(57)【要約】【課題】軽量化を実現できる光学装置およびプロジェクタを提供すること。【解決手段】本発明の光学ユニット４は、液晶パネル４４１およびクロスダイクロイックプリズム４４４を一体に備える画像形成装置４４０と、光束の照明光軸が設定され、電気光学装置４４、および、光学部品４１〜４３を構成する複数の光学素子を照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体５とを備えた光学ユニット４であって、光学部品用筐体５は、複数の光学素子を照明光軸上の所定位置において収納する部品収納部材５１と、部品収納部材５１の光学素子収納用開口５１１の一部を覆って設けられ、画像形成装置４４０を吊り下げ保持して部品収納部材５１の照明光軸上の所定位置に配置する保持カバー体５２とを備え、保持カバー体５２は、部品収納部材５１内に収納された複数の光学素子のうち少なくともいずれかを、部品収納部材５１に押さえている。【選択図】図２
2007241061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光束を光学的に変換する複数の光学素子と、前記複数の光学素子を介して入射する光束を画像情報に応じて変調する光変調装置、および、前記光変調装置で変調された光束を合成し光学像を形成するプリズムを一体に備える画像形成装置と、前記光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学素子および前記画像形成装置を前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備えた光学装置であって、
前記光学部品用筐体は、
前記複数の光学素子を収納するための光学素子収納用開口を有し、前記光学素子を前記照明光軸上の所定位置において収納する部品収納部材と、
前記部品収納部材に対し前記光学素子収納用開口の一部を覆うように設けられ、前記画像形成装置を吊り下げ保持して前記部品収納部材の前記照明光軸上の所定位置に配置する保持部材とを備え、
前記保持部材は、前記部品収納部材内に収納された前記光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記光学部品用筐体は、
前記部品収納部材に対し前記光学素子収納用開口の一部を覆うように設けられ、前記部品収納部材内に収納された前記複数の光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえる押さえ部材を備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記複数の光学素子として、
入射光束の光軸に略直交する面内に複数の第１レンズを有し、当該複数の第１レンズにより前記入射光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの前記複数の第１レンズに応じた複数の第２レンズを有する第２レンズアレイと、第１レンズアレイの光束射出側に配置され、前記第１レンズアレイから射出された光束の偏光方向を略１種に揃える偏光変換素子と、前記第２レンズアレイとともに、入射光束を前記複数の光変調装置の各画像形成領域に重畳させる重畳レンズとを備え、
前記押さえ部材は、前記第１レンズアレイ、前記第２レンズアレイ、前記偏光変換素子、および、前記重畳レンズのうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学装置において、
前記複数の光学素子として、入射光束を複数の色光に分離する複数の分離光学素子を備え、
前記保持部材は、前記複数の分離光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光学装置において、
前記複数の光学素子として、入射光束の強度を増幅させる複数の増幅光学素子を備え、
前記保持部材は、前記複数の増幅光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
光源を有し、前記光源から射出された光束を変調して光学像を形成する請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光学装置と、前記光学装置で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、光源ランプと、光源ランプから射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の液晶パネルと、液晶パネルで変調された光束を合成しカラー画像（光学像）を形成するプリズムと、プリズムで合成された光学像をスクリーン上に拡大投射する投射レンズとを備えたプロジェクタが利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなプロジェクタでは、光源ランプから射出された光束は、液晶パネルに入射するまでに、当該光束を赤・緑・青色の色光に分離する色分離光学装置、および、色分離光学装置で分離された赤色光を液晶パネルまで導くリレー光学装置等を構成する複数の光学素子により光学的に変換される。さらに、プロジェクタは、光源ランプから射出された光束の照明光軸が設定され、この照明光軸上の所定位置に、複数の光学素子、液晶パネルおよびプリズムを収納配置する光学部品用筐体を備えている。
この光学部品用筐体は、前記複数の光学素子、液晶パネルおよびプリズムを収納配置する箱状の部品収納部材と、部品収納部材の開口を覆う蓋状部材とから構成されている。さらに、プロジェクタの駆動に伴って光学素子で熱が発生するため、光学部品用筐体は、耐熱性材料から形成されている。
【０００４】
特許文献１に記載のプロジェクタでは、プリズムの３つの光束入射端面にそれぞれ液晶パネルが固定された画像形成装置が構成されている。そして、当該画像形成装置が、部品収納部材内に設定された照明光軸の所定位置において、部品収納部材の底面に載置されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３４１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、光学部品用筐体が、部品収納部材および蓋状部材を備えて構成されているため、光学部品用筐体が重くなり、プロジェクタの軽量化の阻害要因となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、軽量化を実現できる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】
【０００８】
本発明の光学装置は、入射光束を光学的に変換する複数の光学素子と、前記複数の光学素子を介して入射する光束を画像情報に応じて変調する光変調装置、および、前記光変調装置で変調された光束を合成し光学像を形成するプリズムを一体に備える画像形成装置と、前記光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学素子および前記画像形成装置を前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備えた光学装置であって、前記光学部品用筐体は、前記複数の光学素子を収納するための光学素子収納用開口を有し、前記光学素子を前記照明光軸上の所定位置において収納する部品収納部材と、前記部品収納部材に対し前記光学素子収納用開口の一部を覆うように設けられ、前記画像形成装置を吊り下げ保持して前記部品収納部材の前記照明光軸上の所定位置に配置する保持部材とを備え、前記保持部材は、前記部品収納部材内に収納された前記光学素子のうち少なくともいずれかを、前記部品収納部材に押さえていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、保持部材が画像形成装置を吊り下げ保持するため、画像形成装置を部品収納部材内に載置し固定する必要はない。このため、特許文献１に記載のプロジェクタにおいて画像形成装置が載置されていた部品収納部材内のスペースを切り欠くことができる。これより、部品収納部材を軽量化することができる。従って、光学装置の軽量化を図ることができる。
さらに、画像形成装置が保持部材と一体化されているため、特許文献１に記載のプロジェクタのように画像形成装置を保持するための部材と、光学素子収納用開口を覆う部材とをそれぞれ別体で設ける必要がない。従って、光学装置組み立て時の部品点数を減らすことができる。
【００１０】
そして、保持部材は、部品収納部材の光学素子収納用開口の一部、すなわち、画像形成装置を保持するための必要箇所のみを覆って設けられている。従って、特許文献１に記載のプロジェクタのように、部品収納部材の学素子収納用開口のほぼ全面を覆う蓋状部材と比較すれば、光学装置の軽量化を図ることができる。さらに、部品収納部材内の通気性を良くすることができるので、光学素子で発生する熱の放熱性および冷却性を向上することができる。
また、保持部材は、部品収納部材内に収納された光学素子のうち、少なくともいずれかを部品収納部材に押さえているため、当該光学素子のガタつきや位置ずれ、脱落等を防止することができる。さらに、光学装置に、当該光学素子を押さえるための部材を別途備える必要がないため、光学装置の部品点数を削減することができる。
【００１１】
本発明では、前記光学部品用筐体は、前記部品収納部材に対し前記光学素子収納用開口の一部を覆って設けられ、前記部品収納部材内に収納された前記複数の光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえる押さえ部材を備えていることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、押さえ部材が、部品収納部材内に収納された光学素子のうち少なくともいずれかを部品収納部材に押さえているため、当該光学素子のガタつきや位置ずれ、脱落等を防止することができる。
さらに、押さえ部材は、部品収納部材の光学素子収納用開口の一部、すなわち、光学素子を押さえるために必要な箇所のみを覆って設けられている。従って、特許文献１に記載のプロジェクタのように、光学部品用筐体の光学素子収納用開口のほぼ全面を覆う蓋状部材と比較すれば、光学装置の軽量化を図ることができる。さらに、部品収納部材内の通気性を良くすることができるので、光学素子で発生する熱の放熱性および冷却性を向上することができる。
また、保持部材および押さえ部材の２部品によって光学素子を押さえるため、高温となる光学素子を抑える部材にのみ質量の大きい耐熱性材料を使用すればよい。従って、光学装置の軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００１３】
本発明では、前記複数の光学素子として、入射光束の光軸に略直交する面内に複数の第１レンズを有し、当該複数の第１レンズにより前記光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの前記複数の第１レンズに応じた複数の第２レンズを有する第２レンズアレイと、第１レンズアレイの光束射出側に配置され、前記第１レンズアレイから射出された光束の偏光方向を略１種に揃える偏光変換素子と、前記第２レンズアレイとともに、入射光束を前記複数の光変調装置の各画像形成領域に重畳させる重畳レンズとを備え、前記押さえ部材は、前記第１レンズアレイ、前記第２レンズアレイ、前記偏光変換素子、および、前記重畳レンズのうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、光学装置は、光学素子として、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ、偏光変換素子、および、重畳レンズアレイを備えている。ここで、光変調装置が、所定の偏光方向を有する光束のみを変調できる構成である場合、第１レンズアレイで分割された部分光束に対し偏光変換素子が前記所定の偏光方向に変換することで、光変調装置における光の利用率を高めることができる。また、重畳レンズは、第２レンズアレイとともに入射光束を光変調装置の画像形成領域に重畳させている。これにより、光変調装置の画像形成領域を均一に照明することができる。また、押さえ部材が、これらの光学素子のうちいずれかを部品収納部材に押さえることで、光変調装置の画像形成領域における光束のずれを防止することができる。
【００１５】
本発明では、前記複数の光学素子として、入射光束を複数の色光に分離する複数の分離光学素子を備え、前記保持部材は、前記複数の分離光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置は、複数の分離光学素子を備えている。例えば、この複数の分離光学素子によって、入射光束を光変調装置の個数分の色光に分離させることで、各色光を各光変調装置で変調させることができる。さらに、各光変調装置で変調された色光をプリズムで合成させることでカラー画像を形成することができる。
また、保持部材がこれらの分離光学素子のうちいずれかを部品収納部材に押さえることで、当該素子のずれを防止するので、プリズムにおいて安定した光学像を形成することができる。
【００１６】
本発明では、前記複数の光学素子として、入射光束の強度を増幅させる複数の増幅光学素子を備え、前記保持部材は、前記複数の増幅光学素子のうち、少なくともいずれかを前記部品収納部材に押さえていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置は、光学素子として入射光束の強度を増幅させる複数の増幅光学素子を備えている。例えば、複数の光変調装置のうち所定の光変調装置に入射する光束の光路が、他の光変調装置に入射する光束の光路よりも長い場合に、光束の光路にこれら複数の増幅光学素子を配置させることで、光束を、強度を低下させずに所定の光変調装置に入射させることができる。これより、プリズムで合成される光学像の劣化を防ぐことが出来る。
さらに、保持部材がこれらの増幅光学素子のうちいずれかを部品収納部材に押さえることで、当該素子のずれを防止するので、プリズムにおいて安定した光学像を形成することができる。
【００１７】
本発明のプロジェクタは、光源を有し、前記光源から射出された光束を変調して光学像を形成する前述したいずれかの光学装置と、前記光学装置で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、前述した光学装置の効果と同様の効果を奏することができる。具体的には、本発明のプロジェクタでは、保持部材によって画像形成装置を吊り下げ保持することで、画像形成装置が載置されていた部品収納部材内のスペースを切り欠くことができるため、光学装置を軽量化することができる。この軽量化された光学装置を備えることで、プロジェクタの軽量化も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図を用いて、本発明の一実施形態を説明する。
〔プロジェクタ１の構成〕
図１は、プロジェクタ１の内部構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ１は、図１に示すように、外装筐体２と、外装筐体２内に配置された投射光学装置としての投射レンズ３、光学装置としての光学ユニット４、光学ユニット４を空冷する冷却ユニット（図示略）、プロジェクタ１内の各構成に電力を供給する電源ユニット（図示略）、および、これら各構成を制御する制御基板（図示略）等を備え、全体略直方体形状を有している。
このうち、投射レンズ３は、後述する光学ユニット４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像（光学像）を拡大して投射するものである。
【００１９】
〔光学ユニット４の詳細な構成〕
光学ユニット４は、図１に示すように、光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、これらの光学部品４１〜４４を内部に配置する光学部品用筐体５とを備える。
【００２０】
インテグレータ照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００２１】
光源装置４１１は、図１に示すように、放射状の光線を射出する光源としての光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射し所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、リフレクタ４１７にて収束される光束を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８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、回転楕円面を有する楕円面リフレクタで構成されているが、回転放物面を有する放物面リフレクタで構成してもよい。この場合には、平行化凹レンズ４１８を省略した構成とする。
【００２２】
第１レンズアレイ４１２は、入射光束の光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。  
【００２３】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と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、第２レンズアレイ４１３の後段に配置された重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。  
【００２４】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置される。偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。  
【００２５】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。
【００２６】
色分離光学装置４２は、紫外線フィルタ４２０と、分離光学素子としての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装置４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
なお、紫外線フィルタ４２０は、ダイクロイックミラー４２１で色光分離された光束に含まれる紫外線を遮光し、後段の液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３に紫外線が照射されるのを防ぐ役目を持つ。
【００２７】
リレー光学装置４３は、増幅光学素子としての入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および、反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００２８】
この際、色分離光学装置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装置４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。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４１９を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。  
【００２９】
また、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４１９を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。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装置４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学装置４３が用いられているのは、赤色光の光路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４１９に伝えるためである。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
なお、これまでに説明したインテグレータ照明光学装置４１、色分離光学装置４２およびリレー光学装置４３が、本発明の光学素子に相当する。  
【００３０】
電気光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調するものである。色分離光学装置４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ（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、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４３と、プリズムとしてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００３１】
入射側偏光板４４２は、色分離光学装置４２で分離された各色光のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた偏光軸と同方向の偏光軸を有する変更光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の透光性基板に偏光膜が貼付されたものである。また、透光性基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１９に貼り付けてもよい。
【００３２】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、一対の透明ガラス基板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、画像情報に応じて画像形成領域内にある前記液晶の配向状態を制御し、入射側偏光板４４１から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１の画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の偏光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。
【００３３】
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、色光毎に変調された光束を合成して、カラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
なお、電気光学装置４４は、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射側端面に固定させるための保持部材を備えている。そして、この保持部材によって、クロスダイクロイックプリズム４４４、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３が一体構造となった画像形成装置４４０（図４）が構成されている。
【００３４】
〔光学部品用筐体５の構成〕
光学部品用筐体５は、光源装置４１１から出力された光束の照明光軸Ａが内部に設定され、光学ユニット４の各光学素子を収納して照明光軸Ａ上の所定位置に配置する。
図２は、光学ユニット４が内部に配置された光学部品用筐体５を、上方から見た斜視図である。
光学部品用筐体５は、図２に示すように、部品収納部材５１と、保持部材としての保持カバー体５２と、押さえ部材としてのカバー体５３とを備えている。
なお、前述したように、画像形成装置４４０は、入射側偏光板４４２、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３が、保持部材等を介し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固定され、一体構造となっている。
【００３５】
〔部品収納部材５１の構成〕
図３は、部品収納部材５１を上方から見た斜視図である。
部品収納部材５１は、光源装置４１１（図１）から射出された光束の照明光軸上の所定位置において、光学部品４１〜４３および入射側偏光板４４２を収納する。
部品収納部材５１は、図３に示すように、平面視略Ｆ字状を有している。具体的には、部品収納部材５１は、第１レンズアレイ４１２から反射ミラー４３２まで直線状に伸びる部分と、この直線部分から直交方向に突出する２つの突出部分、すなわち、ダイクロイックミラー４２１から反射ミラー４２３まで伸びる部分、および、反射ミラー４３２から反射ミラー４３４まで伸びる部分とから構成されており、この２つの突出部分に挟まれるスペースＳが切り欠かれた形状となっている。
【００３６】
部品収納部材５１は、光学部品４１〜４３および入射側偏光板４４２を内部に収納するための光学素子収納用開口５１１を備え、内壁面には、光学部品４１〜４３を構成する各光学素子、および、入射側偏光板４４２の側端部が挿入される溝５１２が形成されている。
溝５１２は、部品収納部材５１に収納される全ての光学素子に対して形成されている。光学部品４１〜４３の各光学素子および入射側偏光板４４２は、側端部が溝５１２に挿入されることで、部品収納部材５１の各所定配置位置に収納される。
なお、ダイクロイックミラー４２１，４２２および反射ミラー４２３，４３２，４３４の側端部と溝５１２との間には、ばね（図示省略）が介在されており、ダイクロイックミラー４２１，４２２および反射ミラー４２３，４３２，４３４は、このばねにより所定の位置に位置決めされる。さらに、このばねによって、部品収納部材５１が受けた衝撃が、ダイクロイックミラー４２１，４２２および反射ミラー４２３，４３２，４３４に伝わりにくくなっている。
【００３７】
また、部品収納部材５１の側壁上面には、複数のねじ穴５１Ａ、５１Ｂが形成されている。そして、液晶パネル４４１Ｇ（図１）に対応するフィールドレンズ４１９の両側方における部品収納部材５１の側壁上面には、それぞれ位置決め突起５１Ｃが突設されている。
【００３８】
〔保持カバー体５２の構成〕
次に、保持カバー体５２の構成を説明する。
図４は、保持カバー体５２および画像形成装置４４０を上方（部品収納部材５１とは反対側）から見た斜視図である。
保持カバー体５２は、図４に示すように、平面視略三角形状を有している。なお、説明の便宜上、保持カバー体５２の液晶パネル４４１Ｇと直近の頂点をＥ、液晶パネル４４１Ｒと直近の頂点をＦ、液晶パネル４４１Ｂと直近の頂点をＧとする。
保持カバー体５２には、図４に示すように、複数の開口５２２および開口５２３と、複数の押さえ部５２４と、３つの取付片５２５が形成されている。
【００３９】
このうち、３つの開口５２２は、図４に示すように略台形状を有し、保持カバー体５２の頂点Ｆおよび頂点Ｇを結ぶ辺Ｄ近傍に形成されている。
本体５２１の辺Ｄおよびこれら３つの開口５２２に囲まれた略正四角形状領域の下面は、クロスダイクロイックプリズム４４４の上端面が接着固定されるプリズム接着面５２６（図５）となっている。このプリズム接着面５２６にクロスダイクロイックプリズム４４４の上端面が接着固定されることで、保持カバー体５２の下面に画像形成装置４４０が吊り下げ保持される。
また、開口５２２は、図２に示すように、画像形成装置４４０の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂ，４４１Ｇの上方に位置し、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂ，４４１Ｇから延出されるフレキシブルプリント基板４４１０を挿通させている。
２つの開口５２３は、それぞれ略三角形状を有し、頂点Ｅ近傍に形成されている。
【００４０】
取付片５２５は、図４に示すように、本体５２１の略三角形状の各頂点Ｅ，Ｆに形成されている。取付片５２５にはそれぞれ孔５２Ａが形成されている。孔５２Ａを挿通したねじ（図示略）が、部品収納部材５１のねじ穴５１Ａ（図３）に螺合することで、保持カバー体５２が部品収納部材５１に固定される。
【００４１】
図５は、保持カバー体５２を下方（部品収納部材５１側）から見た斜視図である。
複数の押さえ部５２４は、詳しくは後述するが、保持カバー体５２が部品収納部材５１に固定された際に、部品収納部材５１に収納された光学部品４１〜４３の各光学素子を、それぞれ部品収納部材５１に押さえる。
複数の押さえ部５２４は、図５に示すように、保持カバー体５２の下面に形成されており、３つの押さえ片５２４１Ａ，５２４１Ｂ，５２４１Ｃと、突条部５２４２と、３つの円柱状突起５２４３Ａ，５２４３Ｂ，５２４３Ｃとを備えている。
【００４２】
押さえ片５２４１Ａは、保持カバー体５２の略中央に形成され、押さえ片５２４１Ｂは、頂点Ｅおよび頂点Ｆを結ぶ辺上に形成され、押さえ片５２４１Ｃは、頂点Ｆ近傍に形成されている。これら押さえ片５２４１Ａ，５２４１Ｂ，５２４１Ｃは、図５に示すように、保持カバー体５２表面から下方へ向かって屈折形成されており、先端部が基端部に対し上下方向の弾性を有している。
【００４３】
突条部５２４２は、図５に示すように、保持カバー体５２の頂点Ｇ近傍において、保持カバー体５２下面から下方に突出形成されている。
円柱状突起５２４３Ａは、保持カバー体５２の略中央に形成され、円柱状突起５２４３Ｂは、頂点Ｅ近傍に形成され、円柱状突起５２４３Ｃは、頂点Ｅおよび頂点Ｇを結ぶ辺上に形成されている。
【００４４】
また、図５に示すように、保持カバー体５２の下面中央部には、２つの位置決め穴５２Ｂが形成されている。この位置決め穴５２Ｂには、保持カバー体５２が部品収納部材５１に固定される際に、部品収納部材５１の位置決め突起５１Ｃが挿入される。これにより、部品収納部材５１に対する保持カバー体５２の配置位置を把握しやすくしている。
【００４５】
〔カバー体５３の構成〕
カバー体５３の構成を説明する。
図６は、カバー体５３を上方（部品収納部材５１とは反対側）から見た斜視図、図７は、カバー体５３を下方（部品収納部材５１側）から見た斜視図である。
カバー体５３は、図６および図７に示すように、平面視略矩形状を有している。なお、説明の便宜上、カバー体５３を構成する４本の辺のうち、互いに対向する一対の辺をＨ，Ｉ、互いに対向する他対の辺をＪ，Ｋとする。
また、カバー体５３は、保持カバー体５２よりも耐熱性の高い材料で形成されている。これは、プロジェクタ１の駆動時に、保持カバー体５２が保持または押さえる光学素子と比べ、カバー体５３が押さえる光学素子の方が高温となるためである。
カバー体５３は、開口５３２と、２つの取付部５３３と、複数の押さえ部５３４とを備えている。
【００４６】
このうち、２つの取付部５３３は、図６に示すように、カバー体５３の辺Ｈ，Ｉの略中央にそれぞれされている。取付部５３３には、それぞれ孔５３Ａが形成されている。この孔５３Ａを挿通したねじ（図示略）が、部品収納部材５１のねじ穴５１Ｂ（図３）に螺合することで、カバー体５３が部品収納部材５１に固定される。
【００４７】
複数の押さえ部５３４は、詳しくは後述するが、カバー体５３が部品収納部材５１に固定された際に、部品収納部材５１に収納された光学部品４１，４２の各光学素子を、それぞれ部品収納部材５１に押さえる。
複数の押さえ部５３４は、図７に示すように、一対の押さえ片５３４１と、一対の押さえ片５３４２と、カバー体５３の下面に形成された２つの突条部５３４３、および、１つの円柱状突起５３４４とを備えている。
【００４８】
図７に示すように、一対の押さえ片５３４１は、辺Ｊに沿って形成され、一対の押さえ片５３４２は、辺Ｋに沿って形勢されている。押さえ片５３４１，５３４２は、先端部が基端部に対し上下方向の弾性を有し、その先端部は下方へ屈折されている。
２つの突条部５３４３は、辺Ｈ，Ｉの辺Ｋ側における下面に、それぞれ突出形成されている。
また、円柱状突起５３４４は、辺Ｋと辺Ｉの角部の下面に形成されている。
【００４９】
〔光学ユニット４に対する保持カバー体５２およびカバー体５３の保持・押さえ構造〕
図８を用いて、保持カバー体５２およびカバー体５３が部品収納部材５１（図２、図３）に固定された際の光学ユニット４に対する保持カバー体５２およびカバー体５３の保持・押さえ構造を説明する。
図８は、光学ユニット４、保持カバー体５２およびカバー体５３を下方（部品収納部材５１側）から見た平面図である。
【００５０】
まず、光学ユニット４に対する保持カバー体５２の保持・押さえ構造について説明する。
保持カバー体５２は、前述したように、プリズム接着面５２６にクロスダイクロイックプリズム４４４の上面が接着されることで、画像形成装置４４０を吊り下げ保持している。このため、画像形成装置４４０は、部品収納部材５１（図２、図３）の底面に載置されていない。
さらに、保持カバー体５２の複数の押さえ部５２４は、光学部品４１〜４３を構成する各光学素子の上面を押圧することで、各光学素子を部品収納部材５１底面に押さえている。
具体的には、押さえ片５２４１Ａ，５２４１Ｂ，５２４１Ｃは、それぞれ、液晶パネル４４１Ｇに対応するフィールドレンズ４１９、入射側レンズ４３１、および、液晶パネル４４１Ｒに対応するフィールドレンズ４１９の上面を押さえている。
さらに、突条部５２４２は、液晶パネル４４１Ｂに対応するフィールドレンズ４１９の上面を押さえている。
そして、円柱状突起５２４３Ａ，５２４３Ｂは、ダイクロイックミラー４２２の上面を押さえ、円柱状突起５２４３Ｃは、ダイクロイックミラー４２１の電気光学装置４４側の端部上面を押さえている。
【００５１】
次に、光学ユニット４に対するカバー体５３の押さえ構造について説明する。
カバー体５３の押さえ部５３４は、光学ユニット４の光学部品４１，４２の各光学素子の上面を押圧し、各光学素子を部品収納部材５１底面に押さえている。
具体的には、押さえ片５３４１は、下方に屈折された先端部が第１レンズアレイ４１２上面を押さえている。さらに、押さえ片５３４２は、下方に屈折された先端部で重畳レンズ４１５の上面を押さえている。
さらに、２つの突条部５３４３は、偏光変換素子４２４の上面を押さえており、円柱状突起５３４４は、ダイクロイックミラー４２１のインテグレータ照明光学装置４１側の端部上面を押さえている。
【００５２】
本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
本実施形態では、光学部品用筐体５の保持カバー体５２が画像形成装置４４０を吊り下げ保持するため、画像形成装置４４０を部品収納部材５１底面に載置し固定する必要はない。すなわち、従来、画像形成装置４４０が載置されていた部品収納部材５１内のスペースＳ（図３）を切り欠くことができるため、部品収納部材５１の軽量化を図ることができる。従って、光学ユニット４の軽量化を図ることができる。
【００５３】
画像形成装置４４０が保持カバー体５２と一体化されているため、光学ユニット４組み立て時の部品点数を減らすことができ、光学ユニット４の組み立てを行いやすい。
そして、保持カバー体５２は、部品収納部材５１の光学素子収納用開口５１１の一部、すなわち、画像形成装置４４０を吊り下げ保持するための必要箇所のみを覆って設けられている。従って、特許文献１に記載の光学素子収納用開口のほぼ全面を覆う蓋状部材と比較すれば、光学ユニット４の軽量化を図ることができる。さらに、部品収納部材５１内の通気性が良く、各光学部品４１〜４３で発生する熱の放熱性および冷却性を向上することができる。
【００５４】
また、保持カバー体５２が部品収納部材５１に固定された際に、保持カバー体５２は、複数の押さえ部５２４によって、部品収納部材５１内に収納されたフィールドレンズ４１９、入射側レンズ４３１、および、ダイクロイックミラー４２１，４２２を、部品収納部材５１に押さえているため、これら光学素子のガタつきや位置ずれ、脱落等を防止することができる。
保持カバー体５２は、３つの開口５２２および２つの開口５２３により、保持カバー体５２表面の大部分が開口形成された形状であるため、部品収納部材５１の軽量化を図ることができ、さらに、部品収納部材５１の通気性が良いため、各光学部品４１〜４４で発生する熱の放熱性および冷却性を向上することができる。
【００５５】
さらに、カバー体５３が、複数の押さえ部５３４によって、部品収納部材５１内に収納された第１レンズアレイ４１２、偏光変換素子４１４および重畳レンズ４１５、ダイクロイックミラー４２１を部品収納部材５１に押さえているため、これら光学素子のガタつきや位置ずれ、脱落等を防止することができる。
さらに、カバー体５３は、部品収納部材５１の光学素子収納用開口５１１の一部、すなわち、光学素子を押さえるために必要な箇所のみを覆って設けられている。従って、特許文献１に記載のプロジェクタのように、光学部品用筐体の光学素子収納用開口のほぼ全面を覆う蓋状部材と比較すれば、光学ユニット４の軽量化を図ることができる。さらに、部品収納部材５１内の通気性を良くすることができるので、光学素子で発生する熱の放熱性および冷却性を向上することができる。
また、保持カバー体５２およびカバー体５３の２部品によって、光学部品４１〜４３を
構成する光学素子を押さえるため、高温となる第１レンズアレイ４１２、偏光変換素子４１４および重畳レンズ４１５を抑えるカバー体５３にのみ耐熱性材料を使用すればよい。従って、光学ユニット４の軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００５６】
〔前記実施形態の変形〕
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、前記実施形態は、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。
【００５７】
前記実施形態では、保持カバー体５２は、部品収納部材５１内に収納された光学素子のうちフィールドレンズ４１９、入射側レンズ４３１、および、ダイクロイックミラー４２１，４２２を押さえる構成としたが、本発明ではこれらに限らず、保持カバー体５２が押さえる光学素子は、部品収納部材５１および各光学素子の構成や、プロジェクタ１の使用方法等に応じて適宜決定すればよい。また、カバー体５３が押さえる光学素子も同様に、本実施形態に限定されるものではない。
前記実施形態では、カバー体５３を耐熱性材料から構成するとしたが、本発明では、保持カバー体５２も耐熱性材料から構成してもよい。
【００５８】
前記実施形態では、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。
また、前記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１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。
さらに、前記実施形態のプロジェクタ１では、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたが、本発明はこれに限らない。すなわち２つ、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、本発明を適用可能である。
【００５９】
前記実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を備えたプロジェクタ１を例示したが、入射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であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１のみを例示したが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像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。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、プロジェクタおよびリアプロジェクタ等の光学機器に内蔵された光学装置に対して利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの内部構成を示す模式平面図。
【図２】前記実施形態に係る光学部品用筐体の斜視図。
【図３】前記実施形態に係る部品収納部材の斜視図。
【図４】前記実施形態に係る保持カバー体を上方から見た斜視図。
【図５】前記実施形態に係る保持カバー体を下方から見た斜視図。
【図６】前記実施形態に係るカバー体を上方から見た斜視図。
【図７】前記実施形態に係るカバー体を下方から見た斜視図。
【図８】前記実施形態に係る保持カバー体およびカバー体の保持・押さえ構造を説明するための模式平面図。
【符号の説明】
【００６２】
１…プロジェクタ、３…投射レンズ（投射光学装置）、４…光学ユニット（光学装置）、４１２…第１レンズアレイ、４１３…第２レンズアレイ、４１４…偏光変換素子、４１５…重畳レンズ、４２１…ダイクロイックミラー（分離光学素子）、４２２…ダイクロイックミラー（分離光学素子）、４３１…入射側レンズ（増幅光学素子）、４３２…反射ミラー（増幅光学素子）、４３３…リレーレンズ（増幅光学素子）、４３４…反射ミラー（増幅光学素子）、４４０…画像形成装置、４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル（光変調装置）、４４４…クロスダイクロイックプリズム（プリズム）、５…光学部品用筐体、５１…部品収納部材、５１１…光学素子収納用開口、５２…保持カバー体（保持部材）、５３…カバー体（押さえ部材）、Ａ…照明光軸。
【図１】
2007241061.tif 000003
【図２】
2007241061.tif 000004
【図３】
2007241061.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007241061.tif 000009
【図８】
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