(57)【要約】【課題】部品点数を削減できる光学部品固定部材およびプロジェクタを提供すること。【解決手段】入射した光束を光学的に変換する複数の光学素子４４３と、各光学素子４４３からの光束が入射する光束入射面４４４Ｒ，４４４Ｇ，４４４Ｂおよび入射光束が合成された光束を射出する光束射出面４４４Ｓを有するプリズム４４４とを保持する光学部品保持部材５は、プリズム４４４が載置される載置部５１と、載置部５１から起立し、光学素子４４３を挟むように保持する一対の保持部５２と、載置部５１におけるプリズム４４４とは反対側に位置し光学素子４４３に導入した空気を導風する導風部５４と、一対の保持部５２に設けられ、一対の保持部５２に保持された光学素子４４３を透過せずに、プリズム４４４に入射する光を遮光する第１遮光部５２とが一体的に形成されている。【選択図】図４
2007226030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光束を光学的に変換する複数の光学素子と、当該各光学素子から射出された光束が入射する複数の光束入射面、および、当該各光束入射面に入射した光束が合成された光束を射出する光束射出面を有するプリズムとを保持する光学部品保持部材であって、
前記プリズムが載置される載置部と、
前記載置部から起立し、前記光学素子の少なくともいずれかを、当該光学素子から射出される光束の光軸に直交する方向から挟むように保持する一対の保持部と、
前記載置部における前記プリズムとは反対側に位置し、前記複数の光学素子の少なくともいずれかに対応する位置に形成された開口を介して、当該光学素子に導入した空気を導風する導風部と、
前記一対の保持部に設けられ、前記光学素子を透過せずに、前記プリズムの光束入射面に入射する光を遮光する第１遮光部とが一体的に形成されていることを特徴とする光学部品保持部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部品保持部材において、
前記一対の保持部は、前記光束入射面および前記光束射出面を挟むように複数形成され、
前記一対の保持部のうち、前記光束射出面を挟むように形成された一対の保持部には、当該光束射出面から射出される光束のうち、不要な光を遮光する第２遮光部が設けられていることを特徴とする光学部品保持部材。
【請求項３】
請求項２に記載の光学部品保持部材において、
前記第２遮光部は、前記プリズムの光束射出面の有効領域に応じた形状の開口を有する枠状に形成されていることを特徴とする光学部品保持部材。
【請求項４】
光源と、当該光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、分離された色光ごとに設けられ、当該色光を画像情報に応じて変調して前記色光に応じた色画像を形成する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置に応じて設けられ、当該光変調装置から入射する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から入射した光束を合成して光学像を形成するプリズムと、形成された光学像を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学部品保持部材を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射した光束を光学的に変換する複数の光学素子と、当該各光学素子から射出された光束が入射する複数の光束入射面、および、当該各光束入射面に入射した光束が合成された光束を射出する光束射出面を有するプリズムとを保持する光学部品保持部材、および、当該光学部品固定部材を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源と、当該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、形成された光学像を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタに用いられる光変調装置として、液晶パネルや、マイクロミラーを用いたデバイス等が挙げられる。
このうち、液晶パネルを用いたプロジェクタとして、光源から射出された光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の色光に分離する色分離光学装置と、当該色光ごとに設けられ、それぞれの色光を変調して各色光に応じた色画像を形成する３つの液晶パネルと、各液晶パネルから射出された光束のうち、所定の偏光方向を有する光束を透過する偏光板と、各偏光板から射出された光束を合成してカラー画像を形成する色合成光学装置とを備えた、いわゆる三板式プロジェクタが知られている。
【０００３】
ここで、液晶パネル等の光変調装置や偏光板は、発熱により素子特性が変化してしまうため、プロジェクタの駆動時には、液晶パネルや偏光板を効率よく冷却する必要がある。このため、ファンからの冷却空気を各液晶パネルや偏光板に導風するダクトを設けたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載のプロジェクタでは、各液晶パネルおよび偏光板と、台座に載置される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とがユニット化され、光学装置が形成されている。そして、この光学装置は、所定の照明光軸が設定された部品収納部材内に収納されている。この部品収納部材には、各液晶パネルおよび偏光板に対応する位置に開口が形成されており、当該部品収納部材の下方には、冷却ファン（シロッコファン）が配置されている。この冷却ファンからの吐出空気は、冷却ファンの吐出口と部品収納部材とを接続するダクトを介して、当該部品収納部材の下方に導風され、部品収納部材の開口を介して、各液晶パネルおよび偏光板に送風される。これにより、各液晶パネルおよび偏光板を効率よく冷却することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５６６７５号公報（図６および図１６）
【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、プロジェクタを構成する部品点数が多くなり、製造コストが増大するという問題がある。
すなわち、特許文献１に記載のプロジェクタでは、プリズムおよび偏光板の保持、および、偏光板への冷却空気の導風に対して、台座、部品収納部材およびダクトを必要としており、プロジェクタを構成する部品点数が多い。このため、プロジェクタの製造コストが増大してしまうという問題がある。
このような問題から、光学部品の保持および冷却空気の導風を可能とし、部品点数を削減できる光学部品固定部材が要望されてきた。
【０００７】
本発明の目的は、光学部品の保持、および、当該光学部品への冷却空気の導風を可能とし、部品点数を削減することができる光学部品固定部材およびプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した目的を達成するために、本発明の光学部品保持部材は、入射した光束を光学的に変換する複数の光学素子と、当該各光学素子から射出された光束が入射する複数の光束入射面、および、当該各光束入射面に入射した光束が合成された光束を射出する光束射出面を有するプリズムとを保持する光学部品保持部材であって、前記プリズムが載置される載置部と、前記載置部から起立し、前記光学素子の少なくともいずれかを、当該光学素子から射出される光束の光軸に直交する方向から挟むように保持する一対の保持部と、前記載置部における前記プリズムとは反対側に位置し、前記複数の光学素子の少なくともいずれかに対応する位置に形成された開口を介して、当該光学素子に導入した空気を導風する導風部と、前記一対の保持部に設けられ、前記光学素子を透過せずに、前記プリズムの光束入射面に入射する光を遮光する第１遮光部とが一体的に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このような光学素子として、入射光束のうち、所定の偏光方向を有する光束を透過し、他の偏光方向を有する光束を遮光する偏光板や、液晶素子に起因する複屈折をキャンセルする視野角補償板、所定波長の色光を透過するカラーフィルタ等を例示することができる。
本発明によれば、プリズムおよび光学素子の保持、および、光学素子の冷却に供される部品の点数を削減できる。
すなわち、プリズムが載置される載置部、光学素子を保持する保持部、および、光学素子に冷却空気を導風する導風部が一体的に形成されて光学部品保持部材が構成されている。ここで、前述の特許文献１に記載のプロジェクタでは、プリズムおよび光学素子としての偏光板の保持、および、当該偏光板への導風においては、台座、部品収納部材およびダクトの３つの部材を必要とした。これに対し、本発明では、載置部、保持部および導風部を一体化したことにより、プリズムおよび光学素子の保持、並びに、光学素子への導風に係る部材を１つで済ませることができる。従って、プリズムおよび光学素子の保持、並びに、光学素子への導風に用いられる部品の点数を削減することができる。
【００１０】
また、光学素子を保持する一対の保持部には、光学素子を透過せずにプリズムの光束入射面に入射する光を遮光する第１遮光部が、載置部、保持部および導風部と一体的に形成されている。これによれば、光学素子を透過せずにプリズムに入射する光を遮光することができる。従って、プリズムで合成される光束の劣化を防ぐことができる。
また、このような光学部品保持部材がプロジェクタに用いられた場合には、プロジェクタ内部で発生した迷光が、光学素子を透過せずにプリズム内に入射することを抑制できる。これによれば、プロジェクタから画像としての光束以外の光が射出されることを防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明の光学部品保持部材では、前記一対の保持部は、前記光束入射面および前記光束射出面を挟むように複数形成され、前記一対の保持部のうち、前記光束射出面を挟むように形成された一対の保持部には、当該光束射出面から射出される光束のうち、不要な光を遮光する第２遮光部が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、プリズムから射出される光束のうち、不要な光が、一対の保持部に設けられた第２遮光部によって遮光される。これによれば、プリズムから不要な光が射出されることを抑制することができる。
また、このような光学部品保持部材をプロジェクタに用いた場合には、プリズムから射出された光束のうち、画像としての光束以外の不要な光が、第２遮光部により遮光される。これによれば、前述の第１遮光部の場合と同様に、当該不要な光が投射レンズに入射して、プロジェクタ外に射出されることを防ぐことができる。
【００１２】
さらに、本発明の光学部品保持部材では、前記第２遮光部は、前記プリズムの光束射出面の有効領域に応じた形状の開口を有する枠状に形成されていることが好ましい。
ここで、有効領域とは、プリズムの光束射出面において、当該光束射出面から射出される光束の光軸に沿ってプリズムで合成された有効な光（例えば、当該プリズムがプロジェクタに設けられた場合の光学像としての光束）が射出される領域を示す。
本発明によれば、第２遮光部に、プリズムの光束射出面の有効領域に応じた形状の開口が形成されていることにより、さらにプリズムから射出される有効な光のみを射出することができる。
また、このような光学部品保持部材をプロジェクタに用いた場合には、光学像としての光束のみを投射光学装置に入射させることができる。従って、画像としての光束以外の不要な光が投影されることを確実に防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明のプロジェクタは、光源と、当該光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、分離された色光ごとに設けられ、当該色光を画像情報に応じて変調して前記色光に応じた色画像を形成する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置に応じて設けられ、当該光変調装置から入射する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から入射した光束を合成して光学像を形成するプリズムと、形成された光学像を投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前述の光学部品保持部材を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前述のように、プリズムおよび光学素子を保持し、当該光学素子に冷却空気を導風する部材の部品点数を少なくすることができ、ひいては、プロジェクタの製造コストを削減することができる。また、このような光学部品保持部材によれば、前述の特許文献１に記載のプロジェクタのように、プリズム、光変調装置および偏光板を組み付けて光学装置を構成した後に当該プリズムを台座に載置し、この台座を部品収納部材に固定する必要がなく、また、部品収納部材に冷却ファンからの空気を導風するダクトを設ける必要がないので、プロジェクタの組立工数を削減することができる。
【００１５】
さらに、保持部には第１遮光部が形成されているので、光学素子を透過せずにプリズム内に入射する、画像形成に寄与しない光を遮光することができる。これによれば、プロジェクタから画像としての光束以外の光が射出されることを防ぐことができる。
【００１６】
加えて、プリズムの光束射出面を挟むようにして形成された保持部に第２遮光部が形成されている場合には、当該プリズムから射出される光束のうち、光学像としての光束以外の不要光が投射光学装置に入射することを抑えることができる。ここで、第２遮光部にプリズムの光束射出面の有効領域に応じた形状の開口が形成されている場合には、光学像としての光束のみを投射光学装置に入射させることができる。従って、画像としての光束以外の不要な光が投影されることを確実に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタ１の構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の内部構成を示す模式図である。
プロジェクタ１は、入力する画像情報に応じた光学像を形成し、当該光学像をスクリーン等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、外装筐体２と、投射レンズ３と、光学ユニット４等を備えて構成されている。
なお、図１において、図示は省略するが、外装筐体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ファン等で構成される冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ１全体を制御する制御装置等が配置されるものとする。
【００１８】
このうち、外装筐体２は、合成樹脂等から構成され、投射レンズ３および光学ユニット４等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。この外装筐体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、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、アッパーケースおよびロアーケースは互いにねじ等で固定されている。なお、外装筐体２は、合成樹脂等に限らず、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。
投射レンズ３は、後述する光学ユニット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投射光学装置としての機能を有する。この投射レンズ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ている。
【００１９】
（２）光学ユニット４の構成
光学ユニット４は、制御装置による制御の下、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た光学像（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、外装筐体２の背面に沿って延出するとともに、当該外装筐体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。
この光学ユニット４は、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、これらのうち、光学部品４１〜４３および電気光学装置４４の入射側偏光板４４２を内部に収納配置する光学部品用筐体４５とを備えている。
【００２０】
照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル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る。この照明光学装置４１は、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とを備えて構成されている。
【００２１】
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して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とを備えている。このような光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプを利用することができる。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することができるほか、回転放物面を有する放物面リフレクタで構成することも可能である。この場合には、平行化凹レンズ４１８を省略することができる。
【００２２】
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する。
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、
当該第２レンズアレイ４１３の光路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の各小レンズから射出された像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域に結像させる機能を有している。
【００２３】
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種類の直線偏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種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に後述する液晶パネル４４１の画像形成領域にほぼ重畳される。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種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。
【００２４】
色分離光学装置４２は、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色分離光学系としての機能を有している。
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）まで導く機能を有している。
【００２５】
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、照明光学装置４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。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を通って青色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｂ）に達する。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。緑色光用および赤色光用の液晶パネル４４１（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。
【００２６】
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、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を通って緑色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｇ）に達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置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４４１（４４１Ｒ）に達する。なお、赤色光の光路上にリレー光学装置４３が配置されているのは、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、光の拡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。
【００２７】
電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。
この電気光学装置４４は、光変調装置としての３つの液晶パネル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、これら液晶パネル４４１の光束入射側にそれぞれ配置される３つの入射側偏光板４４２と、各液晶パネル４４１の光束射出側にそれぞれ配置される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、保持部材５（図１では図示省略）と、固定部材６（図１では図示省略）とを備えて構成されている。そして、これらのうち、液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、クロスダイクロイックプリズム４４４、保持部材５および固定部材６によって、電気光学装置本体４４０が構成されている。なお、電気光学装置本体４４０については、後に詳述する。
【００２８】
このうち、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、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。
液晶パネル４４１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、制御装置から入力する駆動信号に応じて、画像形成領域内にあ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を変調して、入射する色光に応じた色画像を形成する。
【００２９】
射出側偏光板４４３（赤色光、緑色光および青色光の光路上に配置される射出側偏光板を、それぞれ４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂとする）は、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。
この射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と同様に、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板４４３１（図４参照）の光束入射面上に、偏光膜４４３２（図４参照）が貼付された構成を有している。
【００３０】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、各射出側偏光板４４３から射出されたＲ画像、Ｇ画像およびＢ画像としての各色光を合成して光学像（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、投射レンズ３と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４３を介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４３（Ｒ色光側およびＢ色光側）を介した色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４２、各液晶パネル４４１および各射出側偏光板４４３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。
【００３１】
光学部品用筐体４５は、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、フィールドレンズ４１９および入射側偏光板４４２を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する合成樹脂製の箱状部材である。この光学部品用筐体４５の内部には、詳しい図示を省略したが、各光学部品４１〜４３、フィールドレンズ４１９および入射側偏光板４４２を位置決め固定するための複数の溝が形成されている。
【００３２】
（３）電気光学装置本体４４０の構成
図２は、電気光学装置本体４４０を示す斜視図である。また、図３は、電気光学装置本体４４０を示す平面図である。なお、以下の図２から図７においては、分離光学装置４２で分離された緑色光の光路上に配置される液晶パネル４４１Ｇ、射出側偏光板４４３（４４３Ｇ）および固定部材６を図示するが、赤色光および青色光の光路上に配置される液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂ、射出側偏光板４４３（４４３Ｒ，４４３Ｂ）および固定部材６は、説明を分かりやすくするために図示を省略する。
電気光学装置本体４４０は、前述のように、液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、クロスダイクロイックプリズム４４４、保持部材５および固定部材６とを備えて構成されている。この電気光学装置本体４４０では、図２に示すように、保持部材５に射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４が保持され、当該クロスダイクロイックプリズム４４４に固定部材６を介して液晶パネル４４１が固定されたユニットとして構成されている。
【００３３】
図４は、電気光学装置本体４４０の分解斜視図である。
ここで、固定部材６を先に説明する。
固定部材６は、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）ごとに設けられ、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム（以下、「プリズム」と略す場合がある）４４４の各光束入射面４４４Ｒ，４４４Ｇ，４４４Ｂに固定する部材である。この固定部材６は、図４に示すように、上下に延出する一対の垂直部６１，６２と、これら垂直部６１，６２の上端背面側を接続する水平部６３と、垂直部６１，６２の下端を接続する略Ｕ字状の水平部６４とが形成された枠状の一体成形品として形成されている。
【００３４】
このうち、垂直部６１，６２の上端および下端には、互いに近接する側に延出する延出部６１１，６２１および延出部６１２，６２２が形成されている。そして、各延出部６１１，６１２，６２１，６２２の前面側（光束入射側）には、液晶パネル４４１の四隅に形成された孔４４１１に挿通されるピン６５が突設されている。これらピン６５は、液晶パネル４４１の位置調整用のピンであり、プリズム４４４に固定部材６を固定した後、当該ピン６５を液晶パネル４４１の孔４４１１に挿通して液晶パネル４４１の位置調整を行った後、ピン６５および孔４４１１を接着することにより、当該液晶パネル４４１は、固定部材６に固定される。
【００３５】
水平部６３，６４の背面（光束射出側の面）は、プリズム４４４に接着剤等により固定され、これにより固定部材６がプリズム４４４の光束入射面に固定される。この際、これら水平部６３，６４および垂直部６１，６２により、後述する保持部材５の保持部５２により保持された射出側偏光板４４３は、枠状に形成された固定部材６内に収納されるように位置する。
【００３６】
（４）保持部材５の構成
保持部材５は、本発明の光学部品保持部材に相当し、前述の各射出側偏光板４４３およびプリズム４４４を保持固定する。この保持部材５は、図２から図４に示すように、プリズム４４４が載置される載置部５１（図４）と、載置部５１の四隅から起立する保持部５２（図２から図４）と、保持部５２の下端から載置部５１の対角線上に延出する腕部５３（図２から図４）と、載置部５１の下方に形成された導風部５４（図２から図４）とが形成された一体成形品である。なお、本実施形態では、保持部材５は、合成樹脂により形成されているが、金属等により形成してもよい。
【００３７】
（4-1）載置部５１の構成
載置部５１は、図４に示すように、プリズム４４４の形状に応じて平面視略矩形状に形成され、略中央にプリズム４４４と当接する平面視略円形状の載置面５１１が形成されている。この載置面５１１は、中央に向かうにしたがって面外方向に膨出した形状を有し、当該載置面５１１にプリズム４４４が載置される際に、当該プリズム４４４の位置調整が可能とされている。このため、プリズム４４４は、載置面５１１上で位置調整された後、接着剤等により載置部５１に固定される。
【００３８】
（4-2）保持部５２の構成
保持部５２は、図２から図４に示すように、載置部５１の四隅から起立するように、かつ、当該載置部５１に載置されたプリズム４４４の３つの光束入射面４４４Ｒ，４４４Ｇ，４４４Ｂ（赤色光が入射する光束入射面を４４４Ｒ、緑色光が入射する光束入射面を４４４Ｇ、および、青色光が入射する光束入射面を４４４Ｂとする）および光束射出面４４４Ｓ（図４参照）をそれぞれ挟むように形成され、それぞれ光学素子としての射出側偏光板４４３を保持する。
具体的に、保持部５２は、プリズム４４４の光束入射面４４４Ｇを挟むように起立する２つの保持部５２１，５２２と、保持部５２１とともに光束入射面４４４Ｂを挟むように起立する保持部５２３と、保持部５２２とともに光束入射面４４４Ｒを挟むように起立する保持部５２４とから構成されている。また、これらのうち保持部５２３および保持部５２４は、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓを挟むように起立している。
【００３９】
これら保持部５２１〜５２４には、射出側偏光板４４３を保持する横断面視略Ｌ字状の凹部が少なくとも１つ形成されている。
具体的に、保持部５２１，５２２の射出側偏光板４４３Ｇに対向する面には、当該射出側偏光板４４３Ｇの水平方向の端部が嵌まり込む凹部５２１１，５２２１が形成されている。また、保持部５２１，５２３の射出側偏光板４４３Ｂに対向する面には、当該射出側偏光板４４３Ｂの水平方向の端部が嵌まり込む凹部５２１２，５２３１が形成されている。同様に、保持部５２２，５２４の射出側偏光板４４３Ｒに対向する面には、当該射出側偏光板４４３Ｒの水平方向の端部が嵌まり込む凹部５２２２，５２４１が形成されている。そして、凹部５２１１，５２２１に射出側偏光板４４３Ｇが、凹部５２１２，５２３１に射出側偏光板４４３Ｂが、また、凹部５２２２，５２４１に射出側偏光板４４３Ｒが接着剤等により接着される。
【００４０】
また、これら保持部５２１〜５２４のうち、プリズム４４４の光束射出面を挟むように起立する一対の保持部５２３，５２４には、それぞれの保持部５２３，５２４を接続するように形成された本発明の第２遮光部としての遮光枠５２５が、保持部５２３，５２４に対して一体的に形成されている。この遮光枠５２５は、プリズム４４４から射出される光束の光軸方向から見て、当該プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓの有効領域Ａｒ（図５および図６参照）に応じた略矩形状の開口５２５１を有する枠状に形成されている。ここで、有効領域Ａｒとは、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓにおいて、当該光束射出面４４４Ｓから射出される光束の光軸に沿って、当該プリズム４４４で合成された光学像としての光束が射出される領域を示す。このため、遮光枠５２５は、プリズム４４４から射出される光束のうち、当該プリズム４４４で合成された光学像としての光束以外の光を遮光して、当該光が投射レンズ３に入射しないようにしている。
【００４１】
図５は、射出側偏光板４４３Ｇ、プリズム４４４および保持部材５を示す横断面図である。なお、図５においては、保持部材５の腕部５３、導風部５４は説明の都合上、図示を省略している。
ここで、保持部５２１〜５２４は、射出側偏光板４４３（４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂ）を保持した際に、当該射出側偏光板４４３を透過せずにプリズム４４４に入射する光を遮光する本発明の第１遮光部としても機能する。
詳述すると、各射出側偏光板４４３は、図５に示すように、保持部５２１〜５２４に挟まれるようにして保持される。このため、射出側偏光板４４３から射出される光束において、当該光束の光軸に沿った光束は、プリズム４４４に入射する。これに対し、射出側偏光板４４３を透過せずにプリズム４４４に入射する光が、保持部５２１〜５２４により遮光される。
【００４２】
具体的に、液晶パネル４４１Ｇを透過した光束Ｓ１は、当該液晶パネル４４１Ｇの後段に配置された射出側偏光板４４３Ｇに入射する。そして、当該射出側偏光板４４３Ｇから、所定の偏光軸を有する光束が射出されることとなる。これに対し、射出側偏光板４４３Ｇの外側からプリズム４４４に入射する光束、例えば、水平方向において射出側偏光板４４３Ｇに入射する光束の光軸に沿った光束で当該射出側偏光板４４３Ｇの水平方向の両端における上下を通過する光束Ｓ２、および、射出側偏光板４４３Ｇとプリズム４４４との隙間から当該プリズム４４４の光束入射面４４４Ｇに斜方入射する光束Ｓ３は、保持部５２１，５２２によって遮光される。一方、射出側偏光板４４３Ｇを通過し、当該光束の光軸に沿って射出される光束Ｓ４は、保持部５２１，５２２で遮光されず、プリズム４４４の光束入射面４４４Ｇに入射する。
そして、プリズム４４４に入射した光束Ｓ４は、各射出側偏光板４４３Ｒ，４４３Ｂから入射した光束と合成されて光束Ｓ５となり、当該光束Ｓ５は、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓから射出される。
【００４３】
この際、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓを覆うように設けられた遮光枠５２５により、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓから射出される光束のうち、プリズム４４４の内部で乱反射した光や、プリズム４４４の外部から入射する迷光などの不要な光束は、遮光板５２５によって遮光される。例えば、プリズム４４４内の乱反射により光束Ｓ５の光軸に対して傾斜して射出される光束Ｓ６、および、プリズム４４４の外部から投射レンズ３に入射しようとする光束Ｓ７は、遮光枠５２５によって遮光される。一方、光束Ｓ５の光軸に沿って光束射出面４４４Ｇの有効領域Ａｒから射出される光束Ｓ８は、遮光枠５２５の略中央に形成され、当該有効領域Ａｒに応じた形状を有する開口５２５１を通過して、投射レンズ３に入射する。
【００４４】
図６は、緑色光の光路に沿った電気光学装置本体４４０の縦断面図である。
また、図５と同様に、保持部５２１〜５２４および遮光板５２５だけでなく固定部材６の水平部６３，６４によっても、射出側偏光板４４３を透過せずにプリズム４４４に入射する光は遮光される。
具体的に、液晶パネル４４１Ｇの画像形成領域から射出された光束Ｔ１は、図６に示すように、射出側偏光板４４３Ｇに入射する。ここで、射出側偏光板４４３Ｇを透過せずにプリズム４４４に入射する光束、例えば、射出側偏光板４４３Ｇを介さずに当該射出側偏光板４４３Ｇの上下からプリズム４４４の光束入射面４４４Ｇに入射しようとする光束Ｔ２、および、射出側偏光板４４３Ｇとプリズム４４４との間の隙間から、保持部５２１，５２２の内側に位置する当該プリズム４４４の光束入射面４４４Ｇに対して斜方入射する光束Ｔ３は、液晶パネル４４１Ｇをプリズム４４４に固定する固定部材６の水平部６３，６４により遮光され、プリズム４４４の光束入射面４４４Ｇに入射しない。一方、当該光軸に沿った光束Ｔ４は、固定部材６の略中央の開口部分を通過して、プリズム４４４の光束入射面４４４Ｇに入射する。
【００４５】
そして、各射出側偏光板４４３からプリズム４４４に入射した光束Ｔ４は合成され、光束Ｔ５としてプリズム４４４の光束射出面４４４Ｓから射出される。この際、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓから射出される光束のうち、プリズム４４４の内部で乱反射した光や、プリズム４４４の外部から入射する迷光などの不要な光束、例えば、プリズム４４４内の乱反射により光束射出面４４４Ｓからの射出光束の光軸に対して傾斜して射出される光束Ｔ６、および、プリズム４４４の外部から投射レンズ３に入射しようとする光束Ｔ７は、当該光束射出面４４４Ｓを覆う遮光枠５２５により遮光され、投射レンズ３に入射しない。一方、光束Ｔ５の光軸に沿って光束射出面４４４Ｇの有効領域Ａｒから射出された光束Ｔ８は、遮光枠５２５の略中央に当該有効領域Ａｒに応じた形状を有する開口５２５１を通過して、投射レンズ３に入射する。
【００４６】
ここで、射出側偏光板４４３Ｇの外側からプリズム４４４に入射する光束Ｓ２，Ｓ３，Ｔ２，Ｔ３は、保持部５２１，５２２および固定部材６の水平部６３，６４により遮光されない場合、当該光束Ｓ２，Ｓ３，Ｔ２，Ｔ３が、プリズム４４４に入射した後、そのまま投射レンズ３に入射した場合には、形成画像の投射領域とは無関係の場所に漏出したり、投射領域内で形成画像とは異なる画像として投影されてしまうため、投射画像が見づらくなるなどの悪影響を及ぼす可能性がある。
これに対し、保持部５２１，５２２および水平部６３，６４が、このような光束Ｓ２，Ｓ３，Ｔ２，Ｔ３を遮光することにより、迷光が投射レンズ３を介して投射されることを防ぐことができる。
【００４７】
また、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓから射出される光束のうち、プリズム４４４の内部で乱反射した光や、当該プリズム４４４の外部から入射する迷光などの不要な光束Ｓ６，Ｓ７，Ｔ６，Ｔ７は、光学像としての光束でない不要な光であり、このような不要な光が投射レンズ３に入射して射出されると、形成画像の投射領域とは無関係な場所に漏出したり、投射領域内で形成画像とは異なる画像として投影されるなど投射画像が劣化する。
これに対し、遮光枠５２５が、光学像としての光束以外の不要な光束Ｓ６，Ｓ７，Ｔ６，Ｔ７を遮光して、当該光束Ｓ６，Ｓ７，Ｔ６，Ｔ７が投射レンズ３に入射しないようにすることができるので、不要な光が投射レンズ３を介して投射されることを防ぐことができる。
以上、射出側偏光板４４３Ｇを透過した緑色光の遮光について説明したが、射出側偏光板４４３Ｒを透過した赤色光の保持部５２２，５２４、水平部６３，６４および遮光枠５２５による遮光、および、射出側偏光板４４３Ｂを透過した青色光の保持部５２１，５２３、水平部６３，６４および遮光枠５２５による遮光についても同様である。
【００４８】
（4-3）腕部５３の構成
腕部５３は、保持部材５を外装筐体２内に位置決め固定するための部分である。この腕部５３は、図３に示すように、平面視略矩形状の載置部５１の対角線を延長した方向に、当該載置部５１の四隅に形成された保持部５２１〜５２４の下端から延出するように４つ形成されている。
【００４９】
このうち、保持部５２２の下方に形成された腕部５３２、および、保持部５２３の下方に形成された腕部５３３には、外装筐体２内に形成された図示しない位置決めピンが挿通する平面視略円形状の孔５３２１および平面視略長円形状の孔５３３１が形成されており、保持部材５の外装筐体２内での位置調整および位置決めが可能となっている。また、保持部５２１の下方に形成された腕部５３１、および、保持部５２４の下方に形成された腕部５３４には、保持部材５を外装筐体２に固定する図示しないねじが挿通する孔５３１１，５３４１が形成されている。
【００５０】
（4-4）導風部５４の構成
導風部５４は、前述のように、載置部５１のプリズム４４４が載置される側とは反対側に形成されており、緑色光が入射する側に設けられたシロッコファン７（図６および図７参照）から吐出された空気を各射出側偏光板４４３に導風する。この導風部５４は、図３および図４に示すように、下方に大きく開口した断面視略Ｕ字形状を有しており、外装筐体２の底面に固定された際に、当該底面とともにダクトを形成する。
この導風部５４には、図２から図４に示すように、シロッコファン７の吐出口に接続される略矩形状の開口５４１（図２および図４）と、各射出側偏光板４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂに対応する位置に形成された３つの開口５４２（図２から図４）とが形成されている。なお、本実施形態では、開口５４１を介して冷却空気を送風するファンをシロッコファンで構成したが、軸流ファンで構成してもよい。
【００５１】
このうち、開口５４２（射出側偏光板４４３Ｒに対応する位置に形成された開口を５４２Ｒ、射出側偏光板４４３Ｇに対応する位置に形成された開口を５４２Ｇ、射出側偏光板４４３Ｂに対応する位置に形成された開口を５４２Ｂとする）は、それぞれ仕切板５４３（図３）により、小さな３つの開口に分断されている。このため、シロッコファン７から吐出された冷却空気は、開口５４１から導風部５４内に流入し、各開口５４２に分配された後、さらに、各開口５４２に形成された３つの開口から射出側偏光板４４３および液晶パネル４４１に導風される。
【００５２】
図７は、電気光学装置本体４４０の緑色光の光路に沿った縦断面図である。詳述すると、図７は、導風部５４により導風される冷却空気の流路を示す図である。
ここで、導風部５４により導風される冷却空気の流路について説明する。
シロッコファン７から吐出された冷却空気は、図７に示すように、導風部５４に形成された開口５４１を介してＣ１方向に流通して導風部５４内に流入する。この冷却空気は、開口５４２Ｒ，５４２Ｇ，５４２Ｂにそれぞれ分配される。そして、開口５４２Ｇに分配された冷却空気は、仕切板５４３によって仕切られた開口５４２Ｇを通過する際に、緑色光の光路における前段側部分を流通する冷却空気（Ｃ２１方向に流通する冷却空気）と、後段側部分を流通する冷却空気（Ｃ２３方向に流通する冷却空気）と、中央部分を流通する冷却空気（Ｃ２２方向に流通する冷却空気）に分配される。
【００５３】
これら分配された冷却空気は、開口５４２Ｇを通過した後、それぞれ異なる部分を流通する。
具体的に、Ｃ２１方向に流通した冷却空気は、液晶パネル４４１Ｇの光束入射面側を流通する。そして、当該冷却空気は、液晶パネル４４１Ｇの光束入射面側を冷却しつつ、当該光束入射面に沿ってＣ３１方向に流通する。
また、Ｃ２２方向に流通した冷却空気は、液晶パネル４４１Ｇの光束射出面と、射出側偏光板４４３Ｇの光束入射面との間を流通する。そして、当該冷却空気は、液晶パネル４４１Ｇの光束射出面および射出側偏光板４４３Ｇの光束入射面を冷却しつつ、これらの面に沿ってＣ３２方向に流通する。
【００５４】
さらに、Ｃ２３方向に流通した冷却空気は、射出側偏光板４４３Ｇの光束射出面側を流通する。そして、当該冷却空気は、射出側偏光板４４３Ｇの光束射出面を冷却しつつ、当該光束射出面に沿ってＣ３３方向に流通する。
これにより、シロッコファン７から吐出された冷却空気を、液晶パネル４４１Ｇおよび射出側偏光板４４３Ｇに導風することができ、これらを効率よく冷却することができる。
以上、開口５４２Ｇを流通する冷却空気の流路について説明したが、開口５４２Ｒ，５４２Ｂを流通する冷却空気の流路についても同様である。
【００５５】
以上のような本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を奏することができる。
すなわち、保持部材５は、プリズム４４４が載置される載置部５１と、各射出側偏光板４４３を保持する保持部５２と、各射出側偏光板４４３および液晶パネル４４１にシロッコファン７から吐出された冷却空気を導風する導風部５４とが一体的に形成されている。これによれば、プリズム４４４が載置される部材、射出側偏光板４４３を保持する部材、これら部材を固定する部材、および、冷却空気を導風する部材がそれぞれ別部材で構成されている場合に比べ、部品点数を削減することができる。また、保持部材５にプリズム４４４および射出側偏光板４４３を取り付けることで、これらをユニット化することができるので、前述の各部材がそれぞれ別部材で構成されている場合に比べ、電気光学装置本体４４０の組立工数を削減することができる。従って、電気光学装置本体４４０、ひいては、プロジェクタ１の製造コストを削減することができる。また、製品の解体も容易となり、製品のリサイクル性を向上することができる。
【００５６】
また、射出側偏光板４４３を保持する各保持部５２は、射出側偏光板４４３の水平方向の端部近傍からの光束を遮光する本発明の第１遮光部としても機能する。
これによれば、迷光が投射レンズ３を介して射出されることを防ぐことができ、投射画像の劣化を防ぐことができる。
【００５７】
さらに、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓを挟むように配置される保持部５２３，５２４には、プリズム４４４の有効領域Ａｒに応じた形状の開口５２５１が形成されているので、プリズム４４４から射出される光学像としての光束のみを確実に通過させ、投射レンズ３に入射させることができる。従って、光学像としての光束以外の光が投射レンズ３を介して投射されることを防ぐことができる。
【００５８】
（５）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、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。
【００５９】
前記実施形態では、光学素子として射出側偏光板４４３を設けたが、本発明はこれに限らない。例えば、光束が液晶パネルに斜方入射（液晶パネルの光束入射面の法線方向に対して傾斜して入射）した場合に、当該液晶パネルで生じる複屈折による常光と異常光との間に生じる位相差を補償する視野角補償板や、所定波長の色光のみを透過させるカラーフィルタ等の光学素子を設けてもよい。また、複数の光学素子をプリズム４４４の１つの光束入射面側に配置する場合には、１つの光学素子を保持部材５の保持部５２に保持させ、他の光学素子をプリズム４４４の光束入射面に直接貼付する構成としてもよい。
【００６０】
前記実施形態では、プリズム４４４の光束射出面４４４Ｓを挟むように形成された保持部５２３，５２４に、第２遮光部としての遮光枠５２５が一体的に形成されているとしたが、当該遮光枠を別部材として取り付けてもよい。また遮光枠５２５と同様の構成を備える枠状部材を、プリズム４４４の各光束入射面４４４Ｒ，４４４Ｇ，４４４Ｂを挟むように形成された保持部５２１，５２２，５２３，５２４に一体的に形成するようにしてもよい。
【００６１】
前記実施形態では、各保持部５２１，５２２，５２３，５２４が、射出側偏光板４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂを保持するとしたが、本発明はこれに限らず、これら射出側偏光板４４３のうちの少なくともいずれかを保持する構成であればよい。このような場合、プリズム４４４の同じ光束入射面を挟むように配置される保持部５２が形成されていればよい。
【００６２】
前記実施形態では、プロジェクタ１は、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、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。
また、前記実施形態では、光学ユニット４は平面視略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。
さらに、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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】
【００６５】
本発明は、入射した複数の光束を合成して射出するプリズムと、当該プリズムの光束入射側に配置される光学素子とをユニット化する保持部材として利用することができ、特に、複数の光変調装置を有し、当該各光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成するプリズムを有するプロジェクタに、好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における電気光学装置本体を示す斜視図。
【図３】前記実施形態における電気光学装置本体を示す平面図。
【図４】前記実施形態における電気光学装置本体を示す分解斜視図。
【図５】前記実施形態における射出側偏光板、プリズムおよび保持部材を示す横断面図。
【図６】前記実施形態における電気光学装置本体の縦断面図。
【図７】前記実施形態における冷却流路を示す電気光学装置本体の縦断面図。
【符号の説明】
【００６７】
１…プロジェクタ、５…保持部材（光学部品保持部材）、５１…載置部、５２（５２１，５２２，５２３，５２４）…保持部（第１遮光部）、５４…導風部、４１６…光源ランプ（光源）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４４３（４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂ）…射出側偏光板（光学素子）、４４４…クロスダイクロイックプリズム（プリズム）、４４４Ｒ，４４４Ｇ，４４４Ｂ…光束入射面、４４４Ｓ…光束射出面、５２５…遮光枠（第２遮光部）。
【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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