部材である。光学装置の製造や使用をするうえで欠かせないこれらの台座および調整部材を上記のように有効に用いることによって、光学装置の小型化が阻害されることなく光変調装置を色合成光学装置に確実に固定・取り付けできる。
したがって、従来、多種多様の固定板や保持部材、ベース部材、支持部材、ピン状部材、スペーサ等を必要としていたのに比べ、部品点数の削減、構造の簡素化による製造工程および組立作業の簡略化、ひいては製造コストの低減をより確実に実現できる。
【００２０】
本発明の光学装置では、前記台座は、前記複数の光束入射端面と交差する一方の端面と、他方の端面とにそれぞれ設けられ、前記傾斜面は、これらの台座において互いに略平行の向きであることが好ましい。
ここで、台座が設けられる端面は、光束入射端面が色合成光学装置の側面三方である場合は、色合成光学装置の上下端面となる。
【００２１】
この発明によれば、一対の台座にそれぞれ形成された傾斜面について調整部材がそれぞれ挿入されるので、光変調装置の両端が調整部材に支持されて光変調装置の位置決め調整が容易となる。
一方、傾斜面は台座間で略平行であるから、光変調装置の位置決め調整をする際に、調整部材と光変調装置との位置関係をずらすことなく、調整部材を台座の傾斜面に沿って移動可能となり、この点でも位置決め作業が容易となる。
さらに、調整部材を挿入する接触面に接着剤が塗布される場合でも、位置決め調整中にこの接着剤によって汚れる部分を少なくできる。
【００２２】
本発明の光学装置では、前記台座および前記調整部材は、熱伝導性材料から構成されていることが好ましい。
この発明によれば、光束の照射によって光変調装置などで生じた熱は調整部材および台座に効率よく伝導し、外部に放出される。また、光変調装置に限らず、色合成光学装置、その他、調整部材および台座に熱伝導可能に接続されている部材等についても放熱が促進される。このような放熱冷却性能の向上により、光変調装置や各種の光学素子等の熱劣化を防止できる。
なお、熱伝導性材料としては、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、チタン、これらを含有する合金等を採用できる。
【００２３】
本発明の光学装置では、前記光束入射端面および前記光変調装置の間に配置される光学変換素子と、この光学変換素子を保持する保持部材とを備え、前記光変調装置は、この保持部材に固定され、前記調整部材は、前記保持部材および前記台座の傾斜面の間に挿入されることが好ましい。
ここで、光学変換素子としては、偏光膜や、視野角拡大膜、位相差膜等の光学特性を変換する膜を採用した偏光板や、視野角補正板、位相差板等とすることができる。これらの光学変換素子の基板には、サファイアガラスや石英ガラス、水晶等を材質として採用できる。このような光学変換素子は、単一構造でも、複数が組み合わされた構造でもよく、光変調装置の射出側だけではなく、入射側に設けられていてもよい。
また、保持部材には、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、チタン、これらを含有する合金や、カーボンフィラーを含有する合成樹脂等の熱伝導性が良好な材料を採用するのが好ましい。
【００２４】
この発明によれば、光学変換素子で生じた熱は保持部材に直ちに伝導し、保持部材から外部に迅速に放出される。これにより、光学変換素子の冷却が図られ、過熱による劣化を防止できる。
また、このように光学変換素子で生じた熱がすみやかに放出されるから、光変調装置と光学変換素子との間で温度の高低に応じて出入りしやすい熱量が減少する。よって、熱の逆流が生じにくくなるので、光変調装置、光学変換素子それぞれに応じた手段で一層効果的に冷却できる。こうして、光変調装置の温度上昇による誤作動をも防止できる。
なお、光学変換素子が着脱可能となるように保持部材を構成すれば、製造不良や変質が生じた場合にも光学変換素子を新しいものに交換でき、リワーク性を向上させることができる。
【００２５】
本発明の光学装置では、前記保持部材は、前記光変調装置が固定される断面Ｃ字状の外側部材と、この外側部材に収容される断面Ｃ字状の内側部材とを備えていることが好ましい。
ここで、この外側部材および内側部材は、例えば、金属パイプ材料を切開したプレス板金加工等によって容易に形成できる。
【００２６】
この発明によれば、外側部材および内側部材に光束透過用の開口部を形成して、この開口部の表裏両面やＣ字状開口の端部など、光学変換素子を保持する数多くの保持部が形成できる。これにより、１つ１つの光学変換素子を保持する部材が不要となるから、光学装置の小型化を図ることができる。
また、Ｃ字の幅部分がスペーサ的に機能し、光学変換素子の保持位置を適切に設定できる。
さらに、断面Ｃ字状部材の内側で冷却流体が整流され、光学変換素子に十分あたるので、冷却が効率的に行われるとともに、外側部材および内側部材が組み合わせられることによって保持部材の表面積が増大し、やはり放熱性能を向上させることができる。
【００２７】
本発明の光学装置では、前記光変調装置は、断熱材を介して前記保持部材に固定されていることが好ましい。
ここで、断熱材は、シート状や板状のものを好適に採用できる。
この発明によれば、断熱材により光変調装置側と光学変換素子側とを熱的にほぼ独立させて、光変調装置や光学変換素子等の光学素子に対して個別に冷却手段を講じることができるので、効果的な冷却が可能となる。
なお、光学変換素子の冷却手段としては、例えば、上述のような保持部材を好適に採用できる。
一方、光変調装置の冷却手段としては、例えば、光変調装置の周囲に放熱板を設けることにより、光変調装置で生じた熱を放熱冷却することが考えられる。
【００２８】
本発明のプロジェクタでは、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、前述の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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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の内部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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
〔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、投写光学系としての投写レンズ４６とを備える。これら光学部品４１〜４４，４６は、光学部品用筐体としての光学部品用筐体４７内に収納され固定される。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
第２レンズアレイ４１４は、第１レンズアレイ４１８と略同様な構成を有し、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【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４２３，４２４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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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る視野角補正板６４０（図５）と、いわゆる検光子となる射出側偏光板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４４１，４４３，６２０は一体的に形成されて光学装置本体４８を構成する。
【００４９】
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る。この入射側偏光板４４４は、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。
【００５０】
以上説明した各光学部品４１〜４４は、光学部品用筐体としての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。
【００５１】
〔１−３．光学装置を構成する光学装置本体の構成〕
図３から図５には、光学装置４４を構成する光学装置本体４８について示されている。図３は光学装置本体４８を下方から見た図であり、図４は側面図である。
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台座４４６，４４７と、この台座４４６，４４７に固定される調整部材としての６つの調整部材７００と、この調整部材７００を介して台座４４６，４４７に固定される保持部材としての３つのホルダユニット６００と、このホルダユニット６００に固定される光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂとを備えている。
【００５２】
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。
【００５３】
台座４４５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、調整部材７００を介してホルダユニット６００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とを備える。
なお、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で固定される。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。
【００５４】
上側台座４４６および下側台座４４７は、ともにアルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、チタン等、あるいはこれらを含有する合金製であり、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の外周部分において、側面三方の中間部位には、傾斜面４４６Ａが形成されている。この傾斜面４４６Ａは、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面および光束が入射しない端面の両方に対して交差する向きに形成されている。
具体的には、上側台座４４６の上端から下端に向かって次第に内側に略４５°傾斜するように形成されている。
また、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にて、光学装置本体４８が光学部品用筐体４７に接合固定される。
【００５５】
下側台座４４７の外周部分においても、側面三方の中間部位に、上側台座４４６と略同様に傾斜面４４７Ａが形成されている。上側台座４４６および下側台座４４７をクロスダイクロイックプリズム４４３に固定したとき、傾斜面４４６Ａおよび傾斜面４４７Ａは、互いに略平行になるように形成されている。
また、下側台座４４７には、略円形状にくり抜かれた凹部４４７Ｂ（図４）が形成されており、冷却空気との接触面積が増加し、放熱しやすい構造となっている。
【００５６】
光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂは、光変調素子としての液晶パネル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（図６）とを備え、全体略矩形板状に形成されている。
【００５７】
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。
なお、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。
【００５８】
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が形成された矩形状の枠部材であり、マグネシウムやアルミニウム、チタン等、あるいはこれらを含有する合金、カーボンフィラー等を含有する樹脂材料等、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。
【００５９】
図５は、ホルダユニット６００の分解斜視図である。
このホルダユニット６００は、図５に示されるように、外側部材としての外側ホルダ６１０、および内側部材としての内側ホルダ６２０という断面Ｃ字のチャンネル状部材二体による構成となっている。これら外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０は、アルミニウム、マグネシウム、チタン等による金属製パイプを切り開いた板金プレス加工によって形成され、向かい合わせで入れ子状に組み合わされ、内側に光学変換素子としての射出側偏光板６３０、視野角補正板６４０等の光学変換素子を保持する。
【００６０】
外側ホルダ６１０は、図４に示されるように、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る本体部６１１と、この本体部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。本体部６１１には、光束透過用の略矩形の開口部６１５が略中央に形成されている。また、各起立片６１２の先端側は互いに接近する方向に曲折しており、本体部６１１の板面に略平行な折曲片６１３となっている。
なお、内側ホルダ６２０も、外側ホルダ６１０と略同様に、本体部６２１と、起立片６２２と、開口部６２５と、折曲片６２３とを含んで形成されている。
【００６１】
ここで、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。
ところで、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いるので、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。
本実施形態では、射出側偏光板６３０を透過する光束の偏光軸は、入射側偏光板４４４の偏光軸に対して直交するように設定されている（液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの配向膜の配列方向に対応）。つまり、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに電圧を印加しないとき、入射側偏光板４４４の偏光軸から射出側偏光板６３０の偏光軸に沿って液晶分子が略９０°ねじれ、この液晶分子に沿って光束が透過し、全白画像が形成される。一方、電圧印加により全黒画像を形成する場合には、射出側偏光板６３０は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された不要光を透過させずにすべて吸収する必要があり、熱負荷がより大きくなる。
【００６２】
このような射出側偏光板６３０は、偏光軸が互いに合致する一対の偏光板６３１，６３２から構成されており、一枚目の偏光板６３２で十分に不要光を吸収できなかった場合でも、二枚目の偏光板６３１で確実に一定の偏光光に変換できるようになっている。
これらの偏光板６３１，６３２は、具体的な図示は省略したが、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光学変換膜としての偏光膜と、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。
【００６３】
視野角補正板６４０は、基板上に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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６４０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。この視野角補正板６４０も、光の照射により加熱される。
【００６４】
偏光板６３１、６３２、視野角補正板６４０は、図５に示されるように、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０の開口部６１５，６２５の周りに、両面テープや熱伝導性の接着剤等によってそれぞれ保持される。
具体的には、内側ホルダ６２０の開口部６２５の周りには、外面側に視野角補正板６４０が保持され、内面側に偏光板６３２が保持されている。また、外側ホルダ６１０の開口部６１５の周りには、内面側に偏光板６３１が保持されている。
このように外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０の開口部６１５，６２５の表裏両面に偏光板６３１、６３２や視野角補正板６４０等の光学変換素子を保持することができるので、光学変換素子を複数設ける場合などでも、保持位置に困ることがなく場所もとらない。なお、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０を組み合わせた際、外側ホルダ６１０と内側ホルダ６２０との間に生じた隙間にも偏光板等を保持できる。偏光板６３１，６３２や視野角補正板６４０は、いずれかに製造不良や変質が生じた場合でも、外側ホルダ６１０または内側ホルダ６２０ごと新しいものに交換可能であり、リワーク性が高いものになっている。
なお、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０には、位相差板等の別種の光学変換素子をセットすることもできる。また、入射光の色や各種条件に応じて、これらの光学変換素子の固定位置は調整できる。
【００６５】
そして、内側ホルダ６２０を外側ホルダ６１０の内側に、互いの本体部６１１，６２１が向かい合わせとなるように収容し、起立片６１２、６２２に形成された凹凸６１２Ａ，６２２Ａが互いに係合することにより、外側ホルダ６１０と内側ホルダ６２０とが組み合わせられ、光束入射側から順番に、視野角補正板６４０、偏光板６３２、偏光板６３１の順となる。また、外側ホルダ６１０・内側ホルダ６２０内の偏光板６３１，６３２の偏光軸が互いに合致する。
こうして、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０が入れ子状となって、起立片６１２，６２２や折曲片６１３，６２３のぶんホルダユニット６００の表面積が大きくなり、また、本体部６１１，６２１、起立片６１２，６２２、および折曲片６１３，６２３によって偏光板６３１，６３２が覆われることによって、偏光板６３１、６３２と、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０との間の熱伝導性を向上できる。
【００６６】
調整部材７００は、図３および図４に示されるように、傾斜面４４６Ａと外側ホルダ６１０の上端、および傾斜面４４７Ａと外側ホルダ６１０の下端との間にそれぞれ挿入される略三角柱状の部材であって、アルミニウムやマグネシウム、チタン等、あるいはこれらを含有する合金等、熱伝導性が良好な材料によって形成されている。
この調整部材７００は、断面形状は略直角二等辺三角形となっており、その直角と対向する斜辺となる斜辺部７１０において、上側台座４４６および下側台座４４７の傾斜面４４６Ａ，４４７Ａのいずれかに沿って固定されるとともに、ホルダユニット６００と対向する一辺となる支持部７２０は、外側ホルダ６１０の端部に固定される。
なお、斜辺部７１０以外の二辺となる支持部７２０、および残る一辺にかかる面には、チャック用の穴７２１が形成されている。
そして、上側台座４４６および下側台座４４７の外周面三方にそれぞれ１つずつ、光学装置本体４８全体で計６つの調整部材７００が使用されている。
【００６７】
光学装置本体４８は、次のように組み立てられる。
まず、上述の外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０には、あらかじめ、偏光板６３１、６３２、および視野角補正板６４０を収容し、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０を組み合わせ、ホルダユニット６００として一体化しておく。
さらに、このホルダユニット６００に光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂをパネル保持枠８２０ごと組み付けておく。この組み付けは、パネル保持枠８２０の貫通孔８３０に４つのねじ８１１をそれぞれ挿入し、外側ホルダ６１０の折曲片６１３に形成された孔にねじ８１１の先端部分を螺合することによって行われる。この際、パネル保持枠８２０と外側ホルダ６１０の折曲片６１３との間には、金属製の放熱板９１０および断熱材としての断熱シート９２０（図４参照。図３では省略）を介装する。
【００６８】
ここで、放熱板９１０はパネル保持枠８２０に当接しており、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂで生じた熱を放出させる。断熱シート９２０は、この放熱板９１０よりも外側ホルダ６１０側に取り付けられており、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂとホルダユニット６００との間を断熱する。これらの放熱板９１０および断熱シート９２０は、必要に応じて設ければよく、いずれか或いは両方とも設けられていなくてもよい。
また、ねじ８１１は、紫外線を透過し、かつ、断熱性を有する透明アクリル製であり、市販のメートルねじ（例えば、ねじ径がＭ１．７、長さ６ｍｍ）の採用によって、低コスト化されている。さらに、アクリル製ねじ以外の金属製ねじでも、固定部外部から紫外線照射できれば、使用可能である。
【００６９】
以上の準備作業が終わったら、光学装置本体４８の各部品を高精度に位置決めし、組み立てていく。この組み立てには、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て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、紫外線硬化型接着剤等を好適に使用できる。
【００７０】
光学装置本体４８の組み立てに際しては、まず、クロスダイクロイックプリズム４４３の上下端面に上側台座４４６および下側台座４４７をそれぞれ適宜、接着固定する。
次に、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、ホルダユニット６００ごと冶具によって吸着し、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面に対向配置する。
さらに、穴７２１にて調整部材７００をチャックしながら、外周面に熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が塗布された調整部材７００を、上側台座４４６の傾斜面４４６Ａと本体部６１１の上端部との間、および、下側台座４４７の傾斜面４４７Ａと本体部６１１の下端部との間にそれぞれ挿入する。
【００７１】
そして、冶具によって光変調装置４４０Ｇをホルダユニット６００ごと吸着しながら移動させて、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、光変調装置４４０Ｇは、傾斜面４４６Ａ，４４７Ａの面内方向に沿って任意に移動する。調整部材７００は、光変調装置４４０Ｇが移動すると、外周に塗布された接着剤の表面張力によってホルダユニット６００を介して光変調装置４４０Ｇに追従し、位置や姿勢を変化させるので、作業性に優れる。
また、傾斜面４４６Ａ，４４７Ａは互いに略平行なので、調整部材７００と光変調装置４４０Ｇとの位置関係をずらさないで調整部材７００を傾斜面４４６Ａ，４４７Ａに沿って移動可能であり、この点でも作業性に優れ、接着剤によって汚れる部分を少なくできる。
【００７２】
光変調装置４４０Ｇの位置調整が済んだら、ホットエア、ホットビーム等を調整部材７００付近に導入して熱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、調整部材７００、外側ホルダ６１０、上側台座４４６、および下側台座４４７はいずれも熱伝導効率の良好な金属製であるため、熱伝導によって接着剤を迅速に硬化させることができる。
なお、調整部材７００、外側ホルダ６１０、上側台座４４６、および下側台座４４７に同様の金属材料が使用されている場合は、材料間で線熱膨張係数が近似することから、熱膨張による接着剤の剥離が防止される。
【００７３】
こうして光変調装置４４０Ｇが固定されたら、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｂについても同様に吸着し、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の互いの位置が調和して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。
ここで、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｂを傾斜面４４６Ａ，４４７Ａの面内方向に沿って移動することで、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｂの位置は、光軸に沿ったＺ方向、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面の面内方向となるＸ方向、Ｙ方向、これらＸ方向・Ｙ方向の回転方向のいずれにも調整可能となり、光学像の画質を一層精細なものにできる。
【００７４】
このフォーカス・アライメント調整の過程で、調整部材７００の外周に塗布された接着剤が斜辺部７１０と傾斜面４４６Ａ，４４７Ａとの間に充填され、支持部７２０と外側ホルダ６１０の表面との間にも充填される。
なお、前述のように、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂはホルダユニット６００にあらかじめ固定されており、このホルダユニット６００への固定は光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂのフォーカス・アライメント調整に影響を与えないので、作業効率が損なわれない。
【００７５】
以上まとめると、調整部材７００の斜辺部７１０および支持部７２０が傾斜面４４６Ａ，４４７Ａおよび外側ホルダ６１０に接着固定されることによって、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂはホルダユニット６００、調整部材７００、および上側台座４４６・下側台座４４７を介し、斜辺部７１０と傾斜面４４６Ａ，４４７Ａとの重なり部分に応じてクロスダイクロイックプリズム４４３に固定される。
このように光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４０４Ｂがクロスダイクロイックプリズム４４３と一体化される構成によって、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂを単独で支持する構造が不要となるので小型化が図られるとともに、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４３とを個別に位置調整して光学部品用筐体４７内に固定する必要もなくなり、位置調整の手間が大幅に軽減されて組立性の向上が図られる。
【００７６】
また、光学装置本体４８を光学部品用筐体４７に組み込むための上側台座４４６、および光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂを支持し、これら光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの位置を調整するための調整部材７００は、上記のように有効に用いられており、光学装置４４の小型化が阻害されることなく光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂをクロスダイクロイックプリズム４４３に確実に固定できる。
したがって、従来、多種多様の固定板や保持部材、ピン状部材、スペーサ等の部材を必要とし、比較的複雑な構造が含まれていたのに比べ、部品点数の削減、構造の簡素化による製造工程の簡略化、製造の容易化、形状精度の向上、ひいては製造コストの低減をより確実に実現できる。
【００７７】
ここで、調整部材７００は、上側台座４４６・下側台座４４７に形成された傾斜面４４６Ａ，４４７Ａと重なり合っており、この重なる部分では、調整部材７００の外形寸法が上側台座４４６・下側台座４４７の寸法に繰り入れられることになるので、調整部材７００自体の寸法によって光学装置４４の小型化が阻害されない
【００７８】
また、従来は、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂがピン状部材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、調整部材７００は上側台座４４６・下側台座４４７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。
したがって、偏光板６３１、６３２や、視野角補正板６４０、外側ホルダ６１０、内側ホルダ６２０、および光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂの荷重にも耐えられ、プロジェクタ１の耐衝撃性の向上にもつながる。
【００７９】
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、視野角補正板６４０、射出側偏光板６３０の偏光板６３１、６３２を透過し、クロスダイクロイックプリズム４４３の端面に入射する。
ここで、調整部材７００は上側台座４４６・下側台座４４７に固定されているため、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ等を透過した光束が調整部材７００によって遮蔽されない。これにより、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面が有効利用されるので、クロスダイクロイックプリズム４４３が大型化せず、光学装置４４の軽量化・小型化を確実に図ることができる。
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。
【００８０】
一方、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、視野角補正板６４０、偏光板６３１，６３２、クロスダイクロイックプリズム４４３では、光の入射によって加熱される。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および放熱板９１０に直ちに熱伝導し、パネル保持枠８２０や放熱板９１０の表面や放熱フィン８２２から、冷却空気中にすみやかに放熱される。
また、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０で生じた熱については、調整部材７００、ホルダユニット６００、上側台座４４６、および下側台座４４７はいずれも熱伝導効率の良好な金属製であることから、まず、ホルダユニット６００に伝導するとともに、調整部材７００を介して上側台座４４６および下側台座４４７に伝導し、上側台座４４６の腕部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、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０で生じた熱がホルダユニット６００、および上側台座４４６、下側台座４４７、および光学部品用筐体４７等のヒートシンクに逃げることから、熱容量が増大するとともに、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。
そして、クロスダイクロイックプリズム４４３で生じた熱は、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、放熱される。
【００８１】
このように、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０と、クロスダイクロイックプリズム４４３で生じた熱がそれぞれ放熱されるので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、偏光板６３１，６３２と、クロスダイクロイックプリズム４４３との間で出入りする熱量は減少する。
それに加えて、パネル保持枠８２０と外側ホルダ６１０とを固定しているねじ８１１が断熱材料であることと、パネル保持枠８２０と外側ホルダ６１０との間に断熱シート９２０が介装されているため熱伝導せず、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ側と、ホルダユニット６００およびクロスダイクロイックプリズム４４３側とで熱的に独立した状態となる。つまり、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ側と、射出側偏光板６３０、視野角補正板６４０およびクロスダイクロイックプリズム４４３側との間で熱逆流を防止でき、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０と、クロスダイクロイックプリズム４４３とでそれぞれ生じた熱の放熱効率を向上させることができる。
【００８２】
したがって、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂや射出側偏光板６３０、視野角補正板６４０を十分効果的に放熱させ、冷却できるので、偏光板６３１，６３２の偏光膜や視野角補正板６４０の光学変換膜や液晶パネル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。
しかも、光の吸収熱により過熱しやすい偏光板６３１，６３２においては、冷却の効果を際立たせることができる。
【００８３】
〔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機構の構成について説明する。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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、換言すればクロスダイクロイックプリズム４４３のいずれの光束入射端面にも沿う方向に流れ、液晶パネル４４１Ｇの表裏面側を通り、台座４４６，４４７やホルダユニット６００、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。
【００８６】
この際、外側ホルダ６１０および内側ホルダ６２０は断面Ｃ字状であり、本体部６１１，６２１、起立片６１２，６２２、および折曲片６１３，６２３の内側で冷却空気が整流され、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０の板面に沿って冷却空気が流れるので、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０に温度むらが生じず、冷却効果が一層高められる。
なお、調整部材７００の傾斜面４４６Ａ，４４７Ａにおける位置および姿勢に応じて、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面と外側ホルダ６１０の本体部６１１との間に形成された隙間にも冷却空気が流れるが、この隙間がない場合でも、上述したようなホルダユニット６００内への冷却空気の導入により、偏光板６３１，６３２、視野角補正板６４０は十分効果的に冷却される。
ここで、上側台座４４６、下側台座４４７の傾斜面４４６Ａ，４４７Ａに沿って調整部材７００が固定され、傾斜面４４６Ａ，４４７Ａと調整部材７００とが重なり合うので、クロスダイクロイックプリズム４４３の光束入射端面と光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂとの間で、調整部材７００によって冷却空気の流れが妨げられない。
一方、パネル保持枠８２０とホルダユニット６００とは、ねじ８１１を介して離間配置されており、冷却空気が当該離間部分に勢いよく流れ込んで、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの全体に供給される。
【００８７】
以上により、光変調装置４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ、視野角補正板６４０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機構と、前述した放熱冷却機構との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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
本発明は、前述の各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。
台座や調整部材、保持部材等の形状、位置、数、大きさ、材質等は前記実施形態のものに限定されない。
【００９２】
光変調装置は、調整部材および台座を介して色合成光学装置に固定されていればよく、保持部材等を備えていなくても本発明の目的を達成できる。
台座の傾斜面は、前記実施形態のような傾斜角度に限定されず、この傾斜面に応じた形状に調整部材を形成することができる。調整部材には、傾斜面に対応する斜面が必ずしも形成されていなくてよい。また、調整部材に斜面を形成し、台座には傾斜面を備えない構成としても、本発明と等価の作用効果を有する。
傾斜面と調整部材とは、全体的に或いは部分的に重なり合うように固定できる。
台座については、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。
【００９３】
また、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の後ろ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】
【００９４】
本発明の光学装置は、プロジェクタに利用できる他、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】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの内部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本体を下方から示す斜視図。
【図４】前記実施形態における光学装置本体を示す側面図。
【図５】前記実施形態におけるホルダユニットを示す斜視図。
【符号の説明】
【００９６】
１…プロジェクタ、４４…光学装置、４８，９８…光学装置本体、４１３…光源装置（光源）、４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ…光変調装置、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル（光変調素子）、４４３…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…上側台座、４４７…下側台座、４４６Ａ，４４７Ａ…傾斜面、６００…ホルダユニット（保持部材）、６１０…外側ホルダ（外側部材）、６２０…内側ホルダ（内側部材）、６３０…射出側偏光板（光学変換素子）、６３１，６３２…偏光板、６４０…視野角補正板（光学変換素子）、７００…調整部材、９２０…断熱シート（断熱材）。
【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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