(57)【要約】【課題】    光変調素子にて形成される光学像を安定に維持できかつ、光変調素子を効率的に冷却できる光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタを提供する。【解決手段】光変調素子保持体４４０２は、断面略コ字形状の熱伝導性材料からなる光変調素子保持部４４０５と、熱伝導性材料からなる板状部材４４０６と、熱伝導性材料から構成され、内部に冷却流体を封入可能とする中空部材で構成される光変調素子冷却部４４０７とを備える。光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６は、各開口部４４０５Ａ１，４４０６Ａ周縁が液晶パネル４４１とそれぞれ熱伝達可能に当接し、光変調素子保持部４４０５のコ字状内側にて液晶パネル４４１を挟持する。光変調素子冷却部４４０７は、内側面にて液晶パネル４４１と熱伝達可能に接続する環状に形成され、流入口４４０７Ｄおよび流出口４４０７Ｅを有している。【選択図】 図６
2005275296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を保持するとともに、前記光変調素子を冷却する光変調素子保持体であって、
前記光変調素子の画像形成領域に応じて開口を有する矩形板状体、および前記矩形板状体の対向する各端縁から前記矩形板状体の面外方向に起立する一対の起立部を有し断面略コ字形状の熱伝導性材料からなる光変調素子保持部と、
前記光変調素子の画像形成領域に応じて開口を有し、熱伝導性材料からなる板状部材と、
熱伝導性材料から構成され、内部に冷却流体を封入可能とする中空部材で構成される光変調素子冷却部とを備え、
前記光変調素子保持部の前記矩形板状体、および前記板状部材は、各開口周縁が前記光変調素子の光束入射側端面および光束射出側端面とそれぞれ熱伝達可能に当接し、前記光変調素子保持部のコ字状内側にて前記光変調素子を挟持し、
前記光変調素子冷却部は、前記光変調素子の外周を囲むように配置され内側面にて前記光変調素子と熱伝達可能に接続する環状に形成され、内部に前記冷却流体を流入させる流入口、および内部の前記冷却流体を外部に流出させる流出口を有していることを特徴とする光変調素子保持体。
【請求項２】
請求項１に記載の光変調素子保持体において、
前記矩形板状体および前記板状部材は、前記光変調素子の外形寸法よりも大きい外形寸法を有し、
前記光変調素子冷却部は、当該光変調素子保持体を組み立てた状態で前記矩形板状体および前記板状部材に挟持され、前記矩形板状体および前記板状部材の前記各開口周縁と熱伝達可能に接続されることを特徴とする光変調素子保持体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光変調素子保持体において、
前記板状部材は、平面視矩形状の板体から構成され、対向する側端部に前記板体の面外方向に折曲する一対の折曲部を有し、
前記一対の折曲部は、当該光変調素子保持体を組み立てた状態で前記光変調素子保持部の前記一対の起立部における対向する各端面と熱伝達可能に接続されることを特徴とする光変調素子保持体。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光変調素子保持体において、
前記光変調素子保持部および前記板状部材は、鉄−ニッケル合金から構成されていることを特徴とする光変調素子保持体。
【請求項５】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光変調素子保持体と、
前記光変調素子保持体を構成する光変調素子冷却部の流入口および流出口と連通接続し、前記光変調素子冷却部内部の冷却流体を外部に案内し、再度、前記光変調素子冷却部内部に導く複数の流体循環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５に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、複数で構成され、
前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に応じて複数で構成され、
前記複数の光変調素子保持体が配置される複数の光束入射側端面を有し前記複数の光変調素子にて変調された各光束を合成する色合成光学装置と、前記複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配置され内部の冷却流体を分岐して前記複数の光変調素子保持体を構成する各光変調素子冷却部に送入する流体分岐部と、前記複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配置され前記各光変調素子冷却部から流出する冷却流体を一括して送入する流体送入部とを備え、
前記流体分岐部は、前記色合成光学装置における前記複数の光束入射側端面に交差する端面のうちいずれか一方の端面に取り付けられ、
前記流体送入部は、前記色合成光学装置における前記複数の光束入射側端面に交差する端面のうちいずれか他方の端面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７】
請求項６に記載の光学装置において、
前記流体分岐部および前記流体送入部は、熱伝導性材料から構成され、前記色合成光学装置の複数の光束入射側端面に応じて複数の保持体取付面を有し、
前記複数の光変調素子保持体は、前記光変調素子保持部の一対の起立部が前記流体分岐部の前記保持体取付面および前記流体送入部の前記保持体取付面を跨るように前記複数の保持体取付面にそれぞれ熱伝達可能に取り付けられ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、
前記流体分岐部および前記流体送入部は、熱伝導性材料から構成され、前記色合成光学装置の複数の光束入射側端面に応じて複数の保持体取付面を有し、
入射した光束の光学特性を変換する複数の光学変換素子を備え、
前記光学変換素子は、熱伝導性を有する透光性基板と、前記透光性基板上に設けられ、入射した光束の光学特性を変換する光学変換膜とで構成され、
前記複数の光学変換素子は、前記透光性基板が前記流体分岐部の前記保持体取付面および前記流体送入部の前記保持体取付面を跨るように前記複数の保持体取付面にそれぞれ熱伝達可能に取り付けられることを特徴とする光学装置。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の光学装置において、
前記色合成光学装置の各光束入射側端面にそれぞれ取り付けられ、前記複数の光変調素子から射出される光束のうち、所定の偏光軸を有する光束をそれぞれ透過させ、他の偏光軸を有する光束をそれぞれ反射する複数の反射型偏光素子を備え、
前記反射型偏光素子は、前記他の偏光軸を有する光束を前記光変調素子の画像形成領域を避ける方向に反射することを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学装置において、
前記反射型偏光素子は、相互に接続される複数のプリズムと、前記複数のプリズム間に介装され、前記光変調素子から射出される光束のうち、所定の偏光軸を有する光束を透過させ、他の偏光軸を有する光束を反射する反射型偏光膜とで構成され、
前記複数のプリズムは、光束入射側に配置され、前記光変調素子から射出される光束に対する透過面と、前記反射型偏光膜にて反射された光束に対する全反射面とを兼ねる光束入射側端面を有する入射側プリズムを含んで構成され、
前記入射側プリズムは、前記反射型偏光膜にて反射された光束を前記全反射面にて反射させ、前記光変調素子の画像形成領域を避ける方向に射出することを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０のいずれかに記載の光学装置において、
前記複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配置され、前記冷却流体を前記複数の流体循環部材を介して前記光変調素子保持体を構成する光変調素子冷却部内に圧送し、前記冷却流体を強制的に循環させる流体圧送部を備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
請求項５から請求項１１のいずれかに記載の光学装置において、
前記光変調素子は、複数の信号線、前記複数の信号線に接続された複数のスイッチング素子、および前記複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有する駆動基板と、前記駆動基板に対向配置され、共通電極を有する対向基板と、前記駆動基板および前記対向基板間に封入される液晶と、前記複数の信号線および前記共通電極と電気的に接続され前記駆動基板および前記対向基板間から延出する回路基板と、前記駆動基板および前記対向基板の外面に貼り付けられる熱伝導性を有する一対の透光性基板とを含んで構成され、
前記光変調素子保持体を構成する光変調素子保持部の矩形板状体、および板状部材は、各開口周縁が前記光変調素子の前記一対の透光性基板とそれぞれ熱伝達可能に当接し、前記光変調素子保持部のコ字状内側面にて前記光変調素子を挟持することを特徴とする光学装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、前記一対の透光性基板のうちいずれか一方の透光性基板が他方の透光性基板よりも外形形状が大きく形成され、光束入射方向に沿って段差を有し、
前記光変調素子冷却部の環状内側面は、前記段差に応じた形状を有し、前記光変調素子を嵌合可能に形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光学装置において、
前記回路基板は、前記光変調素子が前記光変調素子冷却部に嵌合した状態で、前記光変調素子冷却部の環状内側面に沿って折曲し、さらに、前記光変調素子冷却部の光束入射側端面または光束射出側端面に沿って配置されることを特徴とする光学装置。
【請求項１５】
光源装置と、請求項５から請求項１４のいずれかに記載の光学装置と、前記光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、光変調装置で変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタが知られている。
このうち、光変調装置としては、例えば、１対の基板間に液晶等の電気光学材料が密閉封入されたアクティブマトリックス駆動方式の光変調素子が一般的に採用される。具体的に、この光変調素子を構成する１対の基板は、光束射出側に配置され、液晶に駆動電圧を印加するためのデータ線、走査線、スイッチング素子、画素電極等が形成された駆動基板と、光束入射側に配置され、共通電極、ブラックマスク等が形成された対向基板とで構成されている。
また、この光変調素子の光束入射側および光束射出側には所定の偏光軸を有する光束を透過させる入射側偏光板および射出側偏光板がそれぞれ配置される。
ここで、光源から射出された光束が光変調素子に照射された場合には、液晶層による光吸収とともに、駆動基板に形成されたデータ線および走査線や、対向基板に形成されたブラックマトリックス等による光吸収により、光変調素子の温度が上昇しやすい。また、光源から射出された光束、および光変調素子を透過した光束のうち、所定の偏光軸を有していない光束は、入射側偏光板および射出側偏光板によって吸収され、偏光板に熱が発生しやすい。
【０００３】
このため、このような光学素子を内部に有するプロジェクタは、光学素子の温度上昇を緩和するために、冷却流体を用いた冷却装置を備えた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、特許文献１に記載の冷却装置は、光変調素子と光源側の偏光板とを離隔した状態でそれぞれ支持し、内部に冷却流体が充填される冷却室を備えている。また、この冷却室は、内部に冷却流体を流通可能なチューブ等によりラジエータおよび流体ポンプと連通接続されている。このため、内部の冷却流体は、チューブ等を介して冷却室〜ラジエータ〜流体ポンプ〜冷却室という流路を循環する。そして、このような構成により、光源から照射される光束により光変調素子および入射側偏光板の光束透過領域に生じる熱を直接冷却流体に放熱させている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１５９６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、冷却流体に光源から照射される光束が透過するため、以下のような問題が生じるおそれがある。
例えば、冷却流体に気泡や塵埃等が混入し、混入した気泡や塵埃等に光束が照射された場合には、光変調素子にて形成される光学像に気泡や塵埃等の像が入り込んでしまう。
また、例えば、冷却流体に温度差が生じた場合には、該冷却流体の屈折率の差などにより、光変調素子にて形成される光学像に揺らぎが発生してしまう。
さらに、例えば、光源から照射される光束により冷却流体が劣化した場合には、光束の透過率が低下し、光変調素子にて形成される光学像に照度低下や色再現性の劣化が生じてしまう。
したがって、光変調素子にて形成される光学像を安定に維持できかつ、光変調素子を効率的に冷却できる構造が要望されている。
【０００６】
本発明の目的は、光変調素子にて形成される光学像を安定に維持できかつ、光変調素子を効率的に冷却できる光変調素子保持体、光学装置、および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】
【０００７】
本発明の光変調素子保持体は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を保持するとともに、前記光変調素子を冷却する光変調素子保持体であって、前記光変調素子の画像形成領域に応じて開口を有する矩形板状体、および前記矩形板状体の対向する各端縁から前記矩形板状体の面外方向に起立する一対の起立部を有し断面略コ字形状の熱伝導性材料からなる光変調素子保持部と、前記光変調素子の画像形成領域に応じて開口を有し、熱伝導性材料からなる板状部材と、熱伝導性材料から構成され、内部に冷却流体を封入可能とする中空部材で構成される光変調素子冷却部とを備え、前記光変調素子保持部の前記矩形板状体、および前記板状部材は、各開口周縁が前記光変調素子の光束入射側端面および光束射出側端面とそれぞれ熱伝達可能に当接し、前記光変調素子保持部のコ字状内側にて前記光変調素子を挟持し、前記光変調素子冷却部は、前記光変調素子の外周を囲むように配置され内側面にて前記光変調素子と熱伝達可能に接続する環状に形成され、内部に前記冷却流体を流入させる流入口、および内部の前記冷却流体を外部に流出させる流出口を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、光変調素子保持体を構成する光変調素子冷却部は、内部に冷却流体を封入可能とする中空部材で構成され、光変調素子の外周を囲む環形状を有しているので、光変調素子冷却部の内部の冷却流体を光束が透過することがない。このため、例えば、冷却流体に気泡や塵埃等が混入した場合であっても、混入した気泡や塵埃等に光束が照射されないので、光変調素子にて形成される光学像に気泡や塵埃等の像が入り込むことがない。また、例えば、冷却流体に温度差が生じた場合であっても、光変調素子にて形成される光学像に揺らぎが発生することもない。さらに、例えば、冷却流体が劣化し、冷却流体が着色した場合であっても、光変調素子にて形成される光学像に照度低下や色再現性の劣化が生じることもない。
また、光変調素子冷却部は、熱伝導性材料から構成され、内側面にて光変調素子と熱伝達可能に接続するので、光変調素子に生じた熱を、該光変調素子冷却部を介して内部の冷却流体に放熱することができる。さらに、光変調素子冷却部には、流入口および流出口が形成されているので、例えば、冷却流体を流通可能な流体循環部材にて流入口および流出口を接続すれば、冷却流体を対流させることが容易となり、光変調素子により温められた冷却流体が光変調素子冷却部の内部に滞留することを回避できる。このため、光変調素子により冷却流体が温められて光変調素子と冷却流体との温度差が小さくなることがなく、冷却流体により光変調素子を効率的に冷却できる。
【０００９】
さらに、光変調素子保持体を構成する光変調素子保持部および板状部材は、熱伝導性材料から構成され、各開口周縁が光変調素子とそれぞれ熱伝達可能に当接し、該光変調素子を挟持するので、光変調素子に生じた熱を光変調素子冷却部の他、光変調素子の入射面および射出面の両面から伝達した熱を光変調素子保持部および板状部材にも放熱でき、光変調素子の冷却効率を向上できる。
さらにまた、光変調素子保持部は、断面略コ字形状を有し、コ字状内側にて矩形板状体と板状部材との間に光変調素子を挟持するので、例えば、光変調素子保持体を光学装置内に設置し、コ字状開口部分を他の部材にて閉塞するように構成すれば、該光変調素子保持部および前記他の部材にて筒状の空間が形成される。そして、例えば、この空間に冷却ファン等により冷却空気を流通させる構成とすれば、冷却空気が前記空間外に漏れることがなく、前記空間内の光変調素子、光変調素子保持部の内側面、板状部材、および光変調素子冷却部を強制冷却でき、上述した冷却流体による冷却、ならびに、上述した光変調素子保持部および板状部材への伝導放熱に加えて、光変調素子をさらに一層効率的に冷却可能な構成を実現できる。
したがって、光変調素子にて形成される光学像を安定に維持できかつ、光変調素子を効率的に冷却でき、本発明の目的を達成できる。
【００１０】
本発明の光学装置では、前記矩形板状体および前記板状部材は、前記光変調素子の外形寸法よりも大きい外形寸法を有し、前記光変調素子冷却部は、当該光変調素子保持体を組み立てた状態で前記矩形板状体および前記板状部材に挟持され、前記矩形板状体および前記板状部材の前記各開口周縁と熱伝達可能に接続されることが好ましい。
本発明によれば、光変調素子冷却部は、矩形板状体および板状部材の各開口周縁と熱伝達可能に接続されるので、光変調素子から矩形板状体および板状部材に伝達された熱を、光変調素子冷却部を介して内部の冷却流体に伝達させる熱伝達経路を確保でき、光変調素子の冷却効率をさらに向上できる。
また、光変調素子保持部および板状部材に対して光変調素子冷却部を固定することができ、光変調素子保持体を一体化して、光変調素子の保持状態を安定化できる。
【００１１】
本発明の光変調素子保持体では、前記板状部材は、平面視矩形状の板体から構成され、対向する側端部に前記板体の面外方向に折曲する一対の折曲部を有し、前記一対の折曲部は、当該光変調素子保持体を組み立てた状態で前記光変調素子保持部の前記一対の起立部における対向する各端面と熱伝達可能に接続されることが好ましい。
本発明によれば、板状部材の一対の折曲部は、光変調素子保持部の一対の起立部と熱伝達可能に接続されるので、光変調素子から板状部材に伝達された熱を、光変調素子保持部の一対の起立部に伝達させる熱伝達経路を確保でき、光変調素子の冷却効率をさらに一層向上できる。
また、光変調素子保持部の一対の起立部に対して板状部材を固定することができ、光変調素子の保持状態を安定化できる。
【００１２】
本発明の光変調素子保持体では、前記光変調素子保持部および前記板状部材は、鉄−ニッケル合金から構成されていることが好ましい。
ここで、鉄−ニッケル合金としては、例えば、インバーあるいは４２Ｎｉ−Ｆｅ等の鉄−ニッケル合金を採用できる。
ところで、光変調素子として、例えば、一対のガラス基板内に電気光学材料が密閉封入される構成を採用した場合には、光変調素子保持部および板状部材と一対のガラス基板との間に熱膨張係数の差が生じやすい。そして、この熱膨張係数の差が大きい場合には、以下に示すような問題が生じるおそれがある。
例えば、光変調素子保持体内に光変調素子を組み込み、光変調素子保持部および板状部材と一対のガラス基板とを接着剤等により熱伝達可能に当接した場合、光源から照射される光束により各部材に熱が生じると、各部材の熱による寸法変化（膨張、収縮）量が異なり、光変調素子に歪みが生じて一対の基板間に封入される電気光学材料の形状変化による画質の劣化が生じてしまう。
本発明によれば、光変調素子保持部および板状部材が鉄−ニッケル合金から構成されているので、光変調素子保持部および板状部材の熱膨張係数が一対のガラス基板の熱膨張係数に近接することとなる。このため、光変調素子保持部および板状部材と、一対のガラス基板との間における各部材の熱による寸法変化（膨張、収縮）量を略同じにすることができる。したがって、光変調素子に生じた熱を光変調素子保持部および板状部材に良好に伝達させることができるとともに、光変調素子保持部および板状部材と一対のガラス基板とが接着剤等により固定された場合でも各部材の熱による寸法変化によって光変調素子に歪みが発生することを回避し一対のガラス基板間に封入される電気光学材料の形状変化による画質の劣化を回避できる。
【００１３】
本発明の光学装置は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調素子を含んで構成される光学装置であって、上述した光変調素子保持体と、前記光変調素子保持体を構成する光変調素子冷却部の流入口および流出口と連通接続し、前記光変調素子冷却部内部の冷却流体を外部に案内し、再度、前記光変調素子冷却部内部に導く複数の流体循環部材とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置は、上述した光変調素子保持体、および複数の流体循環部材を備えているので、上述した光変調素子保持体と同様の作用・効果を享受できる。
また、光変調素子冷却部の内部だけでなく、複数の流体循環部材にも冷却流体を封入することで、冷却流体の容量を大きくすることができ、光変調素子と冷却流体との熱交換能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明の光学装置では、前記光変調素子は、複数で構成され、前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に応じて複数で構成され、前記複数の光変調素子保持体が配置される複数の光束入射側端面を有し前記複数の光変調素子にて変調された各光束を合成する色合成光学装置と、前記複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配置され内部の冷却流体を分岐して前記複数の光変調素子保持体を構成する各光変調素子冷却部に送入する流体分岐部と、前記複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配置され前記各光変調素子冷却部から流出する冷却流体を一括して送入する流体送入部とを備え、前記流体分岐部は、前記色合成光学装置における前記複数の光束入射側端面に交差する端面のうちいずれか一方の端面に取り付けられ、前記流体送入部は、前記色合成光学装置における前記複数の光束入射側端面に交差する端面のうちいずれか他方の端面に取り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置を構成する流体分岐部は、内部の冷却流体を複数の光変調素子冷却部毎に分岐して送出するので、各光変調素子冷却部内に流入する冷却流体の温度が偏ることなく、略同一の温度である冷却流体にて各光変調素子を冷却できる。
また、各光変調素子冷却部内、および複数の流体循環部材だけでなく、流体分岐部および流体送入部内部にも冷却流体を封入することで、冷却流体の容量を大きくすることができ、光変調素子と冷却流体との熱交換能力を向上させることができる。
さらに、流体分岐部および流体送入部は、色合成光学装置において、複数の光束入射側端面と交差する端面にそれぞれ取り付けられるので、光変調素子が複数で構成されている場合であっても、光学装置をコンパクトにでき、光学装置の小型化を図れる。
さらにまた、各光変調素子冷却部を、ラジエータおよび流体ポンプ等の他の部材と接続する際でも、流体分岐部および流体送入部と前記他の部材とを流体循環部材にて接続すればよく、各光変調素子冷却部と前記他の部材とを直接流体循環部材で接続する必要がない。このため、流体循環部材の引き回し作業を容易に実施できる。
【００１５】
本発明の光学装置では、前記流体分岐部および前記流体送入部は、熱伝導性材料から構成され、前記色合成光学装置の複数の光束入射側端面に応じて複数の保持体取付面を有し、前記複数の光変調素子保持体は、前記光変調素子保持部の一対の起立部が前記流体分岐部の前記保持体取付面および前記流体送入部の前記保持体取付面を跨るように前記複数の保持体取付面にそれぞれ熱伝達可能に取り付けられることが好ましい。
本発明では、各光変調素子保持体は、光変調素子保持部の一対の起立部が流体分岐部の保持体取付面および流体送入部の保持体取付面を跨るように、流体分岐部および流体送入部の複数の保持体取付面にそれぞれ取り付けられるので、各光変調素子体を光学装置内に設置した場合には、光変調素子保持部のコ字状開口部分が流体分岐部の保持体取付面、色合成光学装置の光束入射側端面、および流体送入部の保持体取付面にて閉塞でき、光変調素子保持体と、流体分岐部、色合成光学装置、および流体送入部とで筒状の空間が形成される。したがって、上述したように、冷却ファン等により前記空間に冷却空気を流通させる構成が可能となり、放熱面を無理なく広げられるので光変調素子をさらに一層効率的に冷却できる。
また、流体分岐部および流体送入部が熱伝導性材料から構成され、光変調素子保持部の一対の起立部が流体分岐部および流体送入部に熱伝達可能に取り付けられるので、光変調素子から光変調素子保持部に伝達された熱を、流体分岐部および流体送入部に伝達させ、さらに、流体分岐部および流体送入部内の冷却流体に伝達させる熱伝達経路を確保でき、光変調素子の冷却効率の向上が図れる。
【００１６】
本発明の光学装置では、前記流体分岐部および前記流体送入部は、熱伝導性材料から構成され、前記色合成光学装置の複数の光束入射側端面に応じて複数の保持体取付面を有し、入射した光束の光学特性を変換する複数の光学変換素子を備え、前記光学変換素子は、熱伝導性を有する透光性基板と、前記透光性基板上に設けられ、入射した光束の光学特性を変換する光学変換膜とで構成され、前記複数の光学変換素子は、前記透光性基板が前記流体分岐部の前記保持体取付面および前記流体送入部の前記保持体取付面を跨るように前記複数の保持体取付面にそれぞれ熱伝達可能に取り付けられることが好ましい。
ここで、光学変換素子としては、例えば、位相差板、偏光板、視野角補正板等が例示できる。
本発明では、流体分岐部および流体送入部は、熱伝導性材料から構成される。また、光学装置を構成する複数の光学変換素子は、熱伝導性を有する透光性基板が流体分岐部の保持体取付面および流体送入部の保持体取付面を跨るように、流体分岐部および流体送入部の複数の保持体取付面に熱伝達可能に取り付けられる。このことにより、光源から照射される光束により光学変換膜に生じる熱を、透光性基板を介して流体分岐部および流体送入部に伝達させることができ、さらに、流体分岐部および流体送入部内の冷却流体に伝達させることができる。したがって、光変調素子のみならず、複数の光学変換素子の冷却効率の向上が図れる。
【００１７】
本発明の光学装置では、前記色合成光学装置の各光束入射側端面にそれぞれ取り付けられ、前記複数の光変調素子から射出される光束のうち、所定の偏光軸を有する光束をそれぞれ透過させ、他の偏光軸を有する光束をそれぞれ反射する複数の反射型偏光素子を備え、前記反射型偏光素子は、前記他の偏光軸を有する光束を前記光変調素子の画像形成領域を避ける方向に反射することが好ましい。
ここで、反射型偏光素子としては、有機材料から構成される反射型偏光素子、または、無機材料から構成される反射型偏光素子等が例示できる。
本発明では、反射型偏光素子は、所定の偏光軸以外の偏光軸を有する光束を反射するので、所定の偏光軸以外の偏光軸を有する光束を吸収する吸収型偏光素子と比較して、熱が生じにくく、反射型偏光素子自体の温度の低減を図れる。したがって、上述したような熱伝導性材料から構成される流体分岐部および流体送入部に熱伝達可能に取り付ける構成を採用する必要がなく、色合成光学装置の光束入射側端面に取り付ける構成を採用できる。
また、反射型偏光素子自体の温度の低減を図れるので、吸収型偏光素子を採用する構成と比較して、反射型偏光素子の熱が光変調素子に伝達されるおそれもなく、光変調素子を効率的に冷却できる。
さらに、反射型偏光素子は、他の偏光軸を有する光束を光変調素子の画像形成領域を避ける方向に反射するので、光学装置内に迷光が生じることなく、光変調素子にて形成される光学像を安定に維持でき、良好な光学像を形成できる。
【００１８】
本発明の光学装置では、前記反射型偏光素子は、相互に接続される複数のプリズムと、前記複数のプリズム間に介装され、前記光変調素子から射出される光束のうち、所定の偏光軸を有する光束を透過させ、他の偏光軸を有する光束を反射する反射型偏光膜とで構成され、前記複数のプリズムは、光束入射側に配置され、前記光変調素子から射出される光束に対する透過面と、前記反射型偏光膜にて反射された光束に対する全反射面とを兼ねる光束入射側端面を有する入射側プリズムを含んで構成され、前記入射側プリズムは、前記反射型偏光膜にて反射された光束を前記全反射面にて反射させ、前記光変調素子の画像形成領域を避ける方向に射出することが好ましい。
本発明によれば、反射型偏光素子は、複数のプリズムと、反射型偏光膜とを備える。そして、複数のプリズムのうちの入射側プリズムは、反射型偏光膜にて反射された光束を全反射面にて反射させ、光変調素子の画像形成領域を避ける方向に射出するので、簡単な構成で、光学装置内に迷光が生じることを回避できる。
【００１９】
本発明の光学装置では、前記複数の流体循環部材における冷却流体の流路中に配置され、前記冷却流体を前記複数の流体循環部材を介して前記光変調素子保持体を構成する光変調素子冷却部に圧送し、前記冷却流体を強制的に循環させる流体圧送部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置が流体圧送部を備えているので、光変調素子により温められた光変調素子冷却部内の冷却流体を外部へと流出させ、また、外部の冷却流体を光変調素子冷却部内に流入させ、光変調素子冷却部内の冷却流体の入れ換えを確実に実施できる。したがって、光変調素子と冷却流体との間で常に大きい温度差を確保し、冷却流体と光変調素子との熱交換効率をさらに向上させることができる。
【００２０】
本発明の光学装置では、前記光変調素子は、複数の信号線、前記複数の信号線に接続された複数のスイッチング素子、および前記複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有する駆動基板と、前記駆動基板に対向配置され、共通電極を有する対向基板と、前記駆動基板および前記対向基板間に封入される液晶と、前記複数の信号線および前記共通電極と電気的に接続され前記駆動基板および前記対向基板間から延出する回路基板と、前記駆動基板および前記対向基板の外面に貼り付けられる熱伝導性を有する一対の透光性基板とを含んで構成され、前記光変調素子保持体を構成する光変調素子保持部の矩形板状体、および板状部材は、各開口周縁が前記光変調素子の前記一対の透光性基板とそれぞれ熱伝達可能に当接し、前記光変調素子保持部のコ字状内側面にて前記光変調素子を挟持することが好ましい。
本発明によれば、光変調素子保持体を構成する光変調素子保持部および板状部材は、各開口周縁が光変調素子を構成する熱伝導性を有する一対の透光性基板とそれぞれ熱伝達可能に当接するので、光変調素子に生じた熱を、一対の透光性基板を介して光変調素子保持部および板状部材に良好に伝達させることができ、光変調素子の冷却効率の向上が図れる。
【００２１】
本発明の光学装置では、前記光変調素子は、前記一対の透光性基板のうちいずれか一方の透光性基板が他方の透光性基板よりも外形形状が大きく形成され、光束入射方向に沿って段差を有し、前記光変調素子冷却部の環状内側面は、前記段差に応じた形状を有し、前記光変調素子を嵌合可能に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調素子冷却部の環状内側面は、光変調素子における光束入射方向に沿う段差に応じた形状を有し、光変調素子を嵌合可能に形成されているので、光変調素子冷却部に対する光変調素子の設置を容易に実施でき、すなわち、光変調素子保持体に対する光変調素子の組み込み作業を容易に実施できる。
【００２２】
本発明の光学装置では、前記回路基板は、前記光変調素子が前記光変調素子冷却部に嵌合した状態で、前記光変調素子冷却部の環状内側面に沿って折曲し、さらに、前記光変調素子冷却部の光束入射側端面または光束射出側端面に沿って配置されることが好ましい。
本発明によれば、例えば、光変調素子冷却部において、回路基板の延出方向に流入口および／または流出口が形成され、一端が流入口および／または流出口に連通接続する流体循環部材の他端側が光変調素子冷却部の光束射出側に延出するように構成されている場合には、光変調素子が光変調素子冷却部に嵌合した状態で、回路基板を、光変調素子冷却部の環状内側面に沿って光束入射側に折曲し、さらに、光変調素子冷却部の光束入射側端面に沿って配置すれば、回路基板と流体循環部材とが干渉することがなく、光学装置の組み立て作業を容易に実施できる。なお、流体循環部材の他端側が光変調素子冷却部の光束入射側に延出するように形成されている場合でも、略同様である。
【００２３】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、上述した光学装置と、前記光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、光源装置、上述した光学装置、投射光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、プロジェクタは、光変調素子を効率的に冷却できる光学装置を備えているので、光変調素子の熱劣化を防止でき、該プロジェクタの高寿命化を図れる。
さらに、プロジェクタは、光変調素子にて形成される光学像を安定に維持できる光学装置を備えているので、投射光学装置を介して良好な光学像を投射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、プロジェクタ１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、外装ケース２と、冷却ユニット３と、光学ユニット４と、投射光学装置としての投射レンズ５とを備える。
なお、図１において、図示は省略するが、外装ケース２内において、冷却ユニット３、光学ユニット４、および投射レンズ５以外の空間には、電源ブロック、ランプ駆動回路等が配置されるものとする。
【００２５】
外装ケース２は、合成樹脂等から構成され、冷却ユニット３、光学ユニット４、および投射レンズ５を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。この外装ケース２は、図示は省略するが、プロジェクタ１の天面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケースと、プロジェクタ１の底面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケースとで構成され、前記アッパーケースおよび前記ロアーケースは互いにねじ等で固定されている。
なお、外装ケース２は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
また、図示は省略するが、この外装ケース２には、冷却ユニット３によりプロジェクタ１外部から冷却空気を内部に導入するための吸気口（例えば、図２に示す吸気口２２）、およびプロジェクタ１内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。
さらに、この外装ケース２には、図１に示すように、投射レンズ５の側方で外装ケース２の角部分に位置し、光学ユニット４の後述する光学装置のラジエータを他の部材と隔離する隔壁２１が形成されている。
【００２６】
冷却ユニット３は、プロジェクタ１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。この冷却ユニット３は、投射レンズ５の側方に位置し、外装ケース２に形成された図示しない吸気口からプロジェクタ１外部の冷却空気を内部に導入して光学ユニット４の後述する光学装置の液晶パネルに冷却空気を吹き付けるシロッコファン３１と、外装ケース２に形成された隔壁２１内部に位置し、外装ケース２に形成された吸気口２２（図２参照）からプロジェクタ１外部の冷却空気を内部に導入して光学ユニット４の後述するラジエータに冷却空気を吹き付ける軸流ファン３２とを備える。
なお、この冷却ユニット３は、図示は省略するが、シロッコファン３１および軸流ファン３２の他、光学ユニット４の後述する光源装置、および図示しない電源ブロック、ランプ駆動回路等を冷却するための冷却ファンも有しているものとする。
【００２７】
光学ユニット４は、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て光学像（カラー画像）を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、外装ケース２の背面に沿って延出するとともに、外装ケース２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。なお、この光学ユニット４の詳細な構成については、後述する。
投射レンズ５は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ５は、光学ユニット４にて形成された光学像（カラー画像）を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
【００２８】
〔光学ユニットの詳細な構成〕
光学ユニット４は、図１に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、これら光学部品４１〜４３、光学装置４４の後述する光学装置本体、および入射側偏光板を収納配置する光学部品用筐体４５とを備える。
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、図１に示すように、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、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００２９】
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リフレクタ４１７とを備える。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。また、リフレクタ４１７としては、図１では、放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡で構成し、光束射出側に該楕円面鏡により反射された光束を平行光とする平行化凹レンズを採用した構成としてもよい。
第１レンズアレイ４１２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している。各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
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４１３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光学装置４４の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
【００３０】
偏光変換素子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、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略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の後述する液晶パネル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装置４１１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略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。
【００３１】
色分離光学系４２は、図１に示すように、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。
リレー光学系４３は、図１に示すように、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で分離された赤色光を光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
【００３２】
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を通って光学装置４４の後述する青色光用の液晶パネルに達する。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側をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネル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。
【００３３】
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を通って光学装置４４の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。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を通って光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。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。本実施形態においては赤色光の光路長が長いのでこのような構成とされているが青色光の光路長を長くする構成も考えられる。
【００３４】
光学装置４４は、図１に示すように、光変調素子としての３枚の液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、この液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側に配置される光学変換素子としての３つの入射側偏光板４４２および３つの射出側偏光板４４３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とを含んで構成される。そして、これらのうち、３つの液晶パネル４４１、３つの射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４が一体的に形成されたものである。本実施形態では、３つの入射側偏光板４４２は、３つの液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４とは、別体化されるが、一体化される構成を採用してもよい。
なお、光学装置４４は、具体的な構成は後述するが、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４以外に、メインタンク、流体圧送部、ラジエータ、流体循環部材、流体分岐部、光変調素子保持体、および流体送入部を備える。
【００３５】
入射側偏光板４４２は、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板４４２は、具体的な図示は省略するが、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
【００３６】
図２は、プロジェクタ１内の一部を上方側から見た斜視図である。なお、図２において、光学部品用筐体４５内の光学部品は、説明を簡略化するために、光学装置４４の後述する光学装置本体のみを図示し、その他の光学部品４１〜４３，４４２は省略している。
図３は、プロジェクタ１内の一部を下方側から見た斜視図である。
光学部品用筐体４５は、例えば、金属製部材から構成され、図１に示すように、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４１〜４３，４４２、および光学装置４４の後述する光学装置本体を照明光軸Ａに対する所定位置に収納配置する。なお、光学部品用筐体４５は、金属製部材に限らず、その他の材料にて構成してもよく、特に熱伝導性材料で構成することが好ましい。この光学部品用筐体４５は、図２に示すように、光学部品４１〜４３，４４２、および光学装置４４の後述する光学装置本体を収納する容器状の部品収納部材４５１と、部品収納部材４５１の開口部分を閉塞する図示しない蓋状部材とで構成される。
【００３７】
このうち、部品収納部材４５１は、光学部品用筐体４５の底面、前面、および側面をそれぞれ構成する。
この部品収納部材４５１において、側面の内側面には、図２に示すように、上述した光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４２を上方からスライド式に嵌め込むための溝部４５１Ａが形成されている。
また、側面の正面部分には、図２に示すように、投射レンズ５を光学ユニット４に対して所定位置に設置するための投射レンズ設置部４５１Ｂが形成されている。この投射レンズ設置部４５１Ｂは、平面視略矩形状に形成され、平面視略中央部分には光学装置４４からの光束射出位置に対応して円形状の図示しない孔が形成されており、光学ユニット４にて形成されたカラー画像が前記孔を通して投射レンズ５にて拡大投射される。
また、この部品収納部材４５１において、底面には、図３に示すように、光学装置４４の液晶パネル４４１位置に対応して形成された３つの孔４５１Ｃと、光学装置４４の後述する流体分岐部の冷却流体流入部に対応して形成された孔４５１Ｄとが形成されている。ここで、冷却ユニット３のシロッコファン３１によりプロジェクタ１外部から内部に導入された冷却空気は、シロッコファン３１の吐出口３１Ａ（図３）から吐出され、図示しないダクトを介して前記孔４５１Ｃに導かれる。
【００３８】
〔光学装置の構成〕
光学装置４４は、図２または図３に示すように、液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４が一体化された光学装置本体４４０（図２）と、メインタンク４４５と、流体圧送部４４６と、ラジエータ４４７と、複数の流体循環部材４４８とを備える。
複数の流体循環部材４４８は、内部に冷却流体が対流可能にアルミニウム製の管状部材で構成され、冷却流体が循環可能に各部材４４０，４４５〜４４７を接続する。そして、循環する冷却流体により光学装置本体４４０を構成する液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３に生じる熱を冷却する。
なお、本実施形態では、冷却流体として、透明性の非揮発性液体であるエチレングリコールを採用する。冷却流体としては、エチレングリコールに限らず、その他の液体を採用してもよい。
以下では、各部材４４０，４４５〜４４７を、循環する冷却流体の流路に沿って液晶パネル４４１に対する上流側から順に説明する。
【００３９】
〔メインタンクの構造〕
図４は、メインタンク４４５の構造を示す図である。具体的に、図４（Ａ）は、メインタンク４４５を上方から見た平面図である。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＡ-Ａ線の断面図である。
メインタンク４４５は、略円柱形状を有し、アルミニウム製の２つの容器状部材から構成され、２つの容器状部材の開口部分を互いに接続することで内部に冷却流体を一時的に蓄積する。これら容器状部材は、例えば、シール溶接またはゴム等の弾性部材を介在させることで接続される。
【００４０】
このメインタンク４４５において、円柱軸方向略中央部分には、図４（Ｂ）に示すように、冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部４４５Ａおよび内部の冷却流体を外部に流出させる冷却流体流出部４４５Ｂが形成されている。
これら冷却流体流入部４４５Ａおよび冷却流体流出部４４５Ｂは、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、メインタンク４４５の内外に突出するように配置されている。そして、冷却流体流入部４４５Ａの外側に突出した一端には、流体循環部材４４８の一端が接続され、該流体循環部材４４８を介して外部からの冷却流体がメインタンク４４５内部に流入する。また、冷却流体流出部４４５Ｂの外側に突出した一端にも、流体循環部材４４８の一端が接続され、該流体循環部材４４８を介してメインタンク４４５内部の冷却流体が外部へと流出する。
また、冷却流体流入部４４５Ａおよび冷却流体流出部４４５Ｂの内側に突出した他端は、図４（Ａ）に示すように、メインタンク４４５の円柱軸に向けて延出し、平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置されている。このように、冷却流体流入部４４５Ａおよび冷却流体流出部４４５Ｂを平面的に視て略直交するようにそれぞれ配置することで、冷却流体流入部４４５Ａを介してメインタンク４４５内部に流入した冷却流体が、冷却流体流出部４４５Ｂを介して直ぐに外部に流出することを回避でき、流入した冷却流体をメインタンク４４５内部の冷却流体と混合させ、冷却流体の温度の均一化を図っている。
【００４１】
また、このメインタンク４４５の外周面において、円柱軸方向略中央部分には、図４（Ａ）に示すように、２つの容器状部材のそれぞれに３つの固定部４４５Ｃが形成され、該固定部４４５Ｃにねじ４４５Ｄ（図２、図３）を挿通し、外装ケース２の底面に螺合することで、２つの容器状部材が互いに密接して接続されるとともに、メインタンク４４５が外装ケース２に固定される。
そして、このメインタンク４４５は、図１または図２に示すように、光学部品用筐体４５と外装ケース２の内側面とで形成される平面視三角形状の領域に配置される。この領域にメインタンク４４５を配置することで、外装ケース２内の収納効率の向上が図れ、プロジェクタ１が大型化することがない。
【００４２】
〔流体圧送部の構造〕
流体圧送部４４６は、メインタンク４４５内に蓄積された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を外部に強制的に送出する。このため、流体圧送部４４６は、図３に示すように、メインタンク４４５の冷却流体流出部４４５Ｂに接続した流体循環部材４４８の他端と連通接続するとともに、外部に冷却流体を送出するために他の流体循環部材４４８の一端と連通接続している。
この流体圧送部４４６は、具体的な図示は省略するが、例えば、略直方体状のアルミニウム製の中空部材内に羽根車が配置された構成を有し、図示しない制御装置による制御の下、前記羽根車が回転することで、メインタンク４４５内に蓄積された冷却流体を流体循環部材４４８を介して強制的に送入し、送入した冷却流体を流体循環部材４４８を介して外部に強制的に送出する。このような構成では、流体圧送部４４６は、前記羽根車の回転軸方向の厚み寸法を小さくすることができ、プロジェクタ１内部の空きスペースに配置することが可能となり、プロジェクタ１内部の収納効率の向上を図れ、プロジェクタ１が大型化することがない。本実施形態では、流体圧送部４４６は、図２または図３に示すように、投射レンズ５の下方に配置される。
【００４３】
〔光学装置本体の構造〕
図５は、光学装置本体４４０の概略構成を示す斜視図である。
図６は、光学装置本体４４０の概略構成を示す分解斜視図である。なお、図６では、説明を簡略化するために、Ｇ色光側のみを分解している。Ｒ，Ｂ色光側もＧ色光側と同様の構造とする。
光学装置本体４４０は、図５および図６に示すように、３つの液晶パネル４４１、３つの射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４（図６）と、流体分岐部４４０１と、３つの光変調素子保持体４４０２と、流体送入部４４０４とを備える。
【００４４】
〔液晶パネルの構造〕
液晶パネル４４１は、図６に示すように、ガラスなどからなる一対の基板４４１Ｃ，４４１Ｄに電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。このうち、基板４４１Ｃは、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配列形成される複数の走査線と、走査線およびデータ線の交差に対応してマトリクス状に配列形成される画素電極と、ＴＦＴ等のスイッチング素子とを有している。また、基板４４１Ｄは、基板４４１Ｃに対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。また、これら基板４４１Ｃ，４４１Ｄには、図示しない制御装置と電気的に接続し、前記走査線、前記データ線、前記スイッチング素子、および前記共通電極等に所定の駆動信号を出力する回路基板としてのフレキシブルプリント基板４４１Ｅが接続されている。このフレキシブルプリント基板４４１Ｅを介して前記制御装置から駆動信号を入力することで、所定の前記画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加され、該画素電極および共通電極間に介在する液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光方向が変調される。さらに、これら基板４４１Ｃ，４４１Ｄの外面には、熱伝導性を有する透光性基板としての一対の防塵ガラス４４１Ｆが貼り付けられている。この一対の防塵ガラス４４１Ｆにより、液晶パネル４４１外面に塵埃が付着しても、塵埃がフォーカス位置からずれた状態となり、該塵埃が投射画像上の表示陰となることがない。この一対の防塵ガラス４４１Ｆとしては、例えば、サファイア、水晶等の材料を採用できる。
以下の表１に、防塵ガラス４４１Ｆに採用可能な材料と、この材料の特性（熱膨張係数、熱伝導率）を示す。
【００４５】
【表１】
2005275296.tif 000003
【００４６】
そして、この液晶パネル４４１において、駆動基板４４１Ｃの外形形状は対向基板４４１Ｄの外形形状よりも大きく設定される。また、駆動基板４４１Ｃとこの駆動基板４４１Ｃに貼り付けられる防塵ガラス４４１Ｆの外形形状が略同一に設定される。さらに、対向基板４４１Ｄとこの対向基板４４１Ｄに貼り付けられる防塵ガラス４４１Ｆの外形形状が略同一に設定される。すなわち、この液晶パネル４４１は、光束入射側に向かうにしたがって、外形形状が小さくなる段付状に形成されている。
【００４７】
〔射出側偏光板の構造〕
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と同様に、図６に示すように、透光性基板４４３Ａおよび光学変換膜としての偏光膜４４３Ｂを有し、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
このうち、透光性基板４４３Ａの外形寸法は、図６に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４の高さ寸法よりも大きい高さ寸法を有するとともに、クロスダイクロイックプリズム４４４の幅寸法と略同一以下の幅寸法を有するように設定されている。
そして、光学装置本体４４０が組み立てられた状態では、この射出側偏光板４４３は、流体分岐部４４０１の端面、および流体送入部４４０４の端面を跨ぐように、流体分岐部４４０１の端面、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射側端面、および流体送入部４４０４の端面に熱伝導性を有する接着剤等により固着される。
【００４８】
〔クロスダイクロイックプリズムの構造〕
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂから射出され射出側偏光板４４３を介した色光を反射し、液晶パネル４４１Ｇから射出され射出側偏光板４４３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
【００４９】
〔流体分岐部の構造〕
流体分岐部４４０１は、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面または下面と略同一の平面形状を有する略直方体状のアルミニウム製の中空部材で構成され、流体圧送部４４６から強制的に送出された冷却流体を送入し、送入した冷却流体を３つの光変調素子保持体４４０２毎に分岐して送出する。また、この流体分岐部４４０１は、クロスダイクロイックプリズム４４４の３つの光束入射側端面に交差する端面である下面に固定され、クロスダイクロイックプリズム４４４を支持するプリズム固定板としての機能も有する。
この流体分岐部４４０１において、底面の略中央部分には、流体圧送部４４６から圧送された冷却流体を内部に流入させる冷却流体流入部４４０１Ａ（図９参照）が形成されている。この冷却流体流入部４４０１Ａは、メインタンク４４５の冷却流体流入部４４５Ａと同様に、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部４４０１内外に突出するように配置されている（図９参照）。そして、冷却流体流入部４４０１Ａの外側に突出した一端には、流体圧送部４４６に連通接続された流体循環部材４４８の他端が接続され、該流体循環部材４４８を介して流体圧送部４４６から圧送された冷却流体が流体分岐部４４０１内部に流入する。
また、底面の四隅部分には、図５および図６に示すように、該底面に沿って延出する腕部４４０１Ｂがそれぞれ形成されている。これら腕部４４０１Ｂの先端部分には、それぞれ孔４４０１Ｂ１が形成され、これら孔４４０１Ｂ１に図示しないねじを挿通し、光学部品用筐体４５の部品収納部材４５１に螺合することで、光学装置本体４４０が部品収納部材４５１に固定される。この際、流体分岐部４４０１および光学部品用筐体４５は、熱伝達可能に接続される。このように、流体分岐部４４０１が光学部品用筐体４５に熱伝達可能に接続されることで、循環する冷却流体〜流体分岐部４４０１〜光学部品用筐体４５への熱伝達経路を確保し、冷却流体の冷却効率を向上させ、ひいては、冷却流体による液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の冷却効率の向上を図れる。また、シロッコファン３１の送風を光学部品用筐体４５の底面に沿って流せば、循環する冷却流体の放熱面積を増加でき、さらに、冷却効率が高められる。
【００５０】
また、この流体分岐部４４０１において、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射側端面に対応する３つの側面には、図５および図６に示すように、送入された冷却流体を３つの光変調素子保持体４４０２毎に分岐して流出させる冷却流体流出部４４０１Ｃが形成されている。なお、図５および図６では、Ｒ，Ｇ色光側の冷却流体流出部４４０１Ｃのみを図示しているが、Ｂ色光側にも冷却流体流出部が形成されているものとする。
これら冷却流体流出部４４０１Ｃは、冷却流体流入部４４０１Ａと同様に、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体分岐部４４０１内外に突出するように配置されている（図９参照）。そして、各冷却流体流出部４４０１Ｃの外側に突出した一端には、それぞれ流体循環部材４４８の一端が接続され、該流体循環部材４４８を介して流体分岐部４４０１内部の冷却流体が分岐されて外部へと流出する。
さらに、この流体分岐部４４０１において、上面の略中央部分には、具体的な図示は省略するが、球状の膨出部が形成されている。そして、前記膨出部にクロスダイクロイックプリズム４４４の下面を当接させることで、流体分岐部４４０１に対するクロスダイクロイックプリズム４４４のあおり方向の位置調整が可能となる。
【００５１】
〔光変調素子保持体の構造〕
３つの光変調素子保持体４４０２は、３つの液晶パネル４４１をそれぞれ保持するとともに、３つの液晶パネル４４１をそれぞれ冷却する。なお、各光変調素子保持体４４０２は、同様の構成であり、以下では１つの光変調素子保持体４４０２のみを説明する。
光変調素子保持体４４０２は、図６に示すように、光変調素子保持部４４０５と、板状部材４４０６と、光変調素子冷却部４４０７とを備える。
光変調素子保持部４４０５は、断面視略コ字形状を有し、コ字状内側にて液晶パネル４４１、板状部材４４０６、および光変調素子冷却部４４０７を保持する。この光変調素子保持部４４０５は、図６に示すように、矩形板状体４４０５Ａと、一対の起立部４４０５Ｂとを備え、これらが一体的に形成されたものである。
矩形板状体４４０５Ａは、図６に示すように、液晶パネル４４１の対向基板４４１Ｄの外形形状よりも大きい外形形状を有する平面視略矩形状の板体であり、その略中央部分には、液晶パネル４４１の画像形成領域に応じた開口部４４０５Ａ１が形成されている。
【００５２】
一対の起立部４４０５Ｂは、図６に示すように、平面視略矩形形状を有し、矩形板状体４４０５Ａの対向する側端縁である左右側端縁から光束射出側にそれぞれ突出するように形成されている。
この一対の起立部４４０５Ｂは、図６に示すように、矩形板状体４４０５Ａの左右側端縁から光束射出側にそれぞれ突出するとともに、上下方向に延出する形状を有している。
また、この一対の起立部４４０５Ｂにおいて、突出方向先端部分は、図６に示すように、対向する起立部４４０５Ｂ側に折曲された折曲リブ４４０５Ｂ１を有している。
そして、光学装置本体４４０が組み立てられた状態では、この光変調素子保持部４４０５は、一対の起立部４４０５Ｂが流体分岐部４４０１の端面、および流体送入部４４０４の端面を跨ぐように設置され、折曲リブ４４０５Ｂ１の光束射出側端面が流体分岐部４４０１の端面、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射側端面、および流体送入部４４０４の端面に熱伝導性を有する接着剤等により固着される。
【００５３】
板状部材４４０６は、図６に示すように、液晶パネル４４１の駆動基板４４１Ｃの外形形状よりも大きい外形形状を有する平面視略矩形状の板体であり、その略中央部分には、液晶パネル４４１の画像形成領域に応じた開口部４４０６Ａが形成されている。
この板状部材４４０６において、対向する側端縁である左右方向側端縁には、図６に示すように、光束射出側に折曲された一対の折曲部４４０６Ｂが形成されている。
そして、この板状部材４４０６の左右方向の外形寸法は、光変調素子保持部４４０５の一対の起立部４４０５Ｂ同士の離間寸法よりも小さく設定され、光変調素子保持部４４０５のコ字状内側に上方から板状部材４４０６を挿入可能となっている。
【００５４】
本実施形態では、上述した光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６は、インバーおよび４２Ｎｉ−Ｆｅ等の鉄−ニッケル合金で構成されている。なお、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６は、鉄−ニッケル合金に限らず、マグネシウム合金、アルミニウム合金、または熱伝導性樹脂等を採用してもよい。また、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６は、上述した材料のうち、同一の材料にて構成されていてもよく、異なる材料にて構成されていても構わない。
以下の表２に、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に採用可能な材料と、この材料の特性（熱膨張係数、熱伝導率）を示す。
【００５５】
【表２】
2005275296.tif 000004
【００５６】
図７は、光変調素子冷却部４４０７を光束射出側から見た斜視図である。
光変調素子冷却部４４０７は、内部に冷却流体を封入可能とするアルミニウム製の中空部材で構成され、液晶パネル４４１の画像形成領域に対応した開口部４４０７Ａを有し液晶パネル４４１の外周を囲む平面視略矩形状の環状に形成されている。
この開口部４４０７Ａは、液晶パネル４４１の対向基板４４１Ｄの外形形状よりも若干大きく設定され、対向基板４４１Ｄおよびこの対向基板４４１Ｄに貼り付けられる防塵ガラス４４１Ｆを嵌合可能な形状を有している。
この光変調素子冷却部４４０７において、その光束射出側端面には、図７に示すように、開口部４４０７Ａ周縁が光束入射側に窪み、凹部４４０７Ｂが形成されている。
この凹部４４０７Ｂは、液晶パネル４４１の駆動基板４４１Ｃの外形形状よりも若干大きい外形形状を有する。そして、対向基板４４１Ｄおよびこの対向基板４４１Ｄに貼り付けられる防塵ガラス４４１Ｆが開口部４４０７Ａに嵌合した際に、駆動基板４４１Ｃおよびこの駆動基板４４１Ｃに貼り付けられる防塵ガラス４４１Ｆが凹部４４０７Ｂに設置される。
すなわち、開口部４４０７Ａの内側面および凹部４４０７Ｂが本発明に係る環状内側面に相当する。そして、光変調素子冷却部４４０７は、開口部４４０７Ａおよび凹部４４０７Ｂにより、液晶パネル４４１が設置された状態で、該液晶パネル４４１の外周を囲むこととなる。
ここで、凹部４４０７Ｂの底部および光束入射側端面の間の寸法は、対向基板４４１Ｄおよびこの対向基板４４１Ｄに貼り付けられた防塵ガラス４４１Ｆの全体の厚み寸法と略同一に設定されている。また、凹部４４０７Ｂの深さ寸法は、駆動基板４４１Ｃおよびこの駆動基板４４１Ｃに貼り付けられた防塵ガラス４４１Ｆの全体の厚み寸法と略同一に設定されている。すなわち、液晶パネル４４１を光変調素子冷却部４４０７に設置した状態では、光束入射側端面および光束射出側端面が略面一となる。
【００５７】
また、この光変調素子冷却部４４０７において、その光束入射側端面には、図６に示すように、上端部から開口部４４０７Ａの上端縁にかけて光束射出側に窪む凹部４４０７Ｃが形成されている。この凹部４４０７Ｃの幅寸法は、液晶パネル４４１のフレキシブルプリント基板４４１Ｅの幅寸法より若干大きい寸法に設定されている。
さらに、この光変調素子冷却部４４０７において、その下方側端部略中央部分には、図６または図７に示すように、流体分岐部４４０１の冷却流体流出部４４０１Ｃから流出した冷却流体を内部に流入させる流入口４４０７Ｄが形成されている。この流入口４４０７Ｄは、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、光変調素子冷却部４４０７の外側に突出するように形成されている。そして、流入口４４０７Ｄの突出した端部には、流体分岐部４４０１の冷却流体流出部４４０１Ｃに接続された流体循環部材４４８の他端が接続され、該流体循環部材４４８を介して流体分岐部４４０１から流出した冷却流体が光変調素子冷却部４４０７内部に流入する。
【００５８】
さらにまた、この光変調素子冷却部４４０７において、その上方側端部略中央部分には、図６または図７に示すように、内部の冷却流体を外部に流出させる流出口４４０７Ｅが形成されている。この流出口４４０７Ｅは、流入口４４０７Ｄと同様に、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、光変調素子冷却部４４０７の外側に突出するように形成されている。そして、流出口４４０７Ｅの突出した端部には、流体循環部材４４８が接続され、流入口４４０７Ｄを介して内部に流入した冷却流体が該流体循環部材４４８を介して外部に流出される。
【００５９】
また、流出口４４０７Ｅが形成される上方側端部は、図６または図７に示すように、上方側に向かうにしたがって、光変調素子冷却部４４０７の厚み寸法が縮小するテーパ状に形成されている。なお、内側面の形状も同様にテーパ状になっている（図９参照）。また、流入口４４０７Ｄが形成される下方側端部も同様に、図６又は図７に示すように、下方側に向かうにしたがって、光変調素子冷却部４４０７の厚み寸法が縮小するテーパ状に形成されている。このように上方側端部および下方側端部をテーパ状に形成することで、内部に流入する冷却流体、外部に流出する冷却流体の対流を円滑に実施できる。
【００６０】
そして、例えば、以下に示すように、上述した光変調素子保持体４４０２に対して液晶パネル４４１が組み込まれる。
先ず、光変調素子冷却部４４０７に対して液晶パネル４４１を組み込む。
具体的に、光変調素子冷却部４４０７の光束射出側から、液晶パネル４４１のフレキシブルプリント基板４４１Ｅが光変調素子冷却部４４０７の開口部４４０７Ａに挿通されるように、液晶パネル４４１を開口部４４０７Ａおよび凹部４４０７Ｂに設置する。この状態では、フレキシブルプリント基板４４１Ｅは、開口部４４０７Ａの内側面により折曲されるとともに、光変調素子冷却部４４０７の光束入射側端面に形成された凹部４４０７Ｃの底部に沿って配置される（図９参照）。
【００６１】
次に、液晶パネル４４１が組み込まれた光変調素子冷却部４４０７に対して板状部材４４０６を取り付ける。
具体的に、光変調素子冷却部４４０７の光束射出側に板状部材４４０６を配置し、板状部材４４０６の開口部４４０６Ａ周縁と、液晶パネル４４１の光束射出側に配置される防塵ガラス４４１Ｆおよび光変調素子冷却部４４０７の光束射出側端面とを熱伝達可能に接続する。例えば、板状部材４４０６の開口部４４０６Ａ周縁と防塵ガラス４４１Ｆとを熱伝導性を有する接着剤で固着するとともに、開口部４４０６Ａ周縁と光変調素子冷却部４４０７の光束射出側端面とを熱伝導性を有する接着剤または溶接等により固着する。
なお、上述した接着剤の塗布または溶接等は、開口部４４０６Ａ周縁全体に亘って実施してもよく、スポット的に実施してもよい。
【００６２】
そして、液晶パネル４４１、光変調素子冷却部４４０７、および板状部材４４０６が一体化したユニットを、光変調素子保持部４４０５に組み込む。
具体的に、前記ユニットを光変調素子保持部４４０５の上方側からコ字状内側に挿入し、光変調素子保持部４４０５を構成する矩形板状体４４０５Ａの開口部４４０５Ａ１周縁と、前記ユニットを構成する液晶パネル４４１の光束入射側に配置される防塵ガラス４４１Ｆおよび光変調素子冷却部４４０７の光束入射側端面とを熱伝達可能に接続する。例えば、前記ユニットの組み立てと同様に、矩形板状体４４０５Ａの開口部４４０５Ａ１周縁と防塵ガラス４４１Ｆとを熱伝導性を有する接着剤で固着するとともに、開口部４４０５Ａ１周縁と光変調素子冷却部４４０７の光束入射側端面とを熱伝導性を有する接着剤または溶接等により固着する。
すなわち、液晶パネル４４１および光変調素子冷却部４４０７は、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６により挟持される構成となる。
さらに、板状部材４４０６の折曲部４４０６Ｂと、光変調素子保持部４４０５を構成する一対の起立部４４０５Ｂの内側面とを熱伝達可能に接続する。これら接続は、例えば、上記同様に、熱伝導性を有する接着剤、または溶接等を採用できる。
【００６３】
〔流体送入部の構造〕
流体送入部４４０４は、図５または図６に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面または下面と略同一の平面形状を有する略直方体状のアルミニウム製の中空部材で構成され、クロスダイクロイックプリズム４４４の３つの光束入射側端面に交差する端面である上面に固定される。そして、この流体送入部４４０４は、各光変調素子冷却部４４０７から送出された冷却流体を一括して送入し、送入した冷却流体を外部に送出する。
この流体送入部４４０４において、その上面には、図５または図６に示すように、各光変調素子冷却部４４０７から送出された冷却流体を内部に流入させる３つの冷却流体流入部４４０４Ａが形成されている。これら冷却流体流入部４４０４Ａは、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体送入部４４０４内外に突出するように配置されている（図９参照）。そして、各冷却流体流入部４４０４Ａの外側に突出した端部には、３つの光変調素子冷却部４４０７の各流出口４４０７Ｅと接続された流体循環部材４４８の他端が接続され、該流体循環部材４４８を介して各光変調素子冷却部４４０７から送出された冷却流体が一括して流体送入部４４０４内部に流入する。
【００６４】
また、流体送入部４４０４において、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束射出側端面に対応する端面には、図５に示すように、送入された冷却流体を外部に流出させる冷却流体流出部４４０４Ｂが形成されている。この冷却流体流出部４４０４Ｂは、冷却流体流入部４４０４Ａと同様に、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有する略筒状部材から構成され、流体送入部４４０４内外に突出するように配置されている（図９参照）。そして、冷却流体流出部４４０４Ｂの外側に突出した端部には、流体循環部材４４８の一端が接続され、該流体循環部材４４８を介して流体送入部４４０４内部の冷却流体が外部へと流出する。
【００６５】
〔ラジエータの構造〕
図８は、ラジエータ４４７の構造、およびラジエータ４４７と軸流ファン３２との配置関係を示す図である。具体的に、図８（Ａ）は、ラジエータ４４７および軸流ファン３２を上方から見た斜視図である。また、図８（Ｂ）は、ラジエータ４４７および軸流ファン３２をラジエータ４４７側から見た平面図である。
ラジエータ４４７は、図１または図２に示すように、外装ケース２に形成された隔壁２１内に配置され、光学装置本体４４０において各液晶パネル４４１および各射出側偏光板４４２にて温められた冷却流体の熱を放熱する。このラジエータ４４７は、図８に示すように、固定部４４７１と、管状部材４４７２と、複数のフィン４４７３とを備える。
固定部４４７１は、例えば、金属等の熱伝導性部材から構成され、図８（Ｂ）に示すように、平面視略コ字形状を有し、対向するコ字状端縁に管状部材４４７２が挿通可能に構成されている。また、この固定部４４７１は、コ字状内側面にて複数の放熱フィン４４７３を支持する。この固定部４４７１のコ字状先端部分には、外側に延出する延出部４４７１Ａが形成され、該延出部４４７１Ａの孔４４７１Ａ１を介して図示しないねじを外装ケース２に螺合することでラジエータ４４７が外装ケース２に固定される。
【００６６】
管状部材４４７２は、アルミニウムから構成され、図８（Ｂ）に示すように、固定部４４７１の一方のコ字状先端端縁から他方のコ字状先端端縁に向けて延出し、この延出方向先端部分が略９０°屈曲して下方側に延出し、さらにこの延出方向先端部分が略９０°屈曲して固定部４４７１の他方のコ字状先端端縁から一方のコ字状先端端縁に向けて延出する平面視略コ字形状を有し、固定部４４７１および放熱フィン４４７３と熱伝達可能に接続する。また、この管状部材４４７２は、流体循環部材４４８の管径寸法よりも小さい管径寸法を有し、図８（Ｂ）に示す上方側の一端が、光学装置本体４４０における流体送入部４４０４の冷却流体流出部４４０４Ｂと接続した流体循環部材４４８の他端と接続する。また、図８（Ｂ）に示す下方側の他端が、メインタンク４４５の冷却流体流入部４４５Ａと接続した流体循環部材４４８の他端と接続する。したがって、流体送入部４４０４から流出した冷却流体が流体循環部材４４８を介して管状部材４４７２を通り、管状部材４４７２を通った冷却流体が流体循環部材４４８を介してメインタンク４４５内に流入する。
【００６７】
放熱フィン４４７３は、例えば、金属等の熱伝導性部材からなる板体で構成され、管状部材４４７２を挿通可能に構成されている。そして、複数の放熱フィン４４７３は、管状部材４４７２の挿通方向と直交する方向に延びるようにそれぞれ形成され、管状部材４４７２の挿通方向に沿って並列配置している。このような複数の放熱フィン４４７３の配置状態では、図８に示すように、軸流ファン３２から吐出される冷却空気は、複数の放熱フィン４４７３の間を通り抜けることになる。
【００６８】
以上説明したように、冷却流体は、複数の流体循環部材４４８を介して、メインタンク４４５〜流体圧送部４４６〜流体分岐部４４０１〜各光変調素子冷却部４４０７〜流体送入部４４０４〜ラジエータ４４７〜メインタンク４４５という流路を循環する。
【００６９】
〔冷却構造〕
次に、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の冷却構造を説明する。
図９ないし図１１は、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の冷却構造を説明するための図である。具体的に、図９は、光学装置本体４４０を側方から見た断面図である。図１０は、光変調素子冷却部４４０７内を対流する冷却流体の様子を示す図である。図１１は、冷却空気の流れを示す図であり、光学装置本体４４０を上方側から見た断面図である。
なお、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３は、上述した冷却流体による伝導放熱、および上述した冷却ユニット３による強制冷却にて冷却されるため、これらを順に説明する。
先ず、液晶パネル４４１の冷却流体による伝導放熱は、以下に示すように実施される。
流体圧送部４４６が駆動することにより、流体循環部材４４８を介して、メインタンク４４５内の冷却流体が流体圧送部４４６内に送入されるとともに、流体圧送部４４６から流体分岐部４４０１に送出される。
【００７０】
そして、流体分岐部４４０１内に送入された冷却流体は、図９に示すように、流体分岐部４４０１の各冷却流体流出部４４０１Ｃから流出し、流体循環部材４４８を介して、各光変調素子冷却部４４０７の各流入口４４０７Ｄから各光変調素子冷却部４４０７内部へと流入する。
光変調素子冷却部４４０７内部へと流入した冷却流体は、図１０に示すように、液晶パネル４４１の下方側端部、左右側端部、および上方側端部に沿って、下方側から上方側へと対流する。
ここで、光源装置４１１から射出された光束により、液晶パネル４４１に生じた熱は、図９または図１１に示すように、液晶パネル４４１の外周から光変調素子冷却部４４０７を介して該光変調素子冷却部４４０７内部の冷却流体に伝達される。また、図９に示すように、液晶パネル４４１の光束入射側端面および光束射出側端面から光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に伝達される。光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に伝達された熱の一部は、矩形板状体４４０５Ａの開口部４４０５Ａ１周縁、および板状部材４４０６の開口部４４０６Ａ周縁から光変調素子冷却部４４０７を介して該光変調素子冷却部４４０７内部の冷却流体に伝達される。
【００７１】
光変調素子冷却部４４０７内部の冷却流体に伝達された熱は、図９または図１０に示すように、冷却流体の流れにしたがって、上方に向けて進み、流出口４４０７Ｅを介して光変調素子冷却部４４０７外部へと移動する。
流出口４４０７Ｅを介して光変調素子冷却部４４０７外部へと移動した熱は、冷却流体の流れにしたがって、流体循環部材４４８を介して流体送入部４４０４へと移動し、さらに、ラジエータ４４７へと移動する。温められた冷却流体がラジエータ４４７の管状部材４４７２を通過する際、該冷却流体の熱は、管状部材４４７２〜複数の放熱フィン４４７３に伝達される。そして、軸流ファン３２から吐出される冷却空気により、複数の放熱フィン４４７３に伝達された熱が冷却される。
そして、ラジエータ４４７にて冷却された冷却流体は、ラジエータ４４７〜メインタンク４４５〜流体圧送部４４６〜流体分岐部４４０１へと移動し、再度、光変調素子冷却部４４０７内へと移動する。
【００７２】
また、射出側偏光板４４３の冷却流体による伝導放熱は、以下に示すように実施される。
光源装置４１１から射出された光束により、射出側偏光板４４３の偏光膜４４３Ｂに生じた熱は、図９に示すように、透光性基板４４３Ａに伝達される。透光性基板４４３Ａに伝達された熱は、図９に示すように、流体送入部４４０４および流体分岐部４４０１と接続する上方向および下方向に移動する。そして、上方向および下方向に移動した熱は、流体送入部４４０４および流体分岐部４４０１を介して各流体送入部４４０４および流体分岐部４４０１内部の冷却流体に伝達され、上述したように、冷却流体の循環時にラジエータ４４７により放熱される。
【００７３】
次に、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の冷却ユニット３による強制冷却は、以下に示すように実施される。
冷却ユニット３のシロッコファン３１によりプロジェクタ１外部から内部に導入された冷却空気は、光学部品用筐体４５の底面に形成された孔４５１Ｃを介して光学部品用筐体４５内に導入される。
ここで、光学装置本体４４０が組み立てられた状態では、図１１に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４等の端面、光変調素子保持部４４０５における矩形板状体４４０５Ａおよび一対の起立部４４０５Ｂにより、略筒状の空間が形成される。
そして、シロッコファン３１により光学部品用筐体４５内に導入された冷却空気は、図１１に示すように、前記空間を下方から上方に向けて流通する。
この際、前記空間を流通する冷却空気により、図１１に示すように、液晶パネル４４１の光束射出側端面、および射出側偏光板４４３における偏光膜４４３Ｂの光束入射側端面が冷却される。また、液晶パネル４４１から板状部材４４０６、および光変調素子保持部４４０５に伝達された熱の一部も、図１１に示すように、この冷却空気により冷却される。
【００７４】
上述した第１実施形態においては、光変調素子保持体４４０２を構成する光変調素子冷却部４４０７は、内部に冷却流体を封入可能とする中空部材で構成され、液晶パネル４４１の外周を囲む環形状を有しているので、光変調素子冷却部４４０７内部の冷却流体を光束が透過することがない。このため、例えば、冷却流体に気泡や塵埃等が混入した場合であっても、混入した気泡や塵埃等に光束が照射されないので、液晶パネル４４１にて形成される光学像に気泡や塵埃等の像が入り込むことがない。また、例えば、冷却流体に温度差が生じ、冷却流体に屈折率の差などが生じた場合であっても、液晶パネル４４１にて形成される光学像に揺らぎが発生することもない。さらに、例えば、冷却流体が劣化し、冷却流体が着色した場合であっても、液晶パネル４４１にて形成される光学像に照度低下や色再現性の劣化が生じることもない。したがって、液晶パネル４４１にて形成される光学像を安定に維持できる。また、液晶パネル４４１の光束入射側および／または光束射出側に冷却流体を充填しない構造であるので、冷却流体を封入するためのパッキン等を省略でき、冷却流体の漏れのない良好な液冷システムを実現できる。
【００７５】
また、光変調素子冷却部４４０７は、良好な熱伝導率を有するアルミニウムから構成され、開口部４４０７Ａおよび凹部４４０７Ｃにて液晶パネル４４１と熱伝達可能に接続するので、液晶パネル４４１に生じた熱を、該液晶パネル４４１の外周から光変調素子冷却部４４０７を介して内部の冷却流体に放熱することができる。さらに、光変調素子冷却部４４０７には、流入口４４０７Ｄおよび流出口４４０７Ｅが形成されているので、流体循環部材４４８を介して冷却流体を対流させることが容易となり、液晶パネル４４１により冷却流体が温められた冷却流体が光変調素子冷却部４４０７内部に滞留することを回避できる。このため、液晶パネル４４１により冷却流体が温められて液晶パネル４４１と冷却流体との温度差が小さくなることがなく、冷却流体により液晶パネル４４１を効率的に冷却できる。
【００７６】
さらに、光変調素子保持体４４０２を構成する光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６は、良好な熱伝導性を有する鉄−ニッケル合金から構成され、各開口４４０５Ａ１，４４０６Ａ周縁が液晶パネル４４１とそれぞれ熱伝達可能に当接し、液晶パネル４４１を挟持するので、液晶パネル４４１に生じた熱を光変調素子冷却部４４０７の他、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６にも放熱でき、液晶パネル４４１の冷却効率を向上できる。また、光変調素子保持体４４０２および板状部材４４０６は、液晶パネル４４１を構成する良好な熱伝導性を有するサファイア、水晶からなる一対の防塵ガラス４４１Ｆと熱伝達可能に接続するので、液晶パネル４４１に生じた熱を、一対の防塵ガラス４４１Ｆを介して光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に良好に伝達させることができ、液晶パネル４４１の冷却効率の向上が図れる。
ここで、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６が鉄−ニッケル合金から構成されているので、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６の熱膨張係数を、表１および表２に示すように、防塵ガラス４４１Ｆの熱膨張係数に近接させることができる。このため、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６と、一対の防塵ガラス４４１Ｆとの間における各部材の熱による寸法変化（膨張、収縮）量を略同じにすることができる。したがって、液晶パネル４４１に生じた熱を光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に良好に伝達させることができるとともに、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６と一対の防塵ガラス４４１Ｆの熱による寸法変化によって液晶パネル４４１に歪みが発生することを回避し液晶パネル４４１内部に封入される液晶の形状変化による画質の劣化を回避できる。
【００７７】
さらにまた、光変調素子保持部４４０５は、断面略コ字形状を有し、コ字状内側にて矩形板状体４４０５Ａと板状部材４４０６との間に液晶パネル４４１を挟持し、コ字状開口部分が流体分岐部４４０１、クロスダイクロイックプリズム４４４、および流体送入部４４０４にて閉塞されるので、コ字状内側に筒状の空間が形成される。そして、この空間に冷却ユニット３のシロッコファン３１により冷却空気を流通させているので、冷却空気が前記空間外に漏れることがなく、前記空間内の液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、光変調素子保持部４４０５のコ字状内側面、板状部材４４０６、および光変調素子冷却部４４０７を強制冷却できるとともに、光変調素子保持部４４０５のコ字状外側面からも強制冷却でき、上述した冷却流体による冷却、ならびに、上述した光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６への伝導放熱に加えて、液晶パネル４４１をさらに一層効率的に冷却できる。
【００７８】
ここで、光変調素子冷却部４４０７は、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６の各開口４４０５Ａ１，４４０６Ａ周縁に溶接、または接着剤等により熱伝達可能に接続されるので、液晶パネル４４１から光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に伝達された熱を、光変調素子冷却部４４０７を介して内部の冷却流体に伝達させる熱伝達経路を確保でき、液晶パネル４４１の冷却効率をさらに向上できる。
また、光変調素子保持部４４０５および板状部材４４０６に対して光変調素子冷却部４４０７を固定することができ、光変調素子保持体４４０２を一体化して、液晶パネル４４１の保持状態を安定化できる。
【００７９】
さらに、板状部材４４０６の一対の折曲部４４０６Ｂが光変調素子保持部４４０５の一対の起立部４４０５Ｂの対向する端面に溶接または接着剤等により熱伝達可能に接続されるので、液晶パネル４４１から板状部材４４０６に伝達された熱を、光変調素子保持部４４０５の一対の起立部４４０５Ｂに伝達させる熱伝達経路を確保でき、液晶パネル４４１の冷却効率をさらに一層向上できる。
また、光変調素子保持部４４０５の一対の起立部４４０５Ｂに対して板状部材４４０６を固定することで、液晶パネル４４１の保持状態をさらに安定化できる。
【００８０】
そして、光学装置４４を構成する流体分岐部４４０１は、内部の冷却流体を３つの光変調素子冷却部４４０７毎に分岐して送出するので、各光変調素子冷却部４４０７内に流入する冷却流体の温度が偏ることなく、略同一の温度である冷却流体にて各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを冷却できる。
また、各光変調素子冷却部４４０７内だけでなく、複数の流体循環部材４４８、流体分岐部４４０１、流体送入部４４０４、メインタンク４４５、流体圧送部４４６、およびラジエータ４４７の管状部材４４７２内にも冷却流体を封入することで、冷却流体の容量を大きくすることができ、液晶パネル４４１と冷却流体との熱交換能力を向上させることができる。
さらに、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４は、クロスダイクロイックプリズム４４４の上下面にそれぞれ取り付けられるので、液晶パネル４４１が３つで構成されている場合であっても、光学装置４４をコンパクトにでき、光学装置４４の小型化を図れる。
さらにまた、各光変調素子冷却部４４０７を、メインタンク４４５、流体圧送部４４６、およびラジエータ４４７の他の部材と接続する際でも、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４と前記他の部材とを流体循環部材４４８にて接続すればよく、各光変調素子冷却部４４０７と前記他の部材とを直接流体循環部材４４８で接続する必要がない。このため、流体循環部材４４８の引き回し作業を容易に実施できる。
【００８１】
ここで、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４が良好な熱伝導性を有するアルミニウムから構成され、光変調素子保持部４４０５の一対の起立部４４０５Ｂが流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４に熱伝達可能に取り付けられるので、液晶パネル４４１から光変調素子保持部４４０５に伝達された熱を、流体分岐部４４０１および流体送入部に伝達させ、さらに、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４内の冷却流体に伝達させる熱伝達経路を確保でき、液晶パネル４４１の冷却効率の向上が図れる。
また、３つの射出側偏光板４４３は、少なくとも９Ｗ／ｍ・Ｋ以上の良好な熱伝導性を有するサファイア、水晶等から構成される透光性基板４４３Ａが流体分岐部４４０１の端面および流体送入部４４０４の端面に跨るように、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４の３つの端面に熱伝達可能に取り付けられるので、光源装置４１１から照射された光束により偏光膜４４３Ｂに生じる熱を、透光性基板４４３Ａを介して流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４に伝達させることができ、さらに、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４内の冷却流体に伝達させることができる。したがって、液晶パネル４４１のみならず、射出側偏光板４４３の冷却効率の向上も図れる。
【００８２】
さらに、光学装置４４が流体圧送部４４６を備えているので、液晶パネル４４１により温められた光変調素子冷却部４４０７内の冷却流体を複数の流体循環部材４４８を介して外部へと流出させ、また、外部の冷却流体を複数の流体循環部材４４８を介して光変調素子冷却部４４０７内に流入させ、光変調素子冷却部４４０７内の冷却流体の入れ換えを確実に実施できる。したがって、液晶パネル４４１と冷却流体との間で常に大きい温度差を確保し、冷却流体と液晶パネル４４１との熱交換効率をさらに向上させることができる。
【００８３】
さらにまた、光変調素子冷却部４４０７の開口部４４０７Ａおよび凹部４４０７Ｃは、液晶パネル４４１の外形形状に応じた形状を有し、液晶パネル４４１を嵌合可能に形成されているので、光変調素子冷却部４４０７に対する液晶パネル４４１の設置を容易に実施でき、すなわち、光変調素子保持体４４０２に対する液晶パネル４４１の組み込み作業を容易に実施できる。また、このように光変調素子冷却部４４０７に対して液晶パネル４４１を嵌合させる構成とすることで、液晶パネル４４１を確実に保持しつつ、液晶パネル４４１に余計な力を付加することがないので、液晶パネル４４１に歪みを生じさせることなく、液晶パネル４４１内部に封入される液晶の形状変化による画質の劣化を回避できる。
また、液晶パネル４４１が光変調素子冷却部４４０７に設置された状態では、フレキシブルプリント基板４４１Ｅは、開口部４４０７Ａの内側面により光束入射側に折曲されるとともに、光変調素子冷却部４４０７の光束入射側端面に形成された凹部４４０７Ｃの底部に沿って配置されるので、フレキシブルプリント基板４４１Ｅと、光変調素子冷却部４４０７の流出口４４０７Ｅに接続される流体循環部材４４８とが干渉することがなく、光学装置４４の組み立て作業を容易に実施できる。
【００８４】
そしてまた、プロジェクタ１は、液晶パネル４４１を効率的に冷却できる光学装置４４を備えているので、液晶パネル４４１の熱劣化を防止でき、該プロジェクタ１の高寿命化を図れる。
また、プロジェクタ１は、液晶パネル４４１にて形成される光学像を安定に維持できる光学装置４４を備えているので、投射レンズ５を介して良好な光学像を投射することができる。
【００８５】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第１実施形態では、光学装置本体４４０を構成する射出側偏光板４４３として、入射された光束のうち、所定の偏光軸を有する光束を透過させ、その他の偏光軸を有する光束を吸収する吸収型の偏光板を採用している。
これに対して第２実施形態では、射出側偏光板５４３が、入射された光束のうち、所定の偏光軸を有する光束を透過させ、その他の偏光軸を有する光束を反射する反射型偏光素子で構成されている点が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様のものとする。
【００８６】
具体的に、図１２は、第２実施形態における光学装置本体５４０の概略構成を示す斜視図である。
図１３は、第２実施形態における光学装置本体５４０の概略構成を示す分解斜視図である。なお、図１３では、Ｇ色光側のみが分解されているが、Ｒ，Ｂ色光側も同様の構造とする。
３つの射出側偏光板５４３は、図１２または図１３に示すように、所定の厚み寸法を有する略直方体形状を有し、光束射出側端面がクロスダイクロイックプリズム４４４の各光束入射側端面にそれぞれ接着固定される。
なお、３つの射出側偏光板５４３が所定の厚み寸法を有しているために、光学装置本体５４０を構成する光変調素子保持体４４０２の光変調素子保持部４４０５は、前記第１実施形態と比較して、一対の起立部４４０５Ｂが光軸方向に長く設定されている。
【００８７】
図１４は、射出側偏光板５４３の構造を模式的に示す図である。具体的に、図１４は、射出側偏光板５４３を側方から見た図である。
この射出側偏光板５４３は、図１４に示すように、２つの直角プリズム５４３Ａと、これら直角プリズム５４３Ａの界面に形成された反射型偏光膜５４３Ｂとを備える。このうち、反射型偏光膜５４３Ｂとしては、例えば、重合体を延伸形成した多数のフィルムを積層した多層構造フィルムを採用できる。
そして、この射出側偏光板５４３に入射した光束Ｌのうち、所定の偏光軸を有する光束Ｌ１は、図１４に示すように、反射型偏光膜５４３Ｂを透過して、クロスダイクロイックプリズム４４４に入射する。
また、図１４に示すように、射出側偏光板５４３に入射した光束Ｌのうち、他の偏光軸を有する光束Ｌ２は、反射型偏光膜５４３Ｂにて反射し、さらに、直角プリズム５４３Ａの光束入射側端面にて全反射して、上方に向けて射出される。
【００８８】
図１５は、液晶パネル４４１および射出側偏光板５４３の冷却構造を説明するための断面図である。
射出側偏光板５４３は、上述した構成により、光源装置４１１から照射される光束により生じる熱を低減できるため、前記第１実施形態で説明した冷却流体による伝導放熱を実施せず、すなわち、図１５に示すように、流体分岐部４４０１の端面および流体送入部４４０４の端面と熱伝達可能に接続しない。
液晶パネル４４１の冷却流体による伝導放熱、および、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の冷却ユニット３による強制冷却は、図１５に示すように、前記第１実施形態と同様に実施でき、説明を省略する。
【００８９】
上述した第２実施形態においては、前記第１実施形態と比較して、射出側偏光板５４３は、反射型偏光素子から構成されるので、所定の偏光軸以外の偏光軸を有する光束を反射するので、射出側偏光板４４３と比較して、熱が生じにくく、射出側偏光板５４３自体の温度の低減を図れる。したがって、前記第１実施形態で説明したように、射出側偏光板４４３を、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４に熱伝達可能に取り付ける構成を採用する必要がなく、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射側端面に取り付ける構成を採用できる。
また、射出側偏光板５４３自体の温度の低減を図れるので、光変調素子保持体４４０２の内側における温度の低減化を図れ、液晶パネル４４１を効率的に冷却できる。
さらに、射出側偏光板５４３は、他の偏光軸を有する光束を液晶パネル４４１の画像形成領域を避ける方向に反射するので、光学装置本体４４０内に迷光が生じることなく、液晶パネル４４１にて形成される光学像を安定に維持でき、良好な光学像を形成できる。
さらにまた、射出側偏光板５４３は、２つの直角プリズム５４３Ａと、反射型偏光膜５４３Ｂとを備え、２つの直角プリズム５４３Ａのうち光束入射側に配置されるプリズム５４３Ａは、反射型偏光膜５４３Ｂにて反射された光束を光束入射側端面にて全反射させ、上方に向けて射出するので、簡単な構成で、光学装置本体４４０内に迷光が生じることを回避できる。
【００９０】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態において、光変調素子冷却部４４０７の流入口４４０７Ｄおよび流出口４４０７Ｅは、前記各実施形態で説明した形成位置に限らず、その他の形成位置を採用してもよい。例えば、冷却流体の流通方向を逆にし、流入口４４０７Ｄおよび流出口４４０７Ｅをそれぞれ流出口および流入口としてそれぞれ機能させる構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、光学装置４４において、メインタンク４４５、流体圧送部４４６、およびラジエータ４４７を備えた構成を説明したが、これに限らず、これらメインタンク４４５、流体圧送部４４６、およびラジエータ４４７のうち少なくともいずれかを省略した構成も本発明の目的を十分に達成できる。
【００９１】
前記各実施形態では、入射側偏光板４４２を吸収型偏光素子として説明したが、所定の偏光軸を有する光束を透過し、その他の偏光軸を有する光束を反射する反射型偏光素子、例えば、前記第２実施形態で説明した射出側偏光板５４３と略同様の構成としてもよい。
前記各実施形態では、光学変換素子として、射出側偏光板４４３を採用したが、これに限らず、位相差板、視野角補正板等を採用してもよい。
【００９２】
前記各実施形態において、冷却流体と接触する部材である、流体循環部材４４８、メインタンク４４５、流体圧送部４４６、ラジエータ４４７の管状部材４４７２、光変調素子冷却部４４０７、流体分岐部４４０１、および流体送入部４４０４は、アルミニウム製の部材から構成したが、これに限らない。耐食性を有する材料であれば、アルミニウムに限らず、他の材料にて構成してもよく、例えば、無酸素銅やジュラルミンにて構成してもよい。また、流体循環部材４４８としては、光変調素子冷却部４４０７への変形反力が小さく画素ずれを抑制する硬度の低いブチルゴムまたはフッ素ゴム等を使用してもよい。
【００９３】
前記各実施形態では、各光変調素子冷却部４４０７に流入する冷却流体の流量は、略同一に設定されていたが、これに限らず、各光変調素子冷却部４４０７に流入する冷却流体の流量を異なるものとする構成を採用してもよい。
例えば、流体分岐部４４０１から各光変調素子冷却部４４０７に流通する流路中に弁を設け、該弁の位置を変更することで流路を狭めたり拡げたりする構成を採用してもよい。
また、例えば、流体分岐部４４０１と各光変調素子冷却部４４０７とを接続する各流体循環部材４４８を各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに応じて異なる管径寸法とする構成を採用してもよい。
【００９４】
前記各実施形態では、光変調素子保持体４４０２は、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４を跨ぐように、これら各部材４４０１，４４０４に熱伝達可能に接続していたが、クロスダイクロイックプリズム４４４のみに取り付けられる構成でも、本発明の目的を十分に達成できる。
また、前記第１実施形態では、射出側偏光板４４３も、流体分岐部４４０１および流体送入部４４０４を跨ぐように、これら各部材４４０１，４４０４に熱伝達可能に接続していたが、クロスダイクロイックプリズム４４４のみに取り付けられる構成を採用しても、冷却ユニット２のシロッコファン３１により十分冷却可能である。
【００９５】
前記各実施形態では、光学ユニット４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、３つの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調素子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、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行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射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。
【００９６】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明の光変調素子保持体は、光変調素子にて形成される光学像を安定に維持できかつ、光変調素子を効率的に冷却できるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタに用いられる光学装置の光変調素子保持体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクタの概略構成を模式的に示す図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタ内の一部を上方側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタ内の一部を下方側から見た斜視図。
【図４】前記実施形態におけるメインタンクの構造を示す図。
【図５】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す分解斜視図。
【図７】前記実施形態における光変調素子冷却部を光束射出側から見た斜視図。
【図８】前記実施形態におけるラジエータの構造、およびラジエータと軸流ファンとの配置関係を示す図。
【図９】前記実施形態における液晶パネルおよび射出側偏光板の冷却構造を説明するための図。
【図１０】前記実施形態における液晶パネルおよび射出側偏光板の冷却構造を説明するための図。
【図１１】前記実施形態における液晶パネルおよび射出側偏光板の冷却構造を説明するための図。
【図１２】第２実施形態における光学装置本体の概略構成を示す斜視図。
【図１３】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す分解斜視図。
【図１４】前記実施形態における射出側偏光板の構造を模式的に示す図。
【図１５】前記実施形態における液晶パネルおよび射出側偏光板の冷却構造を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・プロジェクタ、５・・・投射レンズ（投射光学装置）、４４・・・光学装置、４１１・・・光源装置、４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ・・・液晶パネル（光変調素子）、４４１Ｃ・・・駆動基板、４４１Ｄ・・・対向基板、４４１Ｅ・・・フレキシブルプリント基板（回路基板）、４４１Ｆ・・・防塵ガラス（透光性基板）、４４３・・・射出側偏光板（光学変換素子）、４４３Ａ・・・透光性基板、４４３Ｂ・・・光学変換膜、４４４・・・クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、４４６・・・流体圧送部、４４８・・・流体循環部材、５４３・・・射出側偏光板（反射型偏光素子）、５４３Ａ・・・直角プリズム、５４３Ｂ・・・反射型偏光膜、４４０１・・・流体分岐部、４４０２・・・光変調素子保持体、４４０４・・・流体送入部、４４０５・・・光変調素子保持部、４４０５Ａ・・・矩形板状体、４４０５Ａ１・・・開口部、４４０５Ｂ・・・起立部、４４０６・・・板状部材、４４０６Ａ・・・開口部、４４０６Ｂ・・・折曲部、４４０７・・・光変調素子冷却部、４４０７Ｄ・・・流入口、４４０７Ｅ・・・流出口。
【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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