(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４４６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としての液晶パネル４４１を保持するとともに液晶パネル４４１を冷却する。この光変調素子保持体４４６は、液晶パネル４４１の画像形成領域を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通させる熱伝導性を有する管状部材で構成される。また、この光変調素子保持体４４６の環形状内周縁には、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を位置決め固定する凹部４４６３が形成されている。【選択図】 図１１
2007041413.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を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通可能とする熱伝導性を有する管状部材で構成され、
前記環形状内周縁には、前記光変調素子の外形形状に応じて、前記光変調素子を位置決め固定する位置決め固定部が形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２】
請求項１に記載の光変調素子保持体であって、
金属製の管状部材に曲げ加工を施すことで前記環形状とされ、前記環形状内周縁にプレス加工を施すことで前記位置決め固定部が形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３】
請求項１または請求項２に記載の光変調素子保持体であって、
前記光変調素子は、一対の基板間に電気光学材料が密閉封入された構成を有し、
前記一対の基板のうち少なくともいずれかの基板外面には、熱伝導性を有する透光性基板が配設され、
当該光変調素子保持体は、前記光変調素子を保持した状態で前記透光性基板と熱伝達可能に接続す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であって、
前記光変調素子を保持する面と対向する側の面には、入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子を支持する支持面が形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と接続され、前記光変調素子保持体内の冷却液体を外部に案内し、再度、前記光変調素子保持体内に導く複数の液体循環部材と、
前記複数の液体循環部材における前記冷却液体の流路中に配置され、前記冷却液体を前記複数の液体循環部材を介して前記光変調素子保持体内に圧送し、前記冷却液体を強制的に循環させる液体圧送部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、
前記液体循環部材は、樹脂チューブで構成され、
前記樹脂チューブは、内径が肉厚の等倍以上でありかつ、硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）以下であることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、波長領域の異なる複数の色光に対応して複数で構成され、
前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、
前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の光変調素子保持体を並列に接続することを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光学装置において、
入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子と、前記偏光素子の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通可能に構成され前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光素子を保持する偏光素子保持体とで構成される偏光装置を備え、
前記偏光装置は、前記複数の色光に対応して複数で構成され、
前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、同一の色光を入射する前記光変調素子および前記偏光素子をそれぞれ保持する前記光変調素子保持体および前記偏光素子保持体を直列に接続することを特徴とする光学装置。
【請求項９】
請求項５または請求項６に記載の光学装置において、
前記光変調素子は、波長領域の異なる複数の色光に対応して複数で構成され、
前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、
前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の光変調素子保持体を直列に接続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、
入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子と、前記偏光素子の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通可能に構成され前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光素子を保持する偏光素子保持体とで構成される偏光装置を備え、
前記偏光装置は、前記複数の色光に対応して複数で構成され、
前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の偏光装置を構成する各偏光素子保持体を直列に接続しかつ、直列に接続された前記複数の光学素子保持体と、直列に接続した前記複数の偏光素子保持体とを並列に接続することを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光学装置において、
入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子と、前記偏光素子の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通可能に構成され前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光素子を保持する偏光素子保持体とで構成される偏光装置を備え、
前記偏光装置は、前記複数の色光に対応して複数で構成され、
前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、同一の色光を入射する前記光変調素子および前記偏光素子をそれぞれ保持する前記光変調素子保持体および前記偏光素子保持体を前記冷却液体の流路中で互いに隣接するように、前記複数の光変調素子保持体および前記複数の偏光素子保持体を直列に接続す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、
入射した光束に対して傾斜配置され前記入射した光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜、各偏光分離膜の間に交互に並行配置され前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束を反射する複数の反射膜、前記複数の偏光分離膜および前記複数の反射膜が設けられる透光性部材、および、前記透光性部材の光束射出側に設けられ前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する複数の位相差板を有し、前記入射した光束を所定の直線偏光光束に変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子の光透過領域を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通可能に構成され、前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光変換素子を保持する偏光変換素子保持体とを備え、
前記光変調素子は、波長領域の異なる複数の色光に対応して複数で構成され、
前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、
前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の光変調素子保持体と、前記偏光変換素子保持体とを並列に接続することを特徴とする光学装置。
【請求項１３】
光源装置と、請求項５から請求項１２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する光変調素子と、光変調素子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。
光変調素子としては、例えば、１対の基板間に液晶が密封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（液晶パネル）が一般的に採用される。また、一般的に、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。
上記のような光変調素子、入射側偏光板、および射出側偏光板等の光学素子を備えたプロジェクタでは、光源からの光束により、液晶層、ブラックマスク、および各種配線等による光吸収により光変調素子が温度上昇しやすく、また、偏光板にも熱が発生しやすい。
このため、上記のような光学素子を内部に有するプロジェクタにおいて、光学素子の温度上昇を緩和するために、冷却液体を用いた冷却装置を備えた構成が提案されている。
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、内部に冷却液体が充填される冷却室を備えている。また、この冷却室は、内部に冷却液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、内部の冷却液体は、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等の光学素子における光透過領域に生じる熱を直接、冷却液体に放熱させている。
【０００３】
【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】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、冷却液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恐れがある。
例えば、冷却液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、冷却液体に温度差が生じた場合には、該冷却液体の屈折率の差等により、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液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。
【０００５】
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】
【０００６】
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を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通可能とする熱伝導性を有する管状部材で構成され、前記環形状内周縁には、前記光変調素子の外形形状に応じて、前記光変調素子を位置決め固定する位置決め固定部が形成されていることを特徴とする。
本発明では、光変調素子保持体は、光変調素子の光透過領域を囲む環形状を有しているので、光変調素子保持体を流通する冷却液体を光束が透過することがない。このため、以下の効果がある。
例えば、冷却液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、冷却液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、冷却液体が劣化し、冷却液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。
【０００７】
また、光変調素子保持体には位置決め固定部が形成されているので、光変調素子を位置決め固定部に設置することで、光変調素子保持体に対して光変調素子を簡単に位置決め固定できる。さらに、光変調素子保持体が光変調素子を保持した状態では、光変調素子保持体および光変調素子が熱伝達可能に接続するので、光変調素子にて生じた熱を、光変調素子〜光変調素子保持体〜冷却液体の熱伝達経路を辿って効果的に放熱させることができ、光変調素子を効率的に冷却できる。
さらに、光変調素子保持体が冷却液体を流通可能とする管状部材で構成されているので、光変調素子を保持しながら光変調素子を冷却する光変調素子保持体として、最低限の部材で構成でき、光変調素子保持体の製造を容易としかつ、その製造コストも低減できる。
したがって、光変調素子にて形成される光学像を良好に維持できかつ、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。
【０００８】
本発明の光変調素子保持体では、金属製の管状部材に曲げ加工を施すことで前記環形状とされ、前記環形状内周縁にプレス加工を施すことで前記位置決め固定部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調素子保持体を上記のように形成することで、例えば、光変調素子保持体を上記の形状で形成可能とする成形型を用いてブロー成形により形成する構成と比較して、光変調素子保持体をより簡単に製造できかつ、その製造コストもより低減できる。
また、位置決め固定部は、プレス加工により形成されるので、光変調素子を嵌合可能とする凹部として構成でき、位置決め固定部を簡素な形状に設定できる。また、位置決め固定部を凹部として構成することで、光変調素子を位置決め固定部に嵌合するだけで光変調素子保持体に対して光変調素子をより簡単に位置決め固定できる。
【０００９】
本発明の光変調素子保持体では、前記光変調素子は、一対の基板間に電気光学材料が密閉封入された構成を有し、前記一対の基板のうち少なくともいずれかの基板外面には、熱伝導性を有する透光性基板が配設され、当該光変調素子保持体は、前記光変調素子を保持した状態で前記透光性基板と熱伝達可能に接続することが好ましい。
本発明によれば、光変調素子保持体は、光変調素子を保持した状態で該光変調素子を構成する一対の基板外面に配設された熱伝導性を有する透光性基板と熱伝達可能に接続するので、光変調素子〜光変調素子保持体の熱伝達経路での放熱特性を向上させ、光変調素子を効果的に冷却できる。
【００１０】
本発明の光変調素子保持体では、前記光変調素子を保持する面と対向する側の面には、入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子を支持する支持面が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調素子保持体は、光変調素子を保持するとともに支持面にて偏光素子も支持するので、偏光素子を介して射出される直線偏光光束も安定に維持できかつ、偏光素子も効率的に冷却できる。
また、プロジェクタ等の光学機器では、一般的に、光変調素子および偏光素子を隣接配置する構成が採用されるので、光変調素子および偏光素子を光変調素子保持体が支持することで、例えば、光変調素子および偏光素子を別々の保持体がそれぞれ支持する構成と比較して、部材の省略から光学機器の製造コストを低減できるとともに、光学機器の小型化も図れる。
【００１１】
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と接続され、前記光変調素子保持体内の冷却液体を外部に案内し、再度、前記光変調素子保持体内に導く複数の液体循環部材と、前記複数の液体循環部材における前記冷却液体の流路中に配置され、前記冷却液体を前記複数の液体循環部材を介して前記光変調素子保持体内に圧送し、前記冷却液体を強制的に循環させる液体圧送部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、複数の液体循環部材、および液体圧送部を備えているので、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、光変調素子保持体内だけでなく、複数の液体循環部材および液体圧送部内にも冷却液体を封入することで、冷却液体の容量を大きくすることができ、光変調素子〜冷却液体の熱交換能力を向上させることができる。
さらに、光学装置が液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保持体内の冷却液体を複数の液体循環部材を介して外部へと流出させ、また、外部の冷却液体を複数の液体循環部材を介して光変調素子保持体内に流入させ、光変調素子保持体内の冷却液体の入れ換えを確実に実施できる。したがって、光変調素子と冷却液体との間で常に大きい温度差を確保し、冷却液体と光変調素子との熱交換効率を向上させることができる。
【００１２】
本発明の光学装置では、前記液体循環部材は、樹脂チューブで構成され、前記樹脂チューブは、内径が肉厚の等倍以上でありかつ、硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）以下であることが好ましい。
ところで、光源から射出される光束の光軸に対して適切な位置に光変調素子保持体（光変調素子）を位置決めした状態で、複数の液体循環部材により、光変調素子保持体および液体圧送部等を接続する場合には、液体循環部材の変形応力により、光変調素子保持体（光変調素子）が位置ずれを起こしやすい。特に、液体循環部材として樹脂チューブを用い、該樹脂チューブの内径が肉厚の等倍未満である場合や、樹脂チューブの硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）を超える場合等に、光変調素子保持体（光変調素子）の位置ずれが顕著に現れる。
【００１３】
本発明では、液体循環部材は、内径が肉厚の等倍以上でかつ、硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）以下の樹脂チューブで構成されているので、複数の液体循環部材により、光変調素子保持体および液体圧送部等を接続しても、光変調素子保持体への変形反力が小さく、光変調素子保持体（光変調素子）の位置ずれを回避できる。
また、液体循環部材を上述した構成とすることで、例えば、液体循環部材により光変調素子保持体および液体圧送部等を接続した状態で、光源から射出される光束の光軸に対して適切な位置に光変調素子保持体（光変調素子）を位置決めする場合や、適切な位置から光変調素子保持体（光変調素子）が位置ずれを起こしている場合等でも、液体循環部材を容易に折り曲げ等することができるので、液体循環部材を折り曲げて光変調素子保持体（光変調素子）を適切な位置に位置決めすることもできる。
【００１４】
本発明の光学装置では、前記光変調素子は、波長領域の異なる複数の色光に対応して複数で構成され、前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の光変調素子保持体を並列に接続することが好ましい。
本発明では、複数の光変調素子保持体は、液体循環部材により、各光変調素子保持体を流通する冷却液体の各流路が並列となるように接続されている。このことにより、複数の光変調素子保持体に、同一温度の冷却液体をそれぞれ流通させることができ、各光変調素子を均一に冷却できる。
【００１５】
本発明の光学装置では、入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子と、前記偏光素子の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通可能に構成され前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光素子を保持する偏光素子保持体とで構成される偏光装置を備え、前記偏光装置は、前記複数の色光に対応して複数で構成され、前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、同一の色光を入射する前記光変調素子および前記偏光素子をそれぞれ保持する前記光変調素子保持体および前記偏光素子保持体を直列に接続することが好ましい。
本発明では、同一の色光を入射する光変調素子および偏光素子をそれぞれ保持する光変調素子保持体および偏光素子保持体は、液体循環部材により、前記各保持体を流通する冷却液体の各流路が直列となるように接続されている。また、直列に接続された光変調素子保持体および偏光素子保持体の複数組は、液体循環部材により、複数組の前記各保持体を流通する冷却液体の各流路が並列となるように接続されている。このことにより、例えば、各光変調素子保持体、および各偏光素子保持体を、液体循環部材により、並列となるように接続した構成と比較して、液体圧送部等、各光変調素子保持体、および各偏光素子保持体を接続する液体循環部材の本数を低減し、液体循環部材を少ない本数で構成しながら各光変調素子の均一冷却および各偏光素子の均一冷却を良好に実施できる。
【００１６】
本発明の光学装置では、前記光変調素子は、波長領域の異なる複数の色光に対応して複数で構成され、前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の光変調素子保持体を直列に接続することが好ましい。
本発明では、複数の光変調素子保持体は、液体循環部材により、各光変調素子保持体を流通する冷却液体の各流路が直列となるように接続されている。このことにより、光変調素子保持体が複数で構成されている場合であっても、液体圧送部等および複数の光変調素子保持体を接続する液体循環部材の本数を最低限の本数で構成でき、液体循環部材の引き回し作業（接続作業）を容易に実施できる。
【００１７】
本発明の光学装置では、入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子と、前記偏光素子の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通可能に構成され前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光素子を保持する偏光素子保持体とで構成される偏光装置を備え、前記偏光装置は、前記複数の色光に対応して複数で構成され、前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の偏光装置を構成する各偏光素子保持体を直列に接続しかつ、直列に接続された前記複数の光学素子保持体と、直列に接続した前記複数の偏光素子保持体とを並列に接続することが好ましい。
本発明では、複数の光変調素子保持体は、液体循環部材により、各光変調素子保持体を流通する冷却液体の各流路が直列となるように接続されている。また、複数の偏光素子保持体は、液体循環部材により、各偏光素子保持体を流通する冷却液体の各流路が直列となるように接続されている。さらに、直列に接続された各光変調素子保持体を流通する冷却液体の流路と、直列に接続された各偏光素子保持体を流通する冷却液体の流路とは、並列となっている。このことにより、例えば、複数の光変調素子保持体、および複数の偏光素子保持体を、液体循環部材により、直列となるように接続した構成と比較して、流路の上流側と下流側との間で生じる冷却液体の温度変化を最小限に抑え、流路の上流側と下流側との間での冷却効率の差を最小限に抑えることができる。
【００１８】
本発明の光学装置では、入射した光束のうち所定の偏光軸を有する光束を透過する偏光素子と、前記偏光素子の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通可能に構成され前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光素子を保持する偏光素子保持体とで構成される偏光装置を備え、前記偏光装置は、前記複数の色光に対応して複数で構成され、前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、同一の色光を入射する前記光変調素子および前記偏光素子をそれぞれ保持する前記光変調素子保持体および前記偏光素子保持体を前記冷却液体の流路中で互いに隣接するように、前記複数の光変調素子保持体および前記複数の偏光素子保持体を直列に接続することが好ましい。
本発明では、複数の光変調素子保持体、および複数の偏光素子保持体は、液体循環部材により、各保持体を流通する冷却液体の各流路が直列となるように接続されている。このことにより、光変調素子保持体および偏光素子保持体が複数で構成されている場合であっても、液体圧送部等、複数の光変調素子保持体、および複数の偏光素子保持体を接続する液体循環部材の本数を最低限の本数で構成でき、液体循環部材の引き回し作業を容易に実施できる。
また、同一の色光を入射する光変調素子および偏光素子は、プロジェクタ等の光学機器内において近接配置される。そして、同一の色光を入射する光変調素子および偏光素子をそれぞれ保持する光変調素子保持体および偏光素子保持体が冷却液体の流路中で互いに隣接するように接続されているので、液体循環部材の引き回し作業をさらに容易に実施できる。
【００１９】
本発明の光学装置では、入射した光束に対して傾斜配置され前記入射した光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜、各偏光分離膜の間に交互に並行配置され前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束を反射する複数の反射膜、前記複数の偏光分離膜および前記複数の反射膜が設けられる透光性部材、および、前記透光性部材の光束射出側に設けられ前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する複数の位相差板を有し、前記入射した光束を所定の直線偏光光束に変換する偏光変換素子と、前記偏光変換素子の光透過領域を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通可能に構成され、前記冷却液体と熱伝達可能に前記偏光変換素子を保持する偏光変換素子保持体とを備え、前記光変調素子は、波長領域の異なる複数の色光に対応して複数で構成され、前記光変調素子保持体は、前記複数の光変調素子に対応して複数で構成され、前記複数の液体循環部材のうち少なくともいずれかの液体循環部材は、前記複数の光変調素子保持体と、前記偏光変換素子保持体とを並列に接続することが好ましい。
ここで、液体循環部材による複数の光変調素子保持体の接続方式は、いずれの接続方式でもよく、例えば、各光変調素子保持体を流通する冷却液体の各流路が並列となるように接続してもよく、あるいは、各光変調素子保持体を流通する冷却液体の各流路が直列となるように接続してもよい。
本発明では、複数の光変調素子保持体を流通する冷却液体の流路と、偏光変換素子保持体を流通する冷却液体の流路とは、並列となっている。このことにより、複数の光変調素子側と偏光変換素子側に、同一温度の冷却液体をそれぞれ流通させることができ、複数の光変調素子にて温められた冷却液体が偏光変換素子側に流通されたり、逆に、偏光変換素子にて温められた冷却液体が複数の光変調素子側に流通されたりすることがなく、複数の光変調素子および偏光変換素子を良好に冷却できる。
【００２０】
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、光源装置と、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】
【００２１】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔１．外観構成〕
図１は、プロジェクタ１の外観を示す斜視図である。
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（図示略）上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、略直方体状の外装筺体２、およびこの外装筺体２から一部が露出する投射光学装置としての投射レンズ３を備える。
投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、プロジェクタ１の装置本体により画像情報に応じて変調された光学像を拡大投射する。
【００２２】
外装筺体２は、合成樹脂製の筺体であり、プロジェクタ１の装置本体を収納する。この外装筺体２は、図１に示すように、装置本体の上部部分を覆うアッパーケース２１と、ロアーケース２２とを備える。
アッパーケース２１は、図１に示すように、外装筺体２の天面、側面の一部、背面の一部、および前面をそれぞれ形成する天面部２１Ａ、側面部２１Ｂ，２１Ｃ、背面部２１Ｄ、前面部２１Ｅを含んで構成される。
【００２３】
天面部２１Ａは、図１に示すように、平面視略矩形形状を有し、左右方向略中央部分が平面形状を有し、左右の両側面側が下方に傾斜した形状を有する。また、この天面部２１Ａは、図１に示すように、前方から見て右側部分の一部が右側に突出した形状を有する。
この天面部２１Ａにおいて、前方側であって、前方から見て右側部分には、図１に示すように、下方に向けて窪み底部分に開口部２１Ａ１が形成されている。そして、この開口部２１Ａ１は、投射レンズ３を操作可能としスクリーン（図示略）上に投射された投影画像のフォーカス調整およびズーム調整を実施するための各種回転つまみ３Ａを露出させる。
また、この天面部２１Ａにおいて、開口部２１Ａ１の後方側には、図１に示すように、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施するための操作パネル２５が設けられている。操作パネル２５の操作ボタン２５１を適宜押下すると、操作ボタン２５１内部に配置される図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。
なお、前述した操作パネル２５の回路基板は、制御基板（図示略）と電気的に接続され、操作ボタン２５１の押下に伴う操作信号は、制御基板に出力される。
さらに、この天面部２１Ａにおいて、前方側から見て操作パネル２５の左側部分には、図１に示すように、プロジェクタ１外部に音声を出力するためのスピーカ孔２６が形成されている。このスピーカ孔２６の内側には、制御基板（図示略）により制御され、所定の音声を出力するスピーカが配置されている。
【００２４】
側面部２１Ｂは、図１に示すように、天面部２１Ａにおける前方から見て右側の長辺方向端縁から略垂下し、天面部２１Ａと同様に、前方側の一部が右側に膨出した形状を有している。また、側面部２１Ｃは、具体的な図示は省略するが、天面部２１Ａにおける前方から見て左側の長辺方向端縁から略垂下した部分である。
これら側面部２１Ｂ，２１Ｃのうち側面部２１Ｂにおいて、前方側の膨出した部分には、図１に示すように、下端縁から上方側にかけて平面視略コ字状の切り欠き２１Ｂ１が形成されている。
【００２５】
背面部２１Ｄは、具体的な図示は省略するが、天面部２１Ａの短辺方向後方側端縁から略垂下した部分である。
前面部２１Ｅは、図１に示すように、天面部２１Ａの短辺方向前方側端縁から略垂下した部分である。
この前面部２１Ｅにおいて、前方から見て右側部分には、図１に示すように、平面視円形状の開口部２１Ｅ１が形成されている。この開口部２１Ｅ１は、図１に示すように、開口部２１Ａ１と接続し、投射レンズ３の先端部分を露出させる。
また、この前面部２１Ｅにおいて、前方から見て開口部２１Ｅ１の右側部分には、図１に示すように、平面視矩形状の開口部２１Ｅ２が形成されている。そして、この開口部２１Ｅ２は、装置本体を構成する後述するラジエータブロックの排気ダクトの排気口と接続する。
【００２６】
さらに、この前面部２１Ｅにおいて、前方から見て開口部２１Ｅ１の左側部分には、図１に示すように、平面視矩形状の開口部２１Ｅ３が形成されている。そして、この開口部２１Ｅ３には、図１に示すように、排気ユニット６を構成する後述する排気ファンから吐出された空気を所定方向に整流するルーバ２７が取り付けられている。
【００２７】
ロアーケース２２は、図１に示すように、外装筺体２の底面、側面の一部、および背面の一部をそれぞれ形成する底面部２２Ａ、側面部２２Ｂ，２２Ｃ（図２参照）、および背面部２２Ｄ（図２参照）を含んで構成される。
底面部２２Ａは、具体的な図示は省略するが、略矩形状の平坦面で構成され、天面部２１Ａと同様に前方から見て右側部分の一部が右側に突出した形状を有する。そして、この底面部２２Ａには、机等の接地面に接地する複数の脚部が形成されている。
側面部２２Ｂは、底面部２２Ａにおける前方から見て右側の長辺方向端縁から立設し、底面部２２Ａと同様に、前方側の一部が右側に膨出した形状を有している。また、側面部２２Ｃは、底面部２２Ａにおける前方から見て左側の長辺方向端縁から立設した部分である。
これら側面部２２Ｂ，２２Ｃのうち側面部２２Ｂにおいて、前方側の膨出した部分には、図１または図２に示すように、上端縁から下方側にかけて平面視略コ字状の切り欠き２２Ｂ１が形成されている。アッパーケース２１とロアーケース２２とを組み立てた状態では、切り欠き２１Ｂ１と切り欠き２２Ｂ１とが接続し、平面視矩形状の開口部２８が形成される。そして、この開口部２８は、装置本体を構成する後述するラジエータブロックの吸気ダクトの吸気口と接続する。
【００２８】
背面部２２Ｄは、底面部２２Ａの短辺方向後方側端縁から立設した部分である。
そして、背面部２１Ｄ，２２Ｄには、図示は省略するが、外部の電子機器からの画像信号、音声信号等を入力するための複数の接続端子や、外部からの電力供給を受けるためのインレットコネクタ等が配設されている。
【００２９】
〔２．内部構成〕
図２は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。
外装筺体２の内部には、図２に示すように、プロジェクタ１の装置本体が収容されている。この装置本体は、光学装置４と、電源ユニット５と、排気ユニット６等を含んで構成される。
なお、装置本体は、図示は省略するが、光学装置４、電源ユニット５、および排気ユニット６の他、光学装置４の上方側に配置されプロジェクタ１全体を制御する制御基板等を備えている。
【００３０】
〔３．光学装置の概略構成〕
図３および図４は、光学装置４の概略構成を示す斜視図である。具体的に、図３は、光学装置４を上方側から見た斜視図である。図４は、光学装置４を下方側から見た斜視図である。
図５は、光学装置４の光学系を模式的に示す平面図である。
光学装置４は、図２に示すように、外装筺体２の長手方向に沿って左右方向に延び、一方の端部が前方に延びる平面視略Ｌ字形状を有している。この光学装置４は、図３ないし図５に示すように、インテグレータ照明光学系４１（図５）、色分離光学系４２（図５）、リレー光学系４３（図５）、光学装置本体４４（図５）、光学部品用筐体４５、液体圧送部４６（図３または図４）と、ラジエータブロック４７（図３または図４）と、偏光変換素子保持体４８（図３または図４）と、複数の液体循環部材４９（図３または図４）とを備える。なお、光学装置本体４４、液体圧送部４６、ラジエータブロック４７、偏光変換素子保持体４８、複数の液体循環部材４９の詳細な構成については、後述する。
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置本体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５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。
【００３１】
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５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本体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。
【００３２】
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種類の偏光光束に変換するものである。この偏光変換素子４１４は、偏光変換素子本体４１４１（図１８または図１９参照）と、遮光部材４１４２（図１９参照）とを備える。
偏光変換素子本体４１４１は、平板状の偏光変換素子アレイ４１４１Ａ（図１８または図１９参照）と、この偏光変換素子アレイ４１４１Ａの光束射出側に設置された位相差板４１４１Ｂ（図１８または図１９参照）とを備える。
【００３３】
偏光変換素子アレイ４１４１Ａは、偏光方向がランダムな入射光束を２種類の直線偏光光束に分離して射出する。より具体的に、偏光変換素子アレイ４１４１Ａは、図示は省略するが、入射光束に対して傾斜配置された複数の偏光分離膜と、各偏光分離膜の間に交互に並行配置された反射膜と、これらの偏光分離膜および反射膜の間に介在配置された板ガラスとを備える。
前記偏光分離膜は、ブリュースター角が略４５°に設定された誘電体多層膜等で構成されている。そして、前記偏光分離膜は、入射光束において、偏光分離膜の入射面に対して平行な偏光軸を有する一方の直線偏光光束（Ｓ偏光光束）を反射し、このＳ偏光光束と直交する偏光軸を有する直線偏光光束（Ｐ偏光光束）を透過するものであり、入射光束を２種類の直線偏光光束に分離している。
前記反射膜は、例えば、高反射性を有するＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の単一金属材料や、これら複数種類の金属を含む合金等で構成され、前記偏光分離膜で反射された直線偏光光束（Ｓ偏光光束）を反射する。
前記板ガラスは、光束が内部を通過するものであり、通常、白板ガラス等から形成されている。
位相差板４１４１Ｂは、前記偏光分離膜を透過する直線偏光光束（Ｐ偏光光束）の偏光軸を９０°回転させるものである。この位相差板４１４１Ｂは、偏光変換素子アレイ４１４１Ａの光束射出側端面において、照明光軸に沿った方向で眺めた場合に、前記偏光分離膜に対応する位置に設けられている。
【００３４】
遮光部材４１４２は、ステンレス等の金属製の板状部材として構成され、偏光変換素子本体４１４１の光束入射側に配置される（図１９参照）。
この遮光部材４１４２には、上下方向に延びる矩形状の開口部４１４２Ａ（図１９参照）が複数形成されている。これら開口部４１４２Ａは、偏光変換素子本体４１４１と遮光部材４１４２とを組み合わせた状態で光束入射側から照明光軸に沿った方向に眺めた場合に、偏光変換素子本体４１４１の前記偏光分離膜に対応する位置（前記位相差板に対応する位置）に形成されている。換言すれば、遮光部材４１４２には、偏光変換素子本体４１４１と遮光部材４１４２とを組み合わせた状態で光束入射側から照明光軸に沿った方向に眺めた場合に、前記反射膜を遮蔽して、第２レンズアレイ４１３を介し前記反射膜に直接向う光束を遮蔽する遮光部４１４２Ｂ（図１９参照）が形成されている。
【００３５】
ところで、偏光光束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種類の偏光光束しか利用できないため、ランダムな偏光光束を発する光源装置４１１からの光の略半分を利用できない。このため、上述した偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の偏光光束に変換し、光学装置本体４４での光の利用効率を高めている。
【００３６】
色分離光学系４２は、図５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５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本体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。
【００３７】
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を通って光学装置本体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。
【００３８】
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を通って光学装置本体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を通って光学装置本体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の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。
【００３９】
光学装置本体４４は、図５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偏光素子としての入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３と、クロスダイクロイックプリズム４４４とが一体的に形成されたものである。
【００４０】
液晶パネル４４１は、ガラスなどからなる一対の基板４４１Ｃ，４４１Ｄ（図１０、図１１、図１３参照）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。一対の基板４４１Ｃ，４４１Ｄのうち、一方の基板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(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子とを有している。また、他の基板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、一対の基板４４１Ｃ，４４１Ｄには、図示しない制御基板と電気的に接続し、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（図１０ないし図１２参照）が接続されている。このフレキシブルプリント基板４４１Ｅを介して前記制御基板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、一対の基板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４４１Ｆ１，４４１Ｆ２（図１０、図１１、図１３参照）が貼り付けられている。この一対の防塵ガラス４４１Ｆ１，４４１Ｆ２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影となることがない。これら一対の防塵ガラス４４１Ｆ１，４４１Ｆ２としては、例えば、サファイア、水晶、ＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)等の材料を採用できる。
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（図１０、図１１、図１３参照）。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４４１Ｆ１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４４１Ｆ２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。
【００４１】
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。この入射側偏光板４４２は、例えば、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。
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様の構成であり、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。
【００４２】
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。
【００４３】
光学部品用筐体４５は、図３ないし図５に示すように、内部に所定の照明光軸Ａ（図５）が設定され、上述した光学部品４１〜４３、および光学装置本体４４を照明光軸Ａに対する所定位置に収納配置する。なお、本実施形態では、光学部品用筐体４５は、熱伝導性を有する部材、例えば、金属製部材から構成されている。なお、光学部品用筐体４５は、金属製部材に限らず、合成樹脂製の成形品としてもよい。この光学部品用筐体４５は、図３または図４に示すように、光学部品４１〜４３、および光学装置本体４４を収納する部品収納部材４５１と、部品収納部材４５１における上方側の開口部分を閉塞する蓋状部材４５２とで構成される。
【００４４】
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は、図３または図４に示すように、光源装置収納部４５１１と、部品収納部４５１２とが一体化されたものである。
光源装置収納部４５１１は、図４に示すように、下方側端面に開口部４５１１Ａを有する容器状に形成され、開口部４５１１Ａを介して内部に光源装置４１１を収納する部分である。
この光源装置収納部４５１１において、前方側の側面には、図３または図４に示すように、光源装置４１１内部の空気を外部に排出するための複数の排出孔４５１１Ｂが形成されている。
また、この光源装置収納部４５１１において、部品収納部４５１２との接続部分には、具体的な図示は省略するが、光源装置４１１から射出される光束が通過するように開口が形成されている。
【００４５】
部品収納部４５１２は、上方側端面に図示しない開口部を有する容器状に形成され、内部に上述した光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４を収納する部分である。
この部品収納部４５１２において、内側面には、具体的な図示は省略するが、上述した光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込むための複数の溝部が形成されている。
また、この部品収納部４５１２において、側面の正面部分には、図３に示すように、投射レンズ３を光学装置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４５１２Ａが形成されている。この投射レンズ設置部４５１２Ａ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本体４４のクロスダイクロイックプリズム４４４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、光学装置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３にて拡大投射される。
さらに、この部品収納部４５１２において、底面には、図４に示すように、光学装置本体４４の外形形状に対応した開口部４５１２Ｂが形成されている。また、この開口部４５１２Ｂの周縁部分には、光学装置本体４４を所定位置に位置決めするための２つの位置決め突起４５１２Ｃと、前記光学装置本体を固定するための２つの固定用孔４５１２Ｄとが形成されている（図９参照）。
【００４６】
〔４．電源ユニットの構成〕
電源ユニット５は、図２に示すように、光学装置４のＬ字内側部分に配設され外部から供給された電力を各構成部材に供給するものである。この電源ユニット５は、図２に示すように、電源回路を備えた電源ブロック５１と、ランプ駆動ブロック５２とが積層配置されている。
電源ブロック５１は、図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動ブロック５２および制御基板等に供給する。この電源ブロック５１は、具体的な図示は省略するが、入力される交流を所定の電圧に変換するトランスや該トランスからの出力を所定の電圧の直流に変換する変換回路等が片面に実装された回路基板と、この回路基板を覆う筒状部材とを備える。
ランプ駆動ブロック５２は、具体的な図示は省略するが、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路等が片面に実装された回路基板を備え、電源ブロック５１から入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロック５２によって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。また、ランプ駆動ブロック５２は、電源ブロック５１と同様に、前記回路基板を覆う筒状部材を備えている。
【００４７】
〔５．排気ユニットの構成〕
排気ユニット６は、図２に示すように、光学装置４のＬ字内側部分に外装筺体２の側面部２１Ｃ，２２Ｃに沿うように配設され、外装筺体２内部の空気を外部に排出するものである。この排気ユニット６は、図２に示すように、排気ファン６１と、排気ダクト６２とを備える。
排気ファン６１は、図２に示すように、空気の吸気方向と排気方向とが略同一となる軸流ファンで構成され、吸気面が光源装置収納部４５１１の排出孔４５１１Ｂと対向するように配置される。
排気ダクト６２は、図２に示すように、排気ファン６１の吐出面と接続し、排気ファン６１から吐出された空気を外装筺体２の前面に形成された開口部２１Ｅ１（図１）まで導くものである。
【００４８】
〔６．光学装置の詳細な構成〕
以下に、光学装置本体４４、液体圧送部４６、ラジエータブロック４７、偏光変換素子保持体４８、および複数の液体循環部材４９の詳細な構成について説明する。
複数の液体循環部材４９は、内部に冷却液体が対流可能に樹脂チューブ製の管状部材で構成され、複数の連結部４９１（図３または図４）により互いに接続され、冷却液体が循環可能に各部材４４，４６〜４８を接続する。そして、循環する冷却液体により液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３、および偏光変換素子４１４に生じる熱を冷却する。
本実施形態では、液体循環部材４９は、内径が肉厚の等倍以上でありかつ、硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）以下の樹脂チューブで構成している。この樹脂チューブの材料としては、例えば、ブチルゴムやシリコンゴム等を採用できる。なお、全ての液体循環部材４９を前記樹脂チューブで構成しなくてもよく、少なくとも光学装置本体４４と接続する（光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７間の接続も含む）液体循環部材４９を前記樹脂チューブで構成すればよい。
また、本実施形態では、冷却液体として、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。冷却液体としては、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。また、使用する冷却液体の全液量は、２００ml以上であることが好ましい。このように使用する冷却液体の全液量を２００ml以上とすることで、熱交換効率を向上させ、冷却対象の温度を効果的に低減させることができる。
以下では、各部材４４，４６〜４８を、循環する冷却液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。
【００４９】
〔6-1.液体圧送部の構造〕
液体圧送部４６は、図３または図４に示すように、投射レンズ３の側方に配設され、液体循環部材４９を介して冷却液体を送入し、送入した冷却液体を外部に強制的に送出する。そして、液体圧送部４６は、内部に冷却液体を送入するために液体循環部材４９の一端と連通接続するとともに、外部に冷却液体を送出するために他の液体循環部材４９の一端と連通接続している。
この液体圧送部４６は、具体的な図示は省略するが、例えば、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、図示しない制御基板による制御の下、前記羽根車が回転することで、冷却液体を内部に強制的に送入し、送入した冷却液体を液体循環部材４９を介して外部に強制的に送出する。
なお、液体圧送部４６の構成としては、上述した羽根車を有する連続送出型の構成に限らず、ダイヤフラムを利用した間欠送出型等の他の構成を採用してもよい。
【００５０】
そして、液体圧送部４６と連通接続した液体循環部材４９の他端は、図４に示すように、複数の連結部４９１のうち第１連結部４９１１により他の２つの液体循環部材４９の一端と接続する。このため、液体圧送部４６から送出された冷却液体は、２つの液体循環部材４９および第１連結部４９１１により、光学装置本体４４側および偏光変換素子４１４側に分流される。
【００５１】
〔6-2.光学装置本体の構造〕
図６ないし図８は、光学装置本体４４の概略構成を示す図である。具体的に、図６は、光学装置本体４４を上方側から見た斜視図である。図７は、光学装置本体４４を下方側から見た斜視図である。図８は、光学装置本体４４の分解斜視図である。
光学装置本体４４は、３つの液晶パネル４４１、３つの入射側偏光板４４２、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の他、図６ないし図８に示すように、プリズム固定板４４５と、３つの光変調素子保持体４４６と、偏光素子保持体としての３つの偏光板保持体４４７と、支持部材４４８と、ピン状部材４４９とを備え、これら各部材が一体化されたものである。
【００５２】
〔6-2-1.プリズム固定板の構造〕
プリズム固定板４４５は、略直方体状を有し、上面にてクロスダイクロイックプリズム４４４と接続し、光学装置本体４４全体を支持する。
このプリズム固定板４４５は、クロスダイクロイックプリズム４４４の外形形状よりも若干大きい外形形状を有する。このため、クロスダイクロイックプリズム４４４とプリズム固定板４４５とを接続した場合には、クロスダイクロイックプリズム４４４の側面よりもプリズム固定板４４５の側面の方が外側に突出することとなる。
また、具体的な図示は省略するが、プリズム固定板４４５の上面の略中央部分には、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、プリズム固定板４４５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。
このプリズム固定板４４５において、底面の四隅部分には、図６ないし図８に示すように、該底面に沿って延出する腕部４４５１がそれぞれ形成されている。また、これら腕部４４５１の先端部分には、孔４４５２がそれぞれ形成されている。そして、４つの孔４４５２のうち、対角位置にある２つの孔４４５２が光学部品用筐体４５に対して光学装置本体４４を位置決めするための位置決め用孔４４５２Ａであり、他の対角位置にある２つの孔４４５２が光学部品用筐体４５に対して光学装置本体４４を固定するための固定用孔４４５２Ｂである。
【００５３】
図９は、光学部品用筐体４５に対する光学装置本体４４の取付構造を示す図である。
そして、光学部品用筐体４５に対して光学装置本体４４を取り付ける際には、以下に示すように実施する。
すなわち、図９に示すように、光学部品用筐体４５の下方側から該光学部品用筐体４５に向けて光学装置本体４４を移動し、光学部品用筐体４５の底面に形成された開口部４５１２Ｂを介して光学装置本体４４を内部に挿通する。この際、光学部品用筐体４５における開口部４５１２Ｂ周縁に形成された２つの位置決め突起４５１２Ｃにプリズム固定板４４５の２つの位置決め用孔４４５２Ａをそれぞれ嵌合させることで、光学部品用筐体４５に対する所定位置に光学装置本体４４が位置決めされる。この状態で、光学部品用筐体４５における開口部４５１２Ｂ周縁に形成された２つの固定用孔４５１２Ｄ、およびプリズム固定板４４５の２つの固定用孔４４５２Ｂに固定ねじ４４５３をそれぞれ螺合することで、光学部品用筐体４５に対して光学装置本体４４が固定される。
【００５４】
〔6-2-2.光変調素子保持体の構造〕
図１０および図１１は、光変調素子保持体４４６の概略構成を示す斜視図である。具体的に、図１０は、入射側偏光板４４２、光変調素子保持体４４６、および液晶パネル４４２を光束入射側から見た分解斜視図である。図１１は、入射側偏光板４４２、光変調素子保持体４４６、および液晶パネル４４２を光束射出側から見た分解斜視図である。
図１２および図１３は、光変調素子保持体４４６に液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２が支持された状態を示す図である。具体的に、図１２は、液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２が支持された状態を光束入射側から見た平面図である。図１３は、図１２におけるＡ−Ａ線の断面図である。
３つの光変調素子保持体４４６は、３つの液晶パネル４４１および３つの入射側偏光板４４２をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却液体が流入および流出し、該冷却液体により３つの液晶パネル４４１および３つの入射側偏光板４４２をそれぞれ冷却する。なお、各光変調素子保持体４４６は、同様の構成であり、以下では１つの光変調素子保持体４４６のみを説明する。
【００５５】
光変調素子保持体４４６は、液晶パネル４４１の画像形成領域を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通可能とする熱伝導性を有する管状部材で構成される。より具体的に、光変調素子保持体４４６は、図１０または図１１に示すように、液晶パネル４４１の画像形成領域を囲むように平面視コ字状に形成され、冷却液体を流入出させる各端部が下方側に平行して延出するように形成されている。
この光変調素子保持体４４６において、光束入射側の環状内周縁は、図１０または図１３に示すように、入射側偏光板４４２を透過する光束の光軸に略直交する平面に沿った平坦状に形成されている。そして、前記平坦状の面は、入射側偏光板４４２を支持する支持面４４６１として機能する。すなわち、接着剤等を介して入射側偏光板４４２の光束射出側端面を支持面４４６１に取り付けることで、光変調素子保持体４４６に対する所定位置に入射側偏光板４４２が位置決め固定される。そして、光変調素子保持体４４６に対して入射側偏光板４４２が熱伝達可能に接続する。
また、光束入射側の環状内周縁の角部分には、図１０または図１３に示すように、斜面４４６２が形成されている。このように斜面４４６２を形成することで、接着剤等を介して入射側偏光板４４２の光束射出側端面を支持面４４６１に取り付けた際に接着剤が環状内側部分に流出した場合であっても、流出した接着剤が入射側偏光板４４２の光透過領域と平面的に干渉しないように構成されている。
【００５６】
また、この光変調素子保持体４４６において、光束射出側の環状内周縁は、図１１または図１３に示すように、液晶パネル４４１の外形形状に対応し、光束入射側に窪む平面視コ字状の位置決め固定部としての凹部４４６３が形成されている。より具体的に、この凹部４４６３は、図１３に示すように、液晶パネル４４１の対向基板４４１Ｄおよび防塵ガラス４４１Ｆ２の外形形状に対応した形状を有し、該凹部４４６３に対して液晶パネル４４１の対向基板４４１Ｄおよび防塵ガラス４４１Ｆ２を嵌合可能に構成されている。そして、凹部４４６３に接着剤を塗布した状態で液晶パネル４４１を凹部４４６３に嵌合することで、光変調素子保持体４４６に対する所定位置に液晶パネル４４１が位置決め固定される。そして、光変調素子保持体４４６に対して液晶パネル４４１の防塵ガラス４４１Ｆ２が熱伝達可能に接続する。
また、凹部４４６３の底部分におけるコ字状内側の角部分は、図１１または図１３に示すように、斜面４４６４が形成されている。このように斜面４４６４を形成することで、凹部４４６３に液晶パネル４４１を嵌合した際に接着剤が環状内側部分に流出した場合であっても、流出した接着剤が液晶パネル４４１の画像形成領域と平面的に干渉しないように構成されている。
【００５７】
以上説明した光変調素子保持体４４６は、以下に示すように製造される。
先ず、液晶パネル４４１の画像形成領域を囲む環形状（平面視コ字状）を有するように、金属製の管状部材に曲げ加工を施す。
この後、前記管状部材の環状内周縁に対してプレス加工を施して、支持面４４６１、斜面４４６２，４４６４、および凹部４４６３を形成する。
【００５８】
そして、第１連結部４９１１に接続した光学装置本体４４側の液体循環部材４９の他端は、図４に示すように、複数の連結部４９１のうち第２連結部４９１２により他の３つの液体循環部材４９の一端と接続する。このため、液体循環部材４９および第１連結部４９１１により光学装置本体４４側に分流された冷却液体は、３つの液体循環部材４９および第２連結部４９１２により、３つの光変調素子保持体４４６毎に分流される。
そしてまた、第２連結部４９１２に接続した３つの液体循環部材４９の各他端は、図４に示すように、３つの光変調素子保持体４４６における下方側に延出する一対の端部のうちの一方の端部とそれぞれ接続する。このため、３つの液体循環部材４９および第２連結部４９１２により分流された冷却液体は、３つの光変調素子保持体４４６内部にそれぞれ流入し、他方の端部にそれぞれ接続された液体循環部材４９を介して外部へとそれぞれ流出する。
【００５９】
〔6-2-3.偏光板保持体の構造〕
図１４および図１５は、偏光板保持体４４７の概略構成を示す斜視図である。具体的に、図１４は、偏光板保持体４４７を光束入射側から見た斜視図である。図１５は、偏光板保持体４４７を光束射出側から見た斜視図である。
３つの偏光板保持体４４７は、光束入射側にて３つの射出側偏光板４４３をそれぞれ保持するとともに、内部に冷却液体が流入および流出し、該冷却液体により３つの射出側偏光板４４３をそれぞれ冷却する。なお、各偏光板保持体４４７は、同様の構成であり、以下では１つの偏光板保持体４４７のみを説明する。この偏光板保持体４４７は、図１４または図１５に示すように、液体流通管４４７１と、偏光板支持枠４４７２とを備える。
【００６０】
図１６および図１７は、液体流通管４４７１の概略構成を示す図である。具体的に、図１６は、液体流通管４４７１の斜視図である。図１７は、液体流通管４４７１を構成する液体流通部４４７１Ａを示す斜視図である。
液体流通管４４７１は、射出側偏光板４４３の光透過領域を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通させるものである。より具体的に、液体流通管４４７１は、図１４ないし図１７に示すように、射出側偏光板４４３の光透過領域を囲むように平面視矩形枠状に形成され、冷却液体を流入出させる各端部が下方側に平行して延出するように形成されている。
この液体流通管４４７１は、図１７に示すように、前記矩形枠状の平面に沿って分割形成された一対の液体流通部４４７１Ａ（図１７では１つの液体流通部４４７１Ａのみを図示している）で構成され、各液体流通部４４７１Ａを一体化することで形成される。
【００６１】
偏光板支持枠４４７２は、図１４または図１５に示すように、射出側偏光板４４３の光透過領域に応じた矩形状の開口部４４７２Ａを有し、光束入射側にて射出側偏光板４４３の周縁部を熱伝達可能に支持する平面視矩形状の枠体である。この偏光板支持枠４４７２は、図１４または図１５に示すように、液体流通管４４７１を覆うように液体流通管４４７１と一体化されたものであり、液体流通管４４７１と熱伝達可能に構成されている。
この偏光板支持枠４４７２において、光束入射側端面には、図１４に示すように、開口部４４７２Ａ周縁部分に平面視矩形状の凹部４４７２Ｂが形成されている。この凹部４４７２Ｂは、射出側偏光板４４３が嵌合固定される部分である。より具体的には、凹部４４７２Ｂに射出側偏光板４４３を構成する透光性基板が嵌合固定される。そして、凹部４４７２Ｂに射出側偏光板４４３が嵌合固定された状態では、偏光板支持枠４４７２と射出側偏光板４４３とが熱伝達可能に接続する。
【００６２】
また、この凹部４４７２Ｂの上下側の左右方向略中央部分には、図１４に示すように、凹部４４７２Ｂよりも深さ寸法の大きい凹部４４７２Ｃが、凹部４４７２Ｂ内外に亘り、すなわち、偏光板支持枠４４７２における枠内外に亘って形成されている。これら一対の凹部４４７２Ｃは、凹部４４７２Ｂに射出側偏光板４４３を嵌合固定した状態で、開口部４４７２Ａと偏光板支持枠４４７２外部とを連通する。
さらに、この凹部４４７２Ｂの底部分には、図１４に示すように、複数の接着剤溜り用凹部４４７２Ｂ１が形成されている。このように複数の接着剤溜り用凹部４４７２Ｂ１を形成することで、凹部４４７２Ｂに接着剤を塗布した状態で射出側偏光板４４３を嵌合固定した場合には、凹部４４７２Ｂと射出側偏光板４４３との間に介在する接着剤が接着剤溜り用凹部４４７２Ｂ１に溜り、開口部４４７２Ａ側に不要に流出することがない。
また、開口部４４７２Ａは、図１４に示すように、光束入射側に向うにしたがって次第に開口面積が大きくなるように形成されているので、接着剤が開口部４４７２Ａ側に流出した場合であっても、流出した接着剤が射出側偏光板４４３の光透過領域と平面的に干渉しないように構成されている。
【００６３】
また、この偏光板支持枠４４７２において、光束射出側端面には、図１５に示すように、開口部４４７２Ａ周縁部分に平面視矩形状の凹部４４７２Ｄが形成されている。この凹部４４７２Ｄは、他の光学素子が嵌合固定可能な部分であるが、本実施形態では、該凹部４４７２Ｄには何も固定されない。
また、この凹部４４７２Ｄの四隅位置近傍の略対角位置には、図１５に示すように、上述した凹部４４７２Ｃと同様の機能を有する凹部４４７２Ｅが形成されている。
さらに、この凹部４４７２Ｄの底部分には、図１５に示すように、上述した接着剤溜り用凹部４４７２Ｂ１と同様の機能を有する複数の接着剤溜り用凹部４４７２Ｄ１が形成されている。
【００６４】
さらに、この偏光板支持枠４４７２において、上方側端部の左右方向略中央部分には、図１４または図１５に示すように、上方側に突出し、偏光板支持枠４４７２を支持部材４４８に固定するための固定部４４７２Ｆが形成されている。
そして、この固定部４４７２Ｆの基端側には、図１５に示すように、光束射出側に突出し、支持部材４４８の所定位置に偏光板支持枠４４７２を位置決めするための位置決め突起４４７２Ｆ１が形成されている。
また、この固定部４４７２Ｆの先端側には、図１４または図１５に示すように、光束入射側および光束射出側を貫通し、支持部材４４８に対して偏光板支持枠４４７２を固定するための固定用孔４４７２Ｆ２が形成されている。
【００６５】
さらにまた、この偏光板支持枠４４７２において、下方側端部の左右方向略中央部分には、図１４または図１５に示すように、下方側に突出し、固定部４４７２Ｆ（位置決め突起４４７２Ｆ１および固定用孔４４７２Ｆ２を含む）と同様の固定部４４７２Ｇ（位置決め突起４４７２Ｇ１および固定用孔４４７２Ｇ２を含む）が形成されている。
固定部４４７２Ｇは、図１４または図１５に示すように、液体流通管４４７１における下方側に延出する各端部側の基端部分を相互に接続し、各端部を支持する部材としての機能も有する。
【００６６】
以上説明した液体流通管４４７１および偏光板支持枠４４７２は、以下に示すように製造される。
先ず、熱伝導性を有する第１の樹脂組成物を所定の温度で加熱して溶融状態とし、図示しない第１の金型を所定の温度に加熱しつつ、前記第１の金型内に溶融状態の前記第１の樹脂組成物を射出することで上述した一対の液体流通部４４７１Ａをそれぞれ形成する。すなわち、一対の液体流通部４４７１Ａを射出成型により形成する。
この後、図示しない第２の金型内に一対の液体流通部４４７１Ａを組み合わせた状態（液体流通管４４７１となる状態）で収納する。この状態で、熱伝導性を有する第２の樹脂組成物を所定の温度で加熱して溶融状態とし、図示しない第２の金型を所定の温度に加熱しつつ、前記第２の金型内に一対の液体流通部４４７１Ａの外側から溶融状態の前記第２の樹脂組成物を射出する。この際、前記第２の金型を所定の温度に加熱することで、一対の液体流通部４４７１Ａの表面が溶融状態となり、一対の液体流通部４４７１Ａが一体化しかつ、一対の液体流通部４４７１Ａの表面に干渉するように一対の液体流通部４４７１Ａと偏光板支持枠４４７２とが一体的に形成される。
本実施形態では、前記第１の樹脂組成物および前記第２の樹脂組成物は、同一材料を採用する。すなわち、液体流通管４４７１および偏光板支持枠４４７２は、所謂、二重成形により形成されている。
なお、前記第１の樹脂組成物および前記第２の樹脂組成物は、同一材料でなく異なる材料を用いても構わない。すなわち、このように前記第１の樹脂組成物および前記第２の樹脂組成物を異なる材料で構成した場合には、液体流通管４４７１および偏光板支持枠４４７２は、所謂、二色成形により形成される。
前記第１の樹脂組成物および前記第２の樹脂組成物としては、例えば、ＰＰＳ(Poly Phenylene Sulfide)、ＬＣＰ(Liquid Crystal Polymer)、ＰＣ(Poly Carbonate)、ＰＰ(Poly Propylene）等のベース材料にフィラー材料としてシリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、カーボン、酸化アルミニウム等のいずれか、若しくは複合させたものを混合させた樹脂等を採用できる。
以上説明した射出側偏光板４４３および偏光板保持体４４７が本発明に係る偏光装置に相当する。
【００６７】
そして、３つの光変調素子保持体４４６における他方の端部にそれぞれ接続された各液体循環部材４９の他端は、図４に示すように、３つの偏光板保持体４４７を構成する各液体流通管４４７１における下方側に延出する一対の端部のうちの一方の端部と接続する。このため、３つの光変調素子保持体４４６から流出した冷却液体は、３つの偏光板保持体４４７を構成する各液体流通管４４７１内部にそれぞれ流入し、他方の端部にそれぞれ接続された液体循環部材４９を介して外部へとそれぞれ流出する。
【００６８】
〔6-2-4.支持部材の構造〕
支持部材４４８は、図８に示すように、略中央部分に液晶パネル４４１の画像形成領域に対応した矩形状の開口部４４８１を有する平面視略矩形枠状の板体から構成され、光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７を支持する部材である。
この支持部材４４８において、上方側端縁の左右方向略中央部分には、図８に示すように、上方側に突出し、偏光板保持体４４７を支持するための第１支持部４４８２が形成されている。
この第１支持部４４８２の基端部分には、図８に示すように、光束入射側および光束射出側を貫通し、偏光板保持体４４７を位置決めするための位置決め用孔４４８２Ａが形成されている。
また、この第１支持部４４８２の先端部分には、図８に示すように、光束入射側および光束射出側を貫通し、偏光板保持体４４７を固定するための固定用孔４４８２Ｂが形成されている。
【００６９】
また、支持部材の下方側端縁の左右方向略中央部分にも、図８に示すように、上述した第１支持部４４８２（位置決め用孔４４８２Ａおよび固定用孔４４８２Ｂを含む）と同様の第１支持部
（位置決め用孔４４８３Ａおよび固定用孔４４８３Ｂを含む）が形成されている。
そして、偏光板保持体４４７の一対の位置決め突起４４７２Ｆ１，４４７２Ｇ１を支持部材４４８の一対の位置決め用孔４４８２Ａ，４４８３Ａに嵌合させることで、支持部材４４８の所定位置に偏光板保持体４４７が位置決めされる。この状態で、偏光板保持体４４７の一対の固定用孔４４７２Ｆ２，４４７２Ｇ２、および支持部材４４８の一対の固定用孔４４８２Ｂ，４４８３Ｂに一対の固定ねじ４４８４（図８）をそれぞれ螺合することとで、偏光板保持体４４７が支持部材４４８に固定される。
【００７０】
また、この支持部材４４８において、四隅角部分には、図８に示すように、ピン状部材４４９を介して光変調素子保持体４４６を支持する第２支持部４４８５がそれぞれ形成されている。
これら第２支持部４４８５は、図８に示すように、光束入射側に突出し、突出した先端部分が入射光束に略直交する平面を有するように形成されている。そして、これら第２支持部４４８５は、前記平面にてピン状部材４４９を介して光変調素子保持体４４６を支持する。
【００７１】
そして、支持部材４４８は、上述したように光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７を支持した状態で、板体の光束射出側端面を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プリズム固定板４４５の側面に接着固定することで、光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７がクロスダイクロイックプリズム４４４と一体化される。
【００７２】
〔6-2-5ピン状部材の構造〕
ピン状部材４４９は、図８に示すように、略柱状に形成され、支持部材４４８に対して光変調素子保持体４４６を取り付けるための部材である。
そして、ピン状部材４４９の外面に接着剤を塗布した状態で、図６または図７に示すように、ピン状部材４４９の外周面と光変調素子保持体４４６の外周面とを当接しかつ、ピン状部材４４９の端部を支持部材４４８の第２支持部４４８５の各平面に当接させる。このような状態にすることで、ピン状部材４４９の外周面と光変調素子保持体４４６の外周面とが接着剤により固定されかつ、ピン状部材４４９の端部と第２支持部４４８５の各平面とが接着剤により固定され、光変調素子保持体４４６と支持部材４４８とが一体化される。
【００７３】
そして、３つの偏光板保持体４４７を構成する各液体流通管４４７１における他方の端部にそれぞれ接続された各液体循環部材４９の各他端は、図４に示すように、複数の連結部４９１のうち第３連結部４９１３により他の１つの液体循環部材４９の一端と接続する。このため、３つの偏光板保持体４４７を構成する各液体流通管４４７１から流出した冷却液体は、液体循環部材４９および第３連結部４９１３により、合流してラジエータブロック４７側へと流出する。
【００７４】
〔6-3.偏光変換素子保持体の構造〕
図１８および図１９は、偏光変換素子保持体４８の概略構成を示す図である。具体的に、図１８は、偏光変換素子４１４が偏光変換素子保持体４８に保持された状態を示す斜視図である。図１９は、偏光変換素子４１４および偏光変換素子保持体４８の分解斜視図である。
偏光変換素子保持体４８は、偏光変換素子４１４を保持するとともに、内部に冷却液体が流入および流出し、該冷却液体により偏光変換素子４１４を冷却する。この偏光変換素子保持体４８は、図１８または図１９に示すように、液体流通管４８１と、偏光変換素子支持枠４８２とを備える。
【００７５】
液体流通管４８１は、偏光変換素子４１４の光透過領域を囲む環形状を有し、内部に冷却液体を流通させるものである。より具体的に、液体流通管４８１は、偏光変換素子４１４の外周を囲むように平面視コ字状に形成され、図１８または図１９に示すように、冷却液体を流入出させる各端部が水平方向（光束射出側から見て右側）に平行して延出するように形成されている。
なお、液体流通管４８１は、上述した偏光板保持体４４７を構成する液体流通管４４７１と略同様に製造できる。
【００７６】
偏光変換素子支持枠４８２は、図１８または図１９に示すように、偏光変換素子４１４を構成する偏光変換素子本体４１４１の外形形状に応じた矩形状の開口部４８２Ａを有し、偏光変換素子４１４を熱伝達可能に支持する平面視矩形状の枠体である。この偏光変換素子支持枠４８２は、図１８または図１９に示すように、液体流通管４８１を覆うように液体流通管４８１と一体化されたものであり、液体流通管４８１と熱伝達可能に構成されている。
この偏光変換素子支持枠４８２において、光束射出側端面は、図１８または図１９に示すように、略平面状となるように形成されている。なお、具体的な図示は省略するが、偏光変換素子支持枠４８２の光束入射側端面も同様に略平面状となるように形成されている。
【００７７】
そして、偏光変換素子支持枠４８２は、開口部４８２Ａに偏光変換素子本体４１４１を嵌合させることで偏光変換素子本体４１４１を熱伝達可能に支持する。
ここで、この偏光変換素子支持枠４８２の厚み寸法は、偏光変換素子本体４１４１の厚み寸法と略同一となるように形成されている。このため、偏光変換素子支持枠４８２が偏光変換素子本体４１４１を支持した状態では、偏光変換素子支持枠４８２の光束入射側端面および光束射出側端面と、偏光変換素子本体４１４１の光束入射側端面および光束射出側端面とがそれぞれ略面一となる。
また、偏光変換素子支持枠４８２は、光束入射側端面にて偏光変換素子４１４を構成する遮光部材４１４２を支持する。偏光変換素子支持枠４８２の開口部４８２Ａに偏光変換素子本体４１４１が嵌合された状態で、偏光変換素子支持枠４８２の光束入射側端面に遮光部材４１４２を貼り付けた場合には、偏光変換素子支持枠４８２の光束入射側端面、および偏光変換素子本体４１４１の光束入射側端面を跨るように遮光部材４１４２が設置される。すなわち、偏光変換素子本体４１４１の外周面が偏光変換素子支持枠４８２と熱伝達可能に接続するのみならず、遮光部材４１４２を介しても偏光変換素子本体４１４１と偏光変換素子支持枠４８２とが熱伝達可能に接続する。
そして、以上のように偏光変換素子４１４を保持した状態の偏光変換素子保持体４８は、図３に示すように、光学部品用筐体４５を構成する部品収納部４５１２の図示しない溝部に上方からスライド式に嵌め込まれて設置される。
【００７８】
以上説明した液体流通管４８１および偏光変換素子支持枠４８２の製造方法は、上述した液体流通管４４７１および偏光板支持枠４４７２の製造方法と略同様であるため、説明を省略する。
【００７９】
そして、第１連結部４９１１に接続した偏光変換素子４１４側の液体循環部材４９の他端は、図４に示すように、偏光変換素子保持体４８を構成する液体流通管４８１における水平方向に延出した一対の端部のうちの一方の端部と接続する。このため、液体循環部材４９および第１連結部４９１１により偏光変換素子４１４側に分流された冷却液体は、偏光変換素子保持体４８を構成する液体流通管４８１内部に流入し、他方の端部に接続された液体循環部材４９を介して外部へとそれぞれ流出する。
【００８０】
〔6-4.ラジエータブロックの構造〕
ラジエータブロック４７は、外装筺体２における右前方側の膨出部分に設置され、光学装置本体４４および偏光変換素子４１４にて温められた冷却液体の熱を放熱する部分である。このラジエータブロック４７は、図３または図４に示すように、吸気ダクト４７１と、ラジエータ本体４７２と、吸気ファン４７３と、排気ダクト４７４とを備え、これら各部材が一体化したユニットとして構成されている。
吸気ダクト４７１は、プロジェクタ１外部の空気をラジエータブロック４７内部に導入する略筒状部材で構成され、該筒状軸がプロジェクタ１の側面部２１Ｂ，２２Ｂに略直交するように配置され、図３または図４に示すように、一方の端部側に形成された吸気口４７１１が上述した開口部２８に接続する。そして、吸気口４７１１には、水平方向に延びる複数の羽根板４７１１Ａが形成されている。
【００８１】
ラジエータ本体４７２は、略直方体状の中空部材で構成される。また、このラジエータ本体４７２は、具体的な図示は省略するが、一端側（プロジェクタ１の後方側）の空間と他端側（プロジェクタ１の前方側）の空間とが冷却液体を流通可能とする複数の流路で連通した構造を有し、各流路の間を空気が流通可能に構成されている。本実施形態では、各流路間の隙間は、空気がプロジェクタ１の側面部２１Ｂ，２２Ｂに略直交する方向に流通可能となるように形成されている。
そして、第３連結部４９１３と接続した液体循環部材４９の他端、および偏光変換素子保持体４８を構成する液体流通管４８１における水平方向に延出した一対の端部のうちの他方の端部に接続された液体循環部材４９の他端は、図３または図４に示すように、複数の連結部４９１のうち第４連結部４９１４により他の液体循環部材４９の一端と接続する。このため、光学装置本体４４からの冷却液体、および、偏光変換素子保持体４８からの冷却液体は、合流してラジエータ本体４７２側へと流出する。
そしてまた、第４連結部４９１４と接続した液体循環部材４９の他端は、図３に示すように、ラジエータ本体４７２の前記一端側の空間と連通接続する。このため、光学装置本体４４からの冷却液体、および、偏光変換素子保持体４８からの冷却液体は、合流した後、ラジエータ本体４７２の前記一端側の空間に一時的に蓄積される。また、前記一端側の空間に一時的に蓄積された冷却液体は、前記複数の流路を辿って、前記他端側の空間へと流通する。
そしてまた、ラジエータ本体４７２の前記他端側の空間は、図３に示すように、液体圧送部４６内部に冷却液体を送入するために液体圧送部４６と連通接続した液体循環部材４９の他端と連通接続する。このため、前記他端側の空間へと流通した冷却液体は、液体圧送部４６に強制的に送出される。
【００８２】
吸気ファン４７３は、シロッコファンで構成され、吸気口がプロジェクタ１の側面部２１Ｂ，２２Ｂと略平行となり、吐出口がプロジェクタ１の前方側に向くようにラジエータ本体４７２と接続する。そして、吸気ファン４７３は、駆動することで、開口部２８を介してプロジェクタ１外部の空気を吸気ダクト４７１内部に導入させ、ラジエータ本体４７２における前記各流路間の隙間を介して吸入する。ラジエータ本体４７２における前記各流路間の隙間を介して空気を流通させることで、前記各流路を流通する冷却液体の熱が放熱される。
【００８３】
排気ダクト４７４は、吸気ファン４７３の吐出口から吐出された空気をプロジェクタ１外部に排出する略筒状部材で構成され、該筒状軸がプロジェクタ１の前面部２１Ｅに略直交するように配置され、図３に示すように、一方の端部側に形成された吸気口（図示略）が吸気ファン４７３の吐出口に接続し、他方の端部側に形成された排気口４７４１が上述した開口部２１Ｅ２と接続する。そして、排気口４７４１には、垂直方向に延びる複数の羽根板４７４１Ａが形成されている。これら複数の羽根板４７４１Ａは、図３に示すように、その板面が投射レンズ３の投射方向に対して傾斜し、排気流が投射レンズ３から離間するように形成されている。
【００８４】
そして、上述したラジエータブロック４７は、開口部２８〜吸気ダクト４７１〜ラジエータ本体４７２における各流路間の隙間〜吸気ファン４７３〜排気ダクト４７４〜開口部２１Ｅ２を辿る空気の流路が外装筺体２内部のラジエータブロック４７を除く他の空間に対して隔離された構造となっている。すなわち、開口部２８からラジエータブロック４７内部に導入された空気は、ラジエータブロック４７を除く外装筺体２内部の他の空間に漏れず、開口部２１Ｅ２を介してプロジェクタ１外部へと排出される。
【００８５】
図２０は、冷却液体の流路を模式的に示す図である。
以下に、上述した光学装置４における冷却液体の流路をより明確に説明する。
液体圧送部４６により圧送された冷却液体は、図２０に示すように、第１連結部４９１１を介して、光学装置本体４４側（３つの光変調素子保持体４４６および３つの偏光板保持体４４７側）と偏光変換素子４１４側（偏光変換素子保持体４８側）の２つに分流される。すなわち、光学装置本体４４（液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３）側の冷却流路と、偏光変換素子４１４側の冷却流路とが並列となるように形成されている。
【００８６】
光学装置本体４４側に流通した冷却液体は、図２０に示すように、第２連結部４９１２を介して、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光毎の３つの流路に分流され、３つの光変調素子保持体４４６内にそれぞれ流入する。この際、液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２の熱が光変調素子保持体４４６を介して光変調素子保持体４４６内を流通する冷却液体に伝達され、液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２が冷却される。
また、各光変調素子保持体４４６を介して外部に流通した冷却液体は、図２０に示すように、３つの偏光板保持体４４７を構成する各液体流通管４４７１内にそれぞれ流入する。この際、射出側偏光板４４３の熱が偏光板支持枠４４７２および液体流通管４４７１を介して液体流通管４４７１内を流通する冷却液体に伝達され、射出側偏光板４４３が冷却される。
以上のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光毎に、光変調素子保持体４４６、および偏光板保持体４４７の液体流通管４４７１は、各冷却流路が直列に接続されている。また、直列に接続された光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７の３組は、各冷却流路が並列に接続されている。
各偏光板保持体４４７の液体流通管４４７１を介して外部に流通した冷却液体は、図２０に示すように、第３連結部４９１３を介して合流し、第４連結部４９１４へと流通する。
【００８７】
一方、偏光変換素子４１４側に流通した冷却液体は、図２０に示すように、偏光変換素子保持体４８の液体流通管４８１内に流入する。この際、偏光変換素子４１４の熱が偏光変換素子支持枠４８２および液体流通管４８１を介して液体流通管４８１内を流通する冷却液体に伝達され、偏光変換素子４１４が冷却される。そして、液体流通管４８１を介して外部に流通した冷却液体は、第４連結部４９１４へと流通する。
【００８８】
光学装置本体４４側および偏光変換素子４１４側から第４連結部４９１４へと流通する冷却液体は、図２０に示すように、第４連結部４９１４を介して合流し、ラジエータブロック４７へと流通する。この際、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３、および偏光変換素子４１４により温められた冷却液体は、ラジエータブロック４７を通過する際に、熱を放熱して冷却される。そして、ラジエータブロック４７を介して冷却された冷却液体は、液体圧送部４６により送入され、再度、上記同様に、流通する。
【００８９】
上述した本実施形態においては、光変調素子保持体４４６は、液晶パネル４４１の画像形成領域（光透過領域）を囲む環形状を有している。なお、偏光板保持体４４７を構成する液体流通管４４７１、および偏光変換素子保持体４８を構成する液体流通管４８１も同様である。このことにより、光源装置４１１から射出された光束が冷却液体を透過することがない。このため、以下の効果がある。
例えば、冷却液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、冷却液体に温度差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、冷却液体が劣化し、冷却液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。
なお、以上の効果は、偏光板保持体４４７の構成、偏光変換素子保持体４８の構成によっても略同様の効果を奏する。
したがって、光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４１〜４４４の光透過領域を透過する光束を安定に維持でき、光学装置４により良好な光学像（カラー画像）を形成できる。また、光変調素子保持体４４６、偏光板保持体４４７、および偏光変換素子保持体４８は、液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、および偏光変換素子４１４の光束入射側および／または光束射出側に冷却液体を充填しない構造であるので、冷却液体を封入するためのパッキン等を省略でき、冷却液体の漏れのない良好な液冷システムを実現できる。
【００９０】
また、光変調素子保持体４４６には凹部４４６３が形成されているので、液晶パネル４４１を凹部４４６３に設置することで、光変調素子保持体４４６に対して液晶パネル４４１を簡単に位置決め固定できる。さらに、光変調素子保持体４４６が液晶パネル４４１を保持した状態では、光変調素子保持体４４６および液晶パネル４４１が熱伝達可能に接続するので、液晶パネル４４１にて生じた熱を、液晶パネル４４１〜光変調素子保持体４４６〜冷却液体の熱伝達経路を辿って効果的に放熱させることができ、液晶パネル４４１を効率的に冷却できる。
ここで、光変調素子保持体４４６は、液晶パネル４４１を支持した状態で該液晶パネル４４１を構成する対向基板４４１Ｄの外面に配設された防塵ガラス４４１Ｆ２と熱伝達可能に接続するので、液晶パネル４４１〜光変調素子保持体４４６の熱伝達経路での放熱特性を向上させ、液晶パネル４４１を効果的に冷却できる。
【００９１】
さらに、光変調素子保持体４４６が冷却液体を流通可能とする管状部材で構成されているので、液晶パネル４４１を保持しながら液晶パネル４４１を冷却する光変調素子保持体として、最低限の部材で構成でき、光変調素子保持体４４６の製造を容易としかつ、その製造コストも低減できる。
ここで、光変調素子保持体４４６は、金属製の管状部材に曲げ加工およびプレス加工を施すことにより形成されているので、例えば、光変調素子保持体を上述した光変調素子保持体４４６と同様の形状で形成可能とする成形型を用いてブロー成形により形成する構成と比較して、光変調素子保持体４４６をより簡単に製造できかつ、その製造コストもより低減できる。
また、光変調素子保持体４４６に対して液晶パネル４４１を位置決めする部分は、プレス加工により形成されているので、液晶パネル４４１を嵌合可能とする凹部４４６３として構成でき、前記位置決めする部分を簡素な形状に設定できる。また、前記位置決めする部分を凹部４４６３とすることで、液晶パネル４４１を凹部４４６３に嵌合するだけで光変調素子保持体４４６に対して液晶パネル４４１をより簡単に位置決め固定できる。
【００９２】
さらにまた、光変調素子保持体４４６は、凹部４４６３にて液晶パネル４４１を支持し、支持面４４６１にて入射側偏光板４４２を支持するので、入射側偏光板４４２を透過する直線偏光光束を安定して維持できかつ、入射側偏光板４４２も効率的に冷却できる。また、光変調素子保持体４４６が液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２の双方を支持するので、例えば、隣接配置する液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２を別々の保持体にて支持させる構成と比較して、部材の省略からプロジェクタ１の製造コストを低減できるとともに、プロジェクタ１の小型化も図れる。
ここで、偏光板保持体４４７を構成する液体流通管４４７１および偏光板支持枠４４７２は、熱伝導性を有する材料（第１の樹脂組成物および第２の樹脂組成物）から構成され一体的に形成されているので、射出側偏光板４４３にて生じた熱を、射出側偏光板４４３〜偏光板支持枠４４７２〜液体流通管４４７１〜冷却液体の熱伝達経路を辿って効果的に放熱させることができ、液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２のみならず、射出側偏光板４４３も効率的に冷却できる。
なお、偏光変換素子保持体４８も偏光板保持体４４７と略同様の構成であり、偏光変換素子４１４も効率的に冷却できる。
【００９３】
そして、光学装置４は、液体圧送部４６、ラジエータブロック４７、偏光変換素子保持体４８、複数の液体循環部材４９、および偏光板保持体４４７を備えているので、光変調素子保持体４４６内だけでなく、これら各部材４６〜４９，４４７内にも冷却液体を封入することで、冷却液体の容量を大きくすることができ、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３、および偏光変換素子４１４と冷却液体との熱交換能力を向上させることができる。
また、光学装置４が液体圧送部４６を備えているので、各光学素子４４１〜４４３，４１４により温められた光変調素子保持体４４６および各液体流通管４４７１，４８１内の冷却液体を複数の液体循環部材４９を介して外部へと流出させ、また、外部の冷却液体を複数の液体循環部材４９を介して光変調素子保持体４４６および各液体流通管４４７１，４８１内に流入させ、光変調素子保持体４４６および各液体流通管４４７１，４８１内の冷却液体の入れ換えを確実に実施できる。したがって、各光学素子４４１〜４４３，４１４と冷却液体との間で常に大きい温度差を確保し、冷却液体と各光学素子４４１〜４４３，４１４との熱交換効率を向上させることができる。
【００９４】
ここで、光学装置本体４４は、光変調素子保持体４４６および各液体流通管４４７１における冷却液体が流入出する各端部が全て同一方向（下方向）に延出するように形成されている。また、光学装置本体４４は、光学部品用筐体４５の開口部４５１２Ｂを介して、光学部品用筐体４５の下方側から光学部品用筐体４５内部に着脱される。すなわち、光学装置本体４４の光変調素子保持体４４６および液体流通管４４７１に対する液体循環部材４９の着脱方向（上下方向）と、光学部品用筐体４５に対する光学装置本体４４の着脱方向（上下方向）とが同一方向に設定されている。このことにより、例えば、光学部品用筐体４５に対して光学装置本体４４を取り付けた後、光学部品用筐体４５の姿勢を変えずに、光学装置本体４４に対して液体循環部材４９を取り付けることができ、組み立て作業を容易に実施できる。同様に、例えば、光学装置本体４４から液体循環部材４９を取り外した後、光学部品用筐体４５の姿勢を変えずに、光学部品用筐体４５から光学装置本体４４を取り外すことができ、取り外し作業も容易に実施できる。
【００９５】
ところで、上述したように、光学部品用筐体４５に対して光学装置本体４４を取り付けた状態（光源装置４１１から射出される光束の光軸に対して適切な位置に光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２）および偏光板保持体４４７（射出側偏光板４４３）を位置決めした状態）で、光学装置本体４４に対して液体循環部材を取り付ける際には、液体循環部材の変形応力により、光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２）および偏光板保持体４４７（射出側偏光板４４３）が位置ずれを起こしやすい。特に、液体循環部材として樹脂チューブを用い、該樹脂チューブの内径が肉厚の等倍未満である場合や、樹脂チューブの硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）を超える場合等に、光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２）および偏光板保持体４４７（射出側偏光板４４３）の位置ずれが顕著に現れる。
【００９６】
本実施形態では、液体循環部材４９は、内径が肉厚の等倍以上でありかつ、硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）以下の樹脂チューブで構成されているので、以下に示すように、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３の位置ずれを抑制できる。
具体的に、画素ピッチが１４μｍの液晶パネル４４１を用い、上述したように取り付けた場合での位置ずれ量（画素ずれ量）を確認した。
比較例１では、液体循環部材として、内径寸法を1.4mm、肉厚寸法を1.5mm、硬度を50度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）に設定した樹脂チューブを用いた。
比較例２では、液体循環部材として、内径寸法を5.0mm、肉厚寸法を1.1mm、硬度を60度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）に設定した樹脂チューブを用いた。
実施例１では、液体循環部材として、内径寸法を1.4mm、肉厚寸法を0.5mm、硬度を50度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）に設定した樹脂チューブを用いた。
実施例２では、液体循環部材として、内径寸法を1.4mm、肉厚寸法を1.0mm、硬度を50度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）に設定した樹脂チューブを用いた。
結果としては、以下の表１に示す通りである。
【００９７】
【表１】
2007041413.tif 000003
【００９８】
比較例１においては、表１に示すように、上述したように取り付けた場合、１／２画素の画素ずれ、すなわち、光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１）の位置が0.7μｍ程度ずれたことが確認された。
また、比較例２においては、表１に示すように、上述したように取り付けた場合、５画素の画素ずれ、すなわち、光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１）の位置が、70μｍ程度ずれたことが確認された。
これに対して、実施例１および実施例２においては、表１に示すように、上述したように取り付けた場合であっても、画素ずれ、すなわち、光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１）の位置ずれは確認されなかった。
以上のことにより、液体循環部材４９として、内径が肉厚の等倍以上でありかつ、硬度が５０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）以下の樹脂チューブで構成することで、光変調素子保持体４４６や偏光板保持体４４７への変形反力を小さくでき、上述したように取り付けた場合であっても、光変調素子保持体４４６や偏光板保持体４４７の位置ずれを回避できることが確認された。
【００９９】
また、液体循環部材４９として上述した樹脂チューブを採用することで、例えば、液体循環部材４９により各部材４４，４６〜４８を接続した状態で、光源装置４１１から射出される光束の光軸に対して適切な位置に光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２）や偏光板保持体４４７（射出側偏光板４４３）を位置決めする場合や、適切な位置から光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２）や偏光板保持体４４７（射出側偏光板４４３）が位置ずれを起こしている場合等でも、液体循環部材４９を容易に折り曲げ等することができるので、液体循環部材４９を折り曲げて光変調素子保持体４４６（液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２）や偏光板保持体４４７（射出側偏光板４４３）を適切な位置に位置決めすることもできる。
【０１００】
また、３つの光変調素子保持体４４６は、液体循環部材４９により、各光変調素子保持体４４６を流通する冷却液体の各冷却流路が並列となるように接続されている。このことにより、各光変調素子保持体４４６に同一温度の冷却液体をそれぞれ流通させることができ、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光毎の液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２の３組を均一に冷却できる。
さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光毎に、光変調素子保持体４４６、および偏光板保持体４４７の液体流通管４４７１は、各冷却流路が直列に接続されている。このことにより、例えば、各光変調素子保持体４４６および各液体流通管４４７１を、液体循環部材４９により、並列となるように接続した構成と比較して、各部材４４，４６〜４８を接続する液体循環部材４９の本数を低減し、液体循環部材４９を少ない本数で構成しながらＲ，Ｇ，Ｂ毎の液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３の３組の均一冷却を良好に実施できる。
【０１０１】
さらにまた、光学装置本体４４（液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３）側の冷却流路と、偏光変換素子４１４側の冷却流路とが並列となるように形成されている。このことにより、光学装置本体４４側と偏光変換素子４１４側に、同一温度の冷却液体をそれぞれ流通させることができ、光学装置本体４４にて温められた冷却液体が偏光変換素子４１４側に流通されたり、逆に、偏光変換素子４１４にて温められた冷却液体が光学装置本体４４側に流通されたりすることがなく、光学装置本体４４（液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３）および偏光変換素子４１４を良好に冷却できる。
【０１０２】
そして、プロジェクタ１は、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、射出側偏光板４４３、および偏光変換素子４１４を効率的に冷却できる光学装置４を備えているので、各光学素子４４１〜４４３，４１４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、各光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４１〜４４４の光透過領域を透過する光束を安定に維持できる光学装置４を備えているので、投射レンズ３を介して良好な光学像を投射することができる。
【０１０３】
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。
前記実施形態において、光変調素子保持体４４６は、金属製の管状部材に曲げ加工およびプレス加工を施すことにより製造されていたが、これに限らず、光変調素子保持体を上述した光変調素子保持体４４６と同様の形状で成形可能とする成形型を用いてブロー成形により製造する構成を採用してもよい。
前記実施形態では、位置決め固定部として凹部４４６３を採用したが、凹部４４６３と異なる形状の位置決め固定部を形成しても構わない。例えば、光変調素子保持体４４６の環状内周縁に突起等を形成して、該突起により液晶パネル４４１を位置決めする構成を採用してもよい。
また、前記実施形態において、光変調素子保持体４４６における冷却液体が流入出する各端部に液体循環部材４９の径に合わせるように絞り加工を施せば、液体循環部材４９と光変調素子保持体４４６との接続も容易に実施できる。
【０１０４】
前記実施形態において、偏光板保持体４４７および偏光変換素子保持体４８は、第１の樹脂組成物および第２の樹脂組成物を二重成形により形成していたが、これに限らず、例えば、以下に示すように、製造しても構わない。
先ず、光学素子（射出側偏光板４４３および偏光変換素子４１４）の光透過領域を囲む環形状を有するように、金属製の筒状部材に曲げ加工を施して液体流通管を形成する。例えば、前記液体流通管の形状は、前記実施形態で説明した液体流通管４４７１，４８１と同様の形状を採用できる。
この後、図示しない金型内に前記液体流通管を収納する。この状態で、熱伝導性を有する樹脂組成物を所定の温度で加熱して溶融状態とし、図示しない前記金型を所定の温度に加熱しつつ、前記金型内に前記液体流通管の外側から溶融状態の前記樹脂組成物を射出する。そして、前記液体流通管および光学素子支持枠（偏光板支持枠４４７２、偏光変換素子支持枠４８２）が一体化され、光学素子保持体（偏光板保持体４４７、偏光変換素子保持体４８）が製造される。例えば、前記光学素子支持枠の形状は、前記実施形態で説明した各支持枠４４７２，４８２と同様の形状を採用できる。
また、偏光板保持体４４７および偏光変換素子保持体４８の構成を、光変調素子保持体４４６と同様の構成で形成しても構わない。
【０１０５】
前記実施形態では、光変調素子保持体４４６は、液晶パネル４４１および入射側偏光板４４２の双方を保持する構成としたが、これに限らず、液晶パネル４４１のみを保持する構成としてもよい。また、光変調素子保持体４４６にて液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を保持する構成とし、偏光板保持体４４７にて入射側偏光板４４２を保持する構成としても構わない。
【０１０６】
前記実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光毎に、光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７の液体流通管４４７１は、各冷却流路が直列に接続され、さらに、直列に接続された光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７の３組は各冷却流路が並列に接続されていたが、これに限らず、その他の接続方式を採用しても構わない。
例えば、前記実施形態では、冷却液体の流路中の上流側に光変調素子保持体４４６が配設され、下流側に偏光板保持体４４７が配設されていたが、逆に、冷却液体の流路中の下流側に光変調素子保持体４４６を配設し、上流側に偏光板保持体４４７を配設する構成を採用してもよい。
また、例えば、以下に示す接続方式を採用してもよい。
【０１０７】
図２１および図２２は、液体循環部材４９による各光変調素子保持体４４６および各偏光板保持体４４７の他の接続方式の例を模式的に示す図である。
例えば、図２１に示すように、３つの光変調素子保持体４４６を液体循環部材４９により直列となるように接続する。また、３つの偏光板保持体４４７の各液体流通管４４７１を液体循環部材４９により直列となるように接続する。そして、直列に接続された各光変調素子保持体４４６を流通する冷却流路と、直列に接続された各液体流通管４４７１を流通する冷却流路とを並列に設定する。
このような構成では、前記実施形態と比較して、光学装置本体４４周りの液体循環部材４９の本数を低減でき（前記実施形態では９本に対して図２１の例では８本）、液体循環部材４９の引き回し作業（接続作業）を容易に実施できる。また、例えば、各光変調素子保持体４４６および各液体流通管４４７１を、液体循環部材４９により、直列となるように接続した構成（図２２）と比較して、流路の上流側と下流側との間で生じる冷却液体の温度変化を最小限に抑え、流路の上流側と流路の下流側との間での冷却効率の差を最小限に抑えることができる。
なお、図２１に示す例では、冷却流路がＢ，Ｇ，Ｒの順に流通する構成を図示しているが、これに限らず、その他の順で流通する構成としても構わない。
【０１０８】
また、例えば、図２２に示すように、３つの光変調素子保持体４４６、および３つの偏光板保持体４４７の各液体流通管４４７１を、液体循環部材により、直列となるように接続する。この際、同一の色光を入射する液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３をそれぞれ保持する光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７が冷却液体の流路中で互いに隣接するように光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７の液体流通管４４７１を接続する。
このような構成では、光学装置本体４４周りの液体循環部材４９の本数を最低限の本数で構成でき（図２２の例では７本）、液体循環部材４９の引き回し作業をさらに容易に実施できる。また、同一の色光を入射する液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３は、光学部品用筐体４５内において近接配置される。そして、隣接配置する液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３をそれぞれ保持する光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７を流路中で互いに隣接するように光変調素子保持体４４６および偏光板保持体４４７の液体流通管４４７１が接続されているので、液体循環部材４９の引き回し作業をさらに一層容易に実施できる。
なお、図２２に示す例では、冷却流路がＢ，Ｇ，Ｒの順に流通する構成を図示しているが、これに限らず、その他の順で流通する構成としても構わない。
また、図２２に示す例では、各色光毎に、冷却液体の流路中の上流側に光変調素子保持体４４６が配設され、下流側に偏光板保持体４４７が配設されていたが、逆に、冷却液体の流路中の下流側に光変調素子保持体４４６を配設し、上流側に偏光板保持体４４７を配設する構成としても構わない。
【０１０９】
前記実施形態において、偏光変換素子保持体４８の構成は、前記実施形態で説明した構成に限らない。
図２３および図２４は、偏光変換素子保持体４８の変形例を示す図である。
例えば、図２３に示すように、偏光変換素子本体４１４１（図１８または図１９）の光束射出側に熱伝導性部材としての透光性基板４８３を配設する。この透光性基板４８３としては、防塵ガラス４４１Ｆ１，４４１Ｆ２と同様に、例えば、サファイア、水晶、ＹＡＧ等の材料を採用できる。
そして、透光性基板４８３を図２３に示すように配設した場合には、偏光変換素子本体４１４１を構成する位相差板４１４１Ｂと偏光変換素子支持枠４８２とを熱伝達可能に接続する。
このような構成では、偏光変換素子４１４〜偏光変換素子支持枠４８２〜液体流通管４８１〜冷却液体を辿る第１の熱伝達経路の他、偏光変換素子４１４（位相差板４１４１Ｂ）〜透光性基板４８３〜偏光変換素子支持枠４８２〜液体流通管４８１〜冷却液体を辿る第２の熱伝達経路を形成でき、偏光変換素子４１４をより効率的に冷却できる（特に、位相差板４１４１Ｂを効率的に冷却できる）。
【０１１０】
また、図示は省略するが、透光性基板４８３の光束射出側端面に熱伝達可能に接続し、偏光変換素子４１４の光透過領域を囲む環形状を有し内部に冷却液体を流通させる熱伝導性材料から構成される第２の液体流通管を配設する構成を採用してもよい。なお、前記第２の液体流通管としては、前記実施形態で説明した液体流通管４４７１，４８１と異なり、例えば、金属製の筒状部材を曲げ加工を施すことにより形成されたものを採用できる。
このような構成では、前記第２の液体流通管が透光性基板４８３の外面に熱伝達可能に接続しているので、上述した第１の熱伝達経路および第２の熱伝達経路の他、偏光変換素子４１４〜透光性基板４８３〜前記第２の液体流通管〜冷却液体を辿る第３の熱伝達経路を形成でき、偏光変換素子４１４をより一層効果的に冷却できる。
なお、前記第２の液体流通管の接続方式は、特に限定されず、液体流通管４８１と直列に接続してもよく、液体流通管４８１と並列に接続してもよい。
【０１１１】
また、例えば、図２４に示すように、遮光部材４１４２の光束入射側端面に熱伝達可能に接続し、複数の遮光部４１４２Ｂに沿う蛇行形状を有し、内部に冷却液体を流通させる熱伝導性材料から構成される第２の液体流通管４８４を配設する構成を採用してもよい。この第２の液体流通管４８４としては、前記第２の液体流通管と同様の方法で形成された構成を採用できる。
このような構成では、偏光変換素子４１４〜偏光変換素子支持枠４８２〜液体流通管４８１〜冷却液体を辿る熱伝達経路の他、偏光変換素子４１４（遮光部材４１４２）〜第２の液体流通管４８４〜冷却液体を辿る熱伝達経路を形成でき、偏光変換素子４１４をより効果的に冷却できる。
また、第２の液体流通管４８４は、遮光部材４１４２の複数の遮光部４１４２Ｂに沿う蛇行形状を有しているので、偏光変換素子４１４の光透過領域（遮光部材４１４２の複数の開口部４１４２Ａ）に第２の液体流通管４８４が平面的に干渉することなく、偏光変換素子４１４を介して射出される直線偏光光束を安定に維持できる。
なお、第２の液体流通管４８４の接続方式は、特に限定されず、液体流通管４８１と直列に接続してもよく、液体流通管４８１と並列に接続してもよい。
また、図２３および図２４を併用した構成を採用しても構わない。
【０１１２】
前記実施形態では、光学装置４を流通する冷却液体を冷却する放熱装置として、ラジエータブロック４７を採用したが、これに限らない。
図２５は、放熱装置の他の例を示す図である。
例えば、ラジエータブロック４７の代わりに図２５に示す放熱装置５７を採用してもよい。
この放熱装置５７は、図２５に示すように、外装筐体２の天面部２１Ａの裏面に取り付けられ、外装筺体２の天面部２１Ａよりも若干小さい面積を有する熱伝導性を有する板体５７１と、板体５７１の板面と熱伝達可能に接続し板体５７１の板面上で蛇行形状を有するように配設され内部に冷却液体を流通させる熱伝導性材料から構成される液体流通管５７２とで構成される。
そして、光学装置４を流通する冷却液体の流路中に放熱装置５７を配設することで、光学装置本体４４や偏光変換素子４１４にて温められた冷却液体の熱は、液体流通管５７２から板体５７１へと伝達され、板体５７１から空気中に放熱される。ラジエータブロック４７の代わりに放熱装置５７を採用することで、吸気ファン４７３の駆動時の音がない分、プロジェクタの静音化を図れる。
なお、ラジエータブロック４７および放熱装置５７を併用した構成を採用しても構わない。
また、放熱装置５７は、外装筺体２の天面部２１Ａの裏面に取り付ける構成に限らず、その配設位置は、特に限定されない。
【０１１３】
前記実施形態において、各光学素子４４１〜４４３，４１４の冷却効率を向上させることを目的として、複数の液体循環部材４９のうちいずれかの液体循環部材４９の配設位置を以下に示すように配設しても構わない。
図２６は、液体循環部材４９の配設位置の他の例を示す図である。
例えば、図２６に示すように、複数の液体循環部材４９のうちいずれかの液体循環部材４９を光源装置収納部４５１１および部品収納部４５１２の間で部品収納部材４５１と熱伝達可能に接続する。図２６に示す例では、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の各配設位置間にいずれかの液体循環部材４９を配設している。
このような構成では、光源装置４１１により温められ、光源装置収納部４５１１〜部品収納部４５１２の熱伝達経路を辿って伝達される熱を液体循環部材４９にて冷却できる。すなわち、光源装置４１１から部品収納部４５１２に収納される光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４に熱が伝達されることを防止できる。
【０１１４】
前記実施形態において、ラジエータブロック４７を省略した構成を採用しても構わない。このような構成を採用した場合でも、本発明の目的を十分に達成できる。
前記実施形態において、光学装置４を流通する冷却液体の流量は、いずれの位置でも略同一に設定していたが、これに限らず、冷却対象となる光学素子の発熱量に応じて、流量を異なるものとする構成を採用してもよい。例えば、偏光変換素子４１４の発熱量が光学装置本体４４の発熱量よりも低い場合には、液体循環部材４９の内径の変更等により、光学装置本体４４側に流通する冷却液体の流量よりも、偏光変換素子４１４側に流通する冷却液体の流量が小さくなるように設定する。また、流量を異なるものとする構成としては、液体循環部材４９の内径の変更に限らず、冷却液体の流路中に弁を設け、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。
【０１１５】
前記実施形態では、光学装置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。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行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うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【０１１６】
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ため、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】
【０１１７】
本発明の光学素子保持体は、光学素子の光透過領域を透過する光束を安定に維持できかつ、光学素子を効率的に冷却できるため、液晶パネル、偏光板、および偏光変換素子を保持する部材として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本実施形態におけるプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す図。
【図３】前記実施形態における光学装置の概略構成を示す斜視図。
【図４】前記実施形態における光学装置の概略構成を示す斜視図。
【図５】前記実施形態における光学装置の光学系を模式的に示す平面図。
【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図。
【図７】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【図８】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す図。
【図９】前記実施形態における光学部品用筐体に対する光学装置本体の取付構造を示す図。
【図１０】前記実施形態における光変調素子保持体の概略構成を示す斜視図。
【図１１】前記実施形態における光変調素子保持体の概略構成を示す斜視図。
【図１２】前記実施形態における光変調素子保持体に液晶パネルおよび入射側偏光板が支持された状態を示す図。
【図１３】前記実施形態における光変調素子保持体に液晶パネルおよび入射側偏光板が支持された状態を示す図。
【図１４】前記実施形態における偏光板保持体の概略構成を示す斜視図。
【図１５】前記実施形態における偏光板保持体の概略構成を示す斜視図。
【図１６】前記実施形態における液体流通管の概略構成を示す図。
【図１７】前記実施形態における液体流通管の概略構成を示す図。
【図１８】前記実施形態における偏光変換素子保持体の概略構成を示す図。
【図１９】前記実施形態における偏光変換素子保持体の概略構成を示す図。
【図２０】前記実施形態における冷却液体の流路を模式的に示す図。
【図２１】前記実施形態の変形例を示す図。
【図２２】前記実施形態の変形例を示す図。
【図２３】前記実施形態の変形例を示す図。
【図２４】前記実施形態の変形例を示す図。
【図２５】前記実施形態の変形例を示す図。
【図２６】前記実施形態の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０１１９】
１・・・プロジェクタ、３・・・投射レンズ（投射光学装置）、４・・・光学装置、４６・・・液体圧送部、４８・・・偏光変換素子保持体、４９・・・液体循環部材、４１１・・・光源装置、４１４・・・偏光変換素子、４４１・・・液晶パネル（光変調素子）、４４１Ｃ，４４１Ｄ・・・一対の基板、４４１Ｆ１，４４１Ｆ２・・・防塵ガラス（透光性基板）、４４２・・・入射側偏光板（偏光素子）、４４３・・・射出側偏光板（偏光素子）、４４６・・・光変調素子保持体、４４７・・・偏光板保持体（偏光素子保持体）、４１４１Ｂ・・・位相差板、４４６１・・・支持面、４４６３・・・凹部（位置決め固定部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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