(57)【要約】【課題】反射型光変調素子の周辺の光路内に塵埃が侵入することを抑制するとともに、その周辺を冷却するプロジェクタを提供する。【解決手段】クロスダイクロイックプリズム４００の入射面には、反射型光変調素子とクロスダイクロイックプリズム４００の入射面とをそれぞれ結ぶ光路を含む空間を密閉する密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂがそれぞれ着設されている。そして、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの天面には、それぞれ冷却部３８０が着設されている。【選択図】図２
2009075302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光をそれぞれ画像信号に応じて変調する複数の反射型光変調素子と、
前記複数の反射型光変調素子で変調された変調光をそれぞれ異なる入射面から取り込んで合成する光合成部と、
前記複数の反射型光変調素子と前記光合成部の前記入射面とを結ぶ光路を含む空間を密閉する密閉部と、
前記密閉部によって密閉された密閉空間を、天面側が底面側より温度が低くなるように冷却する冷却部と、
を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタであって、
前記色光のうち、所定の方向の偏光成分を前記反射型光変調素子に射出するとともに、前記反射型光変調素子により変調された変調光のうち、前記所定の方向と直交する方向の偏光成分を前記光合成部に射出する偏光選択素子をさらに備え、
前記偏光選択素子は、前記密閉部の一部を構成することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタであって、
前記密閉空間には、前記色光の状態を変える光学素子が配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記光学素子は、前記色光の位相差を補償する補償素子であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記光学素子は、前記色光の偏光方向を変える位相差板であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記光学素子は、前記密閉空間の前記偏光選択素子と前記光合成部の前記入射面とを結ぶ光路上に配置され、前記偏光選択素子から射出された前記所定の方向の偏光成分を除去する偏光板であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記密閉部の天面は、熱伝導性部材を有し、
前記冷却部は、前記熱伝導性部材と熱伝導可能に着設されたペルチェ素子とを有していることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記冷却部は、放熱により前記密閉空間を冷却するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、前記密閉部の側面に配置され、天面側が底面側より放熱容量が大きく形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記冷却部は、放熱により前記密閉空間を冷却するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、前記密閉部の天面に配置され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、反射型光変調素子を用いて画像光を投写するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、光源からの光束を、液晶ライトバルブ等の光変調素子により画像信号に応じて変調し、変調された画像光をスクリーン等に投写する光学機器であり、企業内でのプレゼンテーションや、家庭内での映画鑑賞等の種々の用途に用いられている。そのプロジェクタの中には、反射型光変調素子を用いたプロジェクタもある。
【０００３】
反射型光変調素子を用いたプロジェクタは、光源から射出された光束を反射型光変調素子で画像信号に応じて変調し、変調により形成された画像光を投写部から投写する。光源から投写部に至る光路には、反射型光変調素子を含めて各種光学部品が配置されている。光学部品は、光束が通過する際の光の吸収によって自身が発熱して光学特性が劣化する虞がある。このため、通常、プロジェクタは、ファンを用いて外気を取り込み、光学部品を冷却している。しかし、外気中に混在する塵埃もプロジェクタ内に入る虞があり、塵埃が反射型光変調素子等の光学部品に付着すると、投写画像の画質が劣化するという問題がある。
【０００４】
そこで、反射型光変調素子の周辺の光路を密閉して塵埃の付着を抑制するプロジェクタ（投射型表示装置）が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクタは、光源と、色光分離光学系（色分解光学系）と、偏光選択素子（反射型偏光板）と、反射型光変調素子（反射型空間光変調素子）と、不要偏光光除去手段と、光合成部（色合成光学系）とを有している。
【０００５】
色光分離光学系は、光源から射出された光束を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の色光に分離する。偏光選択素子は、分離された各色光の特定の偏光光をそれぞれ透過させて反射型光変調素子に到達させるとともに、反射型光変調素子により変調された変調光を反射させて不要偏光光除去手段へ到達させる。不要偏光光除去手段は、偏光選択素子で反射された各色光用の反射型光変調素子からの各色の変調光に対して不要な偏光成分を除去する。光合成部は、不要偏光光除去手段を透過した３色の画像光をそれぞれ異なる入射面から取り込んで合成する。
【０００６】
そして、偏光選択素子を取り付ける第１面と、反射型光変調素子を取り付ける第２面と、不要偏光光除去手段を取り付ける第３面と、第１面から第３面で囲まれた空間を密閉する下面および上面とを有した三角柱が、各色光毎に、光合成部に近接配置されている。そして、三角柱および光合成部は、ファンによって冷却されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２０９０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタは、三角柱の内側つまり密閉空間は、空気が動きにくいため、効率的な冷却が行えないという問題を有している。また、反射型光変調素子の表面および不要偏光光除去手段の入射側の面は、密閉空間に面しているため、塵埃の付着が抑制されてはいるものの、不要偏光光除去手段の射出側の面および光合成部の入射面は、密閉空間の外側に露出しているため、塵埃が付着する虞があるという問題も有している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係るプロジェクタは、複数の色光をそれぞれ画像信号に応じて変調する複数の反射型光変調素子と、前記複数の反射型光変調素子で変調された変調光をそれぞれ異なる入射面から取り込んで合成する光合成部と、前記複数の反射型光変調素子と前記光合成部の前記入射面とを結ぶ光路を含む空間を密閉する密閉部と、前記密閉部によって密閉された密閉空間を、天面側が底面側より温度が低くなるように冷却する冷却部と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、反射型光変調素子と、光合成部の入射面とを結ぶ光路を含む空間を密閉する密閉部を備えているので、その光路の中に塵埃が侵入することが抑制される。また、密閉部によって密閉された密閉空間の天面側が底面側より温度が低くなるように冷却する冷却部を備えているので、密閉空間内に対流を発生させて密閉空間内の広い範囲を効率的に冷却することが可能となる。これらによって、製品の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記色光のうち、所定の方向の偏光成分を前記反射型光変調素子に射出するとともに、前記反射型光変調素子により変調された変調光のうち、前記所定の方向と直交する方向の偏光成分を前記光合成部に射出する偏光選択素子をさらに備え、前記偏光選択素子は、前記密閉部の一部を構成することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、入射した色光のうち、所定の方向の偏光成分を反射型光変調素子に射出するとともに、反射型光変調素子により変調された変調光のうち、所定の方向と直交する方向の偏光成分を光合成部に射出する偏光選択素子を備え、その偏光選択素子は、密閉部の一部を構成している。これによって、偏光光を利用して画像を形成する構成において、スペース効率良く密閉空間を形成することができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記密閉空間には、前記色光の状態を変える光学素子が配置されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、色光の状態を変える光学素子が密閉空間に配置され、密閉空間内は、対流によって広い範囲が冷却されるので、光学素子は、熱による劣化が抑制されつつ、色光の状態を変えることができる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記光学素子は、前記色光の位相差を補償する補償素子であることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、光学素子は、色光の位相差を補償する補償素子なので、色光の位相のずれを補正することができるため、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、密閉空間に配置されるので補償素子においても防塵性を保持しながら冷却が効率的に行われるので、長寿命化を図ることができる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記光学素子は、前記色光の偏光方向を変える位相差板であることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、光学素子は、色光の偏光方向を変える位相差板なので、色光を効率の良い偏光光に変更することができる。これによって、高輝度化を図ることが可能となる。また、密閉空間に配置されるので位相差板においても防塵性を保持しながら冷却が効率的に行われるので、長寿命化を図ることができる。
【００２０】
［適用例６］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記光学素子は、前記密閉空間の前記偏光選択素子と前記光合成部の前記入射面とを結ぶ光路上に配置され、前記偏光選択素子から射出された前記所定の方向の偏光成分を除去する偏光板であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、密閉空間の偏光選択素子と光合成部の入射面とを結ぶ光路上には、所定の方向の偏光成分を除去する偏光板が配置されているので、本来偏光選択素子が光合成部に射出すべき偏光成分と異なる偏光成分を除去することができる。これによって、高コントラスト化を図ることが可能となる。また、密閉空間に配置されるので偏光板においても防塵性を保持しながら冷却が効率的に行われるので、長寿命化を図ることができる。
【００２２】
［適用例７］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記密閉部の天面は、熱伝導性部材を有し、前記冷却部は、前記熱伝導性部材と熱伝導可能に着設されたペルチェ素子とを有していることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、密閉部の天面は、熱伝導性部材を有し、冷却部は、その熱伝導性部材と熱伝導可能に着設されたペルチェ素子とを有しているので、密閉空間の上部を冷却して、密閉空間内に対流を発生させることができる。よって内部に空気循環用のファンを用いなくても対流により密閉空間内を効率的に冷却することができる。
【００２４】
［適用例８］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記冷却部は、放熱により前記密閉空間を冷却するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、前記密閉部の側面に配置され、天面側が底面側より放熱容量が大きく形成されていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、冷却部は、放熱により密閉空間を冷却するヒートシンクを備え、このヒートシンクは、密閉部の側面に配置され、天面側が底面側より放熱容量が大きく形成されている。これによって、密閉空間の上部を冷却して、密閉空間内に対流を発生させることができる。よって内部に空気循環用のファンを用いなくても対流により密閉空間内を効率的に冷却することができる。
【００２６】
［適用例９］上記適用例に係るプロジェクタにおいて、前記冷却部は、放熱により前記密閉空間を冷却するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクは、前記密閉部の天面に配置されていることが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、冷却部は、放熱により密閉空間を冷却するヒートシンクを密閉部の天面に配置させることによっても、密閉空間の上部を冷却して、密閉空間内に対流を発生し、上記同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタは、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光のそれぞれに対応した反射型光変調素子を３つ備えており、光源から射出された光束を各反射型光変調素子で画像信号に応じて変調して画像光を形成し、その画像光をスクリーン等に拡大投写する。
【００２９】
図１は、本実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す平面図である。
図１に示すように、プロジェクタ１は、照明光学系１００と、色分離光学系２００と、平行化レンズ２４０Ｒ，２４０Ｇ，２４０Ｂと、位相差板２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂと、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂと、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂと、光合成部であるクロスダイクロイックプリズム４００と、投写光学部５００とを備えている。
【００３０】
照明光学系１００は、光源１１１と、リフレクタ１１２と、第１のレンズアレイ１２０と、第２のレンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０とを有している。
【００３１】
光源１１１は、超高圧水銀ランプであり、リフレクタ１１２は、放物面鏡を有して構成されている。光源１１１から射出された放射状の光束は、リフレクタ１１２で反射されて略平行光束となり、第１のレンズアレイ１２０へと射出される。なお、光源１１１としては、超高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ１１２としては、放物面鏡に限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００３２】
第１のレンズアレイ１２０および第２のレンズアレイ１３０は、小レンズをマトリクス状に配列して形成されている。光源１１１から射出された光束は、第１のレンズアレイ１２０によって複数の微小な部分光束に分割され、各部分光束は、第２のレンズアレイ１３０および重畳レンズ１５０によって照明対象である３つの反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂの表面で重畳される。
【００３３】
偏光変換素子１４０は、ランダム偏光の光束を一方向の偏光光に揃える機能を有しており、本実施形態では、色分離光学系２００での光束の損失が少ないＳ偏光光に揃えている。
【００３４】
色分離光学系２００は、照明光学系１００から射出された光束（Ｓ偏光光）を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３色の色光に分離する機能を有しており、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２１０、ＲＧ光反射ダイクロイックミラー２２０、Ｇ光反射ダイクロイックミラー２３０、および反射ミラー２４０，２４５を備えている。
【００３５】
照明光学系１００から射出された光束のうち、Ｂ光の成分は、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２１０によって反射され、さらに反射ミラー２４０によって反射されて平行化レンズ２４０Ｂに至る。一方、照明光学系１００から射出された光束のうち、Ｇ光、Ｒ光の成分は、ＲＧ光反射ダイクロイックミラー２２０によって反射され、さらに反射ミラー２４５によって反射されてＧ光反射ダイクロイックミラー２３０に至る。その中のＧ光の成分は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー２３０で反射されて平行化レンズ２４０Ｇに至り、Ｒ光の成分は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー２３０を透過して、平行化レンズ２４０Ｒに至る。
【００３６】
平行化レンズ２４０Ｒ，２４０Ｇ，２４０Ｂは、照明光学系１００からの複数の部分光束を、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂをそれぞれ照明するように各部分光束が、それぞれ略平行な光束となるように設定されている。
【００３７】
位相差板２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂは、λ／２板であり、平行化レンズ２４０Ｒ，２４０Ｇ，２４０Ｂを透過したそれぞれの色光（Ｓ偏光光）をＰ偏光光に変換する。
【００３８】
偏光選択素子３２０Ｒは、板状に形成されており、入射する色光の光軸に対して略４５°の傾斜で配置されている。偏光選択素子３２０Ｒは、所定の方向の偏光成分であるＰ偏光光を透過し、Ｐ偏光光と直交する方向の偏光成分であるＳ偏光光を反射する機能を有している。そして、偏光選択素子３２０Ｒは、位相差板２５０Ｒから射出されたＲ光（Ｐ偏光光）を透過して反射型光変調素子３１０Ｒに射出し、反射型光変調素子３１０Ｒで反射されたＲ光のうち、Ｓ偏光光を反射してクロスダイクロイックプリズム４００に射出する。なお、偏光選択素子３２０Ｒは、Ｓ偏光光を透過し、Ｐ偏光光を反射するものを採用してもよいが、本実施形態で採用しているＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する場合のほうが光の損失は少なくて済む。
【００３９】
偏光選択素子３２０Ｇ，３２０Ｂも偏光選択素子３２０Ｒと同様の機能を有し、位相差板２５０Ｇ，２５０Ｂから射出されたＧ光（Ｐ偏光光）、Ｂ光（Ｐ偏光光）を透過して反射型光変調素子３１０Ｇ，３１０Ｂにそれぞれ射出し、反射型光変調素子３１０Ｇ，３１０Ｂで反射されたＧ光、Ｂ光のうち、Ｓ偏光光を反射してクロスダイクロイックプリズム４００にそれぞれ射出する。
【００４０】
反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂは、対向する基板間に液晶層が挟持された構造を有しており、一方の基板には、スイッチング素子が接続された反射画素電極がマトリックス状に設けられ、他方の基板（透明基板）には、対向電極が形成されている。そして、反射画素電極と対向電極との間に電圧が印加されて液晶層の駆動が行われ、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂをそれぞれ透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光を画像信号に応じて変調する。
【００４１】
クロスダイクロイックプリズム４００は、三角柱状の４つのプリズムを貼り合わせることにより、略正方形断面の角柱状に形成されたものであり、Ｘ字状の貼り合わせ面に沿って誘電体多層膜４１０，４２０が設けられている。誘電体多層膜４１０は、Ｇ光を透過してＲ光を反射し、誘電体多層膜４２０は、Ｇ光を透過してＢ光を反射する。そして、クロスダイクロイックプリズム４００は、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂから射出された各色光の変調光をそれぞれ入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから入射して合成し、カラー画像を表す画像光を形成し、投写光学部５００に射出する。
【００４２】
投写光学部５００は、クロスダイクロイックプリズム４００からの画像光をスクリーン等に拡大投写する。
【００４３】
次に、クロスダイクロイックプリズム４００近傍の構成について詳細に説明する。
図２、図３、図４は、クロスダイクロイックプリズム４００近傍の構成を示す図であり、図２は平面図、図３は平断面図、図４は斜視図である。
図２、図３に示すように、クロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂには、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂと入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路を含む空間を密閉する密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂがそれぞれ着設されている。密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの天面には、それぞれ冷却部３８０が着設されている。
【００４４】
ここで、１つの密閉部３００Ｇに着目し、その構成について説明する。
図３、図４に示すように、密閉部３００Ｇは、反射型光変調素子３１０Ｇ、保持部材３１１Ｇ、偏光選択素子３２０Ｇ、下ケース３６１および上ケース３６２を備えている。
保持部材３１１Ｇは、反射型光変調素子３１０Ｇの裏面に接着によって取り付けられ、反射型光変調素子３１０Ｇを保持している。
【００４５】
下ケース３６１は、略三角柱の外観を有する箱状であり、略直角三角形の底面と、略矩形の３つの側面３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃを有している。下ケース３６１の天面側には開口部が形成されており、開口部は、上ケース３６２によって閉塞されている。下ケース３６１および上ケース３６２は、アルミニウム等の熱導電性部材で形成されている。なお、天面側とは、プロジェクタ１を机上等に据置の姿勢で使用する際に上になる側を言う。
【００４６】
密閉部３００Ｇは、下ケース３６１の３つの側面３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃのうち、側面３６１ａが入射面４００Ｇに接着されて、取り付けられている。側面３６１ａには、光束が通過する開口部３６１１が形成されている。側面３６１ａと略直交する側面３６１ｂには、開口部３６１２が形成されており、その開口部３６１２から反射型光変調素子３１０Ｇの表面が密閉部３００Ｇの内側に露出するように、保持部材３１１Ｇが側面３６１ｂに取り付けられている。側面３６１ｃは、クロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｇおよび反射型光変調素子３１０Ｇの表面の双方に対して略４５°の傾きを有しており、光束が通過する開口部３６１３が形成されている。偏光選択素子３２０Ｇは、その開口部３６１３を覆うように側面３６１ｃに接着されている。
【００４７】
このように、密閉部３００Ｇは、下ケース３６１、上ケース３６２、保持部材３１１Ｇ、偏光選択素子３２０Ｇおよびクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｇによって、反射型光変調素子３１０Ｇとクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｇとを結ぶ光路を含む空間を密閉している。
【００４８】
密閉部３００Ｒ，３００Ｂも密閉部３００Ｇと同様の構成を有し、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路を含む空間をそれぞれ密閉している。具体的には、密閉部３００Ｒは、下ケース３５１、上ケース３５２、保持部材３１１Ｒ、偏光選択素子３２０Ｒおよびクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒによって密閉空間を形成し、密閉部３００Ｂは、下ケース３７１、上ケース３７２、保持部材３１１Ｂ、偏光選択素子３２０Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｂによって密閉空間を形成している。これによって、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂとクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路内に塵埃が侵入することが抑制される。
【００４９】
次に、冷却部３８０について説明する。
図５は、密閉部３００Ｇの断面図であり、図２におけるＡ−Ａ断面図である。
図５に示すように、冷却部３８０は、ペルチェ素子３８１とヒートシンク３８２とを有している。
【００５０】
ペルチェ素子３８１は、一対のセラミック基板の間に、Ｎ型半導体とＰ型半導体とが複数直列に接続されており、電流を流すことによって、一方の基板面には、吸熱現象、他方の基板面には、発熱現象が発生する。
【００５１】
ペルチェ素子３８１は、吸熱現象を発生する面３８１ａが上ケース３６２の天面に対して熱伝導可能に着設され、発熱現象が発生する面３８１ｂには、ヒートシンク３８２が熱伝導可能に着設されている。ヒートシンク３８２は、図示しないファンによって冷却されている。
【００５２】
密閉部３００Ｇによって密閉された密閉空間の天面側は、ペルチェ素子３８１によって吸熱されて冷却され、天面側より温度が高い底面側の空気が上昇し、温度の低い天面側の空気が下降することによって密閉空間には、対流が発生する。この結果、密閉空間内の広い範囲が効率的に冷却される。
【００５３】
密閉部３００Ｒ，３００Ｂも密閉部３００Ｇと同様に、それぞれの天面には冷却部３８０が着設され、それぞれ天面側が底面側より冷却され、対流により、密閉空間内の広い範囲は、効率的に冷却される。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態のプロジェクタ１によれば、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路を含む空間を密閉する密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが形成されているので、それぞれの光路内に塵埃が侵入することが抑制される。また、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの天面には、冷却部３８０がそれぞれ着設されているので、密閉空間内に循環用のファンを用いることなく対流を発生させて密閉空間内を効率的に冷却することが可能となる。また、防塵性を保持しながら冷却が行えるので製品の長寿命化を図ることができる。
【００５５】
（２）本実施形態のプロジェクタ１によれば、入射したＲ光、Ｇ光、Ｂ光のうち、Ｐ偏光光をそれぞれ反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂに射出するとともに、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂにより変調された変調光のうち、Ｓ偏光光をそれぞれクロスダイクロイックプリズム４００に射出する偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂを備えている。そして、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂは、それぞれ密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの一部を構成している。これによって、偏光光を利用して画像を形成する構成において、スペース効率良く密閉空間を形成することができる。
【００５６】
（３）本実施形態のプロジェクタ１によれば、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、熱伝導性部材である上ケース３５２，３６２，３７２を有して形成され、上ケース３５２，３６２，３７２の天面には、それぞれ熱伝導可能にペルチェ素子３８１が着設されているので、密閉空間の上部を冷却して、密閉空間内に対流を発生させることができる。また、ペルチェ素子３８１を使用しない場合に比べて、冷却ファンの回転数を低くすることができるので、低騒音で密閉空間内を効率的に冷却することが可能となる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るプロジェクタ１について、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタ１は、第１実施形態の光学系の構成に加えて、光学素子である偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂを備えている。
図６は、本実施形態のプロジェクタ１の光学系の構成を示す平面図である。
図６に示すように、偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂとクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとを結ぶ光路上にそれぞれ配置されており、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂから射出されたそれぞれの色光の状態を変える。
【００５８】
偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、Ｓ偏光光は透過し、Ｐ偏光光は吸収する機能を有している。そして、偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂでそれぞれ反射された変調光のうち、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂを透過しきれずに僅かに反射してしまうＰ偏光光を吸収し、Ｓ偏光光を透過させてクロスダイクロイックプリズム４００に射出する。
【００５９】
図７は、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４００の平断面図である。
図７に示すように、偏光板３３０Ｒは、ガラス基材３３１Ｒに貼り付けられており、そのガラス基材は、密閉部３００Ｒの下ケース３５１の側面３５１ａの内側の面に接着されている。偏光板３３０Ｇ，３３０Ｂも偏光板３３０Ｒと同様に、下ケース３６１，３７１のそれぞれの側面３６１ａ，３７１ａの内側の面にそれぞれガラス基材３３１Ｇ，３３１Ｂを介して接着されている。このように、偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂのそれぞれの密閉空間内に配置されている。ガラス基材３３１Ｒ，３３１Ｇ，３３１Ｂは放熱性を高める為、サファイア、水晶等の材料を用いても良い。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態のプロジェクタ１によれば、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂと光合成部の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路上に、所定の方向の偏光成分（Ｐ偏光光）を吸収する偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂがそれぞれ配置されているので、本来偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂが射出すべき偏光成分と異なる偏光成分を除去することができる。これによって、高コントラスト化を図ることが可能となる。
【００６１】
（２）本実施形態のプロジェクタ１によれば、偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの中にそれぞれ配置されているので、塵埃の付着が抑制される。また、密閉空間は、対流により全域に渡って冷却されるので、偏光板３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂは、その対流によって効率的に冷却され、劣化が抑制される。
【００６２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るプロジェクタ１について、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタ１は、前記実施形態のペルチェ素子３８１およびヒートシンク３８２の代わりに、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの側面に熱伝導可能にそれぞれ着設されたヒートシンク３１２を冷却部として備えている。また、このヒートシンク３１２は、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂを保持する保持部材３１１Ｒ，３１１Ｇ，３１１Ｂと同等の役目も果たしている。
【００６３】
ここで、１つの密閉部３００Ｇに着目し、その構成について説明する。
図８は、密閉部３００Ｇの斜視図、図９は、密閉部３００Ｇの断面図である。
図８、図９に示すように、ヒートシンク３１２は、反射型光変調素子３１０Ｇが着設された面とは反対側の面に、複数の放熱フィンが一部を反射型光変調素子３１０Ｇと密着するように取り付けられている。また、複数の放熱フィンは、底面側より天面側のフィンが大きくなるように配置されている。
【００６４】
ヒートシンク３１２は、図示しないファンによって冷却されており、放熱フィンが大きい、つまり放熱容量が大きい天面側が底面側より放熱されることにより、密閉部３００Ｇの内部は、底面側に比べて天面側の温度を低下させる。この結果、天面側より温度が高い底面側の空気が上昇し、温度の低い天面側の空気が下降することによって密閉空間には、対流が発生し、密閉空間内は、広い範囲に渡って効率的に冷却される。
【００６５】
密閉部３００Ｒ，３００Ｂついても密閉部３００Ｇと同様にヒートシンク３１２が備えられており、それぞれの密閉部３００Ｒ，３００Ｂ内の密閉空間は、広い範囲に渡って効率的に冷却される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、第１実施形態の効果（１）、（２）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態のプロジェクタ１によれば、放熱により密閉空間を冷却するヒートシンク３１２を備え、このヒートシンク３１２は、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの側面に配置され、天面側が底面側より放熱容量が大きく形成されている。これによって、密閉空間の上部を冷却して、密閉空間内に対流を発生させることができる。
【００６７】
（２）本実施形態のプロジェクタ１によれば、ヒートシンク３１２は、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂに着設されているので、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂを効率良く冷却することができる。
【００６８】
（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の密閉空間に配置される光学素子は、色光の位相差を補償する補償素子であってもよい。また、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂとクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路上に限らず、反射型光変調素子３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂと偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂとをそれぞれ結ぶ光路上に配置してもよい。この補償素子を配置した場合には、色光の位相のずれを補正することができるので、コントラストを向上させることが可能となる。また、密閉空間に配置されるので補償素子においても防塵性を保持しながら冷却が効率的に行われるので、長寿命化を図ることができる。
【００６９】
前記実施形態において、密閉空間内に偏光方向を変える光学素子である位相差板を備えてもよい。例えば、１／２λ板を偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂとクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとをそれぞれ結ぶ光路上に配置した場合には、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂから射出された色光の偏光方向を、クロスダイクロイックプリズム４００の誘電体多層膜４１０，４２０の透過特性あるいは反射特性の良好な偏光方向に変えることができるので、高輝度化を図ることが可能となる。
【００７０】
前記実施形態において、密閉空間内に光学素子である１／４λ板を備えてもよい。例えば、１／４λ板を偏光板３３０Ｂとクロスダイクロイックプリズム４００の入射面４００Ｂとを結ぶ光路上に配置した場合には、偏光板３３０Ｂを透過したＳ偏光光が円偏光に変更されることによって、クロスダイクロイックプリズム４００の誘電体多層膜４１０によるＢ光の戻り光の影響を抑制するこが可能となる。
【００７１】
前記実施形態において、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの天面と熱伝導可能にそれぞれ着設されたヒートシンクを冷却部３８０として備えてもよい。また、そのヒートシンクが密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの上ケース３５２，３６２，３７２とそれぞれ一体に形成されていてもよい。この場合には、密閉空間の上部を冷却して、密閉空間内に対流を発生させることができるとともに、部品点数を減らすことが可能になる。
【００７２】
前記実施形態のペルチェ素子３８１およびヒートシンク３８２を、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの底面側にも着設し、プロジェクタ１を据置の姿勢で使用する場合と、上下を反転させた天吊りの姿勢で使用する場合とで、駆動するペルチェ素子３８１を切り換えてもよい。具体的には、据置の姿勢の際には、天面側のペルチェ素子３８１を駆動し、天吊りの姿勢の際には、底面（天吊り姿勢の状態で上側になる面）側のペルチェ素子３８１を駆動する。このことによって、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの密閉空間は、その姿勢における上側が下側より冷却され、密閉空間には、対流が発生する。この結果、密閉空間内は、据置の姿勢、天吊りの姿勢の双方において効率的に冷却されることが可能となる。
【００７３】
前記実施形態のペルチェ素子３８１を密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂによって異なる吸熱量あるいは放熱量になるように駆動してもよい。また、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂによって吸熱能力の異なるペルチェ素子を使用してもよい。このことによって、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光によって上昇温度が異なる場合でも、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ内の密閉空間を適切に冷却して、必要以上に電力の消費を行わないようにすることが可能となる。
【００７４】
前記実施形態のヒートシンク３１２の放熱フィンの大きさを、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂによって異なる大きさにしてもよい。このことによって、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光によって上昇温度が異なる場合でも、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ内の密閉空間を適切に冷却して、必要以上に放熱フィンを大きくせず、軽量化および省スペース化を図ることが可能となる。
【００７５】
前記実施形態では、密閉部３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、下ケース３５１，３６１，３７１、のそれぞれの側面３５１ａ，３６１ａ，３７１ａがクロスダイクロイックプリズム４００のそれぞれの入射面４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに接着されて取り付けられているが、この構成に限らず、他の部材を介して取り付けられる構成であってもよい。また、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂは、下ケース３５１，３６１，３７１にそれぞれ接着されているが、この構成に限らず、他の部材を介して取り付けられる構成であってもよい。
【００７６】
前記実施形態では、反射型光変調素子として液晶を用いているが、マイクロミラーを用いたデバイス等を使用したものであってもよい。この場合は、偏光変換素子１４０、偏光選択素子３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂおよび位相差板２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂは省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す平面図。
【図２】クロスダイクロイックプリズム近傍の平面図。
【図３】クロスダイクロイックプリズム近傍の平断面図。
【図４】クロスダイクロイックプリズム近傍の斜視図。
【図５】密閉部の断面図。
【図６】第２実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す平面図。
【図７】第２実施形態の密閉部およびクロスダイクロイックプリズムの平断面図。
【図８】第３実施形態の密閉部の斜視図。
【図９】第３実施形態の密閉部の断面図。
【符号の説明】
【００７８】
１…プロジェクタ、１００…照明光学系、１１１…光源、１１２…リフレクタ、２００…色分離光学系、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…密閉部、３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂ…反射型光変調素子、３１１Ｒ，３１１Ｇ，３１１Ｂ…保持部材、３１２，３８２…ヒートシンク、３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂ…偏光選択素子、３３０Ｒ，３３０Ｇ，３３０Ｂ…偏光板、３５１，３６１，３７１…下ケース、３５２，３６２，３７２…上ケース、３５１ａ，３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃ…側面、３８０…冷却部、３８１…ペルチェ素子、３８１ａ，３８１ｂ…面、４００…クロスダイクロイックプリズム、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…入射面、５００…投写光学部、３６１１，３６１２，３６１３…開口部。
【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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