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WO2004099871A1 - 光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents

光学装置、およびプロジェクタ Download PDF

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Publication number
WO2004099871A1
WO2004099871A1 PCT/JP2004/006301 JP2004006301W WO2004099871A1 WO 2004099871 A1 WO2004099871 A1 WO 2004099871A1 JP 2004006301 W JP2004006301 W JP 2004006301W WO 2004099871 A1 WO2004099871 A1 WO 2004099871A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
optical device
plate
optical
support
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/006301
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masashi Kitabayashi
Original Assignee
Seiko Epson Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corporation filed Critical Seiko Epson Corporation
Priority to JP2005504480A priority Critical patent/JP4017008B2/ja
Publication of WO2004099871A1 publication Critical patent/WO2004099871A1/ja

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/3144Cooling systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/145Housing details, e.g. position adjustments thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/16Cooling; Preventing overheating

Definitions

  • the present invention relates to an optical device and a projector. Background art
  • a color separation optical system that separates a light beam emitted from a light source into three color lights, three light modulators that modulate each color light according to image information, and a light beam modulated by each light modulator
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221588, FIG. 5
  • the incident side and the exit side of this light modulator transmit only the light flux in the direction along the polarization axis of the incident light flux, absorb the light flux in the other direction, and emit it as a predetermined polarized light.
  • a polarizing plate is disposed as an optical conversion plate.
  • Such a polarizing plate is configured, for example, by attaching a polarizing film to a sapphire substrate having high thermal conductivity, and has a structure in which heat generated by light absorption in the polarizing film is radiated to the sapphire substrate. I have.
  • the prism support plate as a pedestal for supporting the cross dichroic prism is made of a heat conductive material.
  • the size of the sapphire substrate constituting the polarizing plate is increased.
  • the sapphire substrate and the prism support plate are connected, and the heat transmitted from the polarizing film to the sapphire substrate is radiated to the prism support plate.
  • such a configuration has a problem in that the size of the sapphire substrate must be increased, and the cost of the optical device cannot be reduced.
  • An object of the present invention is to provide an optical device and a projector capable of realizing an improvement in heat radiation characteristics of an optical conversion film at low cost. Disclosure of the invention
  • An optical device includes: a plurality of light modulators that modulate a plurality of color lights in accordance with image information for each color light; and a color combining optical device that combines and emits each color light modulated by the light modulator.
  • An optical device comprising: a pedestal made of a heat conductive material, fixed to at least one of a pair of end surfaces intersecting with a light incident side end surface of the color synthesizing optical device; An optical conversion film that is disposed at a subsequent stage of the modulation device and converts optical characteristics of a light beam emitted from the light modulation device; and a transparent member that is attached with the optical conversion film and is made of a heat conductive material.
  • An optical conversion plate and a support fixing plate made of a heat conductive material for supporting and fixing the optical conversion plate, having an opening through which the light beam can pass, wherein the support fixing plate is fixed to a side surface of the pedestal.
  • the optical conversion film for example, a polarizing film, a retardation film, a color correction film, a viewing angle widening film, or the like can be adopted.
  • the transparent substrate can be made of, for example, sapphire, quartz, quartz, or fluorite.
  • the optical device includes a support fixing plate, and the support fixing plate supports and fixes the optical conversion plate and is fixed to the side surface of the pedestal.
  • the heat generated during the heat transfer can be radiated through the heat transfer path from the transparent member to the support fixing plate to the pedestal.
  • the transparent member can be configured with a minimum necessary size, and an increase in the cost of the optical device due to an increase in the size of the transparent member can be avoided.
  • the light modulation device includes: a light modulation device main body that modulates color light according to image information; and a holding frame that holds the light modulation device main body and has at least two holes.
  • a hole made of a heat-insulating material for fixing the light modulation device to the light-incident side end surface of the color combining optical device is passed through the hole, and the spacer is passed through the support fixing plate. It is preferable that a spacer communicating portion is formed.
  • each of the spacer and the supporting and fixing plate is generated by heat generated in the optical conversion plate.
  • the members undergo dimensional changes (expansion, shrinkage). Therefore, when the thermal expansion coefficients of the support fixing plate and the spacer are different, there is a possibility that the position of the light modulation device may be shifted due to a dimensional change occurring in each member.
  • the spacer communicating portion can be constituted by a hole, a notch, or the like that allows the spacer to pass through.
  • the spacer for example, a synthetic resin material such as an acrylic material can be adopted.
  • the spacer fixing portion is formed on the support fixing plate, the light modulation device is fixed to the light-incident side end face of the color combining optical device via the spacer.
  • the mutual position of the plurality of light modulators does not change, and it is possible to prevent the occurrence of pixel shift in the optical image formed by the optical device.
  • the spacer is made of a heat insulating material
  • the support and fixing plate, the pedestal, the color synthesizing optical device, the spacer, and the color synthesizing optical device to the holding frame can be transferred through the heat transfer path.
  • the transmission of heat between frames can be cut off.
  • the heat generated in the optical modulation device main body is not transmitted to the optical conversion plate along the above-described path, and conversely, the heat generated in the optical conversion plate is transmitted along the above-described path. Not even transmitted to. Therefore, the light modulation device main body and the optical conversion plate can be efficiently cooled independently of each other.
  • the spacer and the end of the spacer communicating portion of the support fixing plate correspond to each other. Even in the case of contact, thermal interference between the optical modulation device main body and the optical conversion plate can be avoided as described above.
  • the optical device may include at least two of the optical conversion plates, wherein the support fixing plate is a plate-shaped member that supports and fixes one of the optical conversion plates at the opening periphery. And a protruding portion that protrudes out of the optical conversion plate and supports and fixes the other one of the optical conversion plates.
  • the support fixing plate is a plate-shaped member that supports and fixes one of the optical conversion plates at the opening periphery.
  • a protruding portion that protrudes out of the optical conversion plate and supports and fixes the other one of the optical conversion plates.
  • the at least two optical conversion plates for example, at least any two of the above-described polarizing plate, phase difference plate, color correction plate, and viewing angle compensation plate can be adopted. Further, at least two optical conversion plates having the same function, for example, polarizing plates may be used.
  • the protruding portion only needs to protrude from the plate-shaped member in a direction outside the plane of the plate-shaped member. That is, the projecting portion may adopt a configuration that projects from the plate member to the light beam incident side, or may adopt a configuration that projects from the plate member to the light beam emitting side.
  • the supporting and fixing plate includes the plate-shaped member and the protruding portion, at least two optical conversion plates can be supported and fixed by the supporting and fixing plate.
  • these at least two optical conversion plates are supported and fixed on the support and fixing plate so that their positions in the out-of-plane direction are different from each other. Therefore, when a fan is used to cool the optical device, these optical conversion plates are used. Since an air passage is formed between the plates, it is possible to efficiently cool these optical conversion plates.
  • the projecting portion is configured to project from the plate member to the light beam emission side
  • the projecting portion and the optical conversion plate supported and fixed by the projecting portion can be formed by the plate member and the color combining optical device. It will be located in between. With such a configuration, at least two optical conversion plates can be supported and fixed by the support fixing plate without increasing the size of the optical device.
  • the plate-shaped member may include an attaching portion attached to a side surface of the pedestal, and a supporting portion that supports and fixes one of the optical conversion plates. ⁇ It is preferable that the supporting portions are formed on the same plane.
  • one of the optical conversion plates may be supported and fixed on the light beam incident side of the support portion, or may be supported and fixed on the light beam emission side of the support portion.
  • the plate-shaped member has an attaching portion and a supporting portion, and since the attaching portion and the supporting portion are formed on the same plane, it is easy to manufacture the supporting and fixing plate. It can be manufactured, and the manufacturing cost of the optical device can be reduced.
  • the plate-shaped member may include an attachment unit attached to a side surface of the pedestal, and a support unit that supports and fixes one of the optical conversion plates. It is preferable that a step is formed in the projecting direction of the projecting portion with respect to the attaching portion.
  • one of the optical conversion plates may be supported and fixed on the light beam incident side of the support portion, or may be supported and fixed on the light beam emission side of the support portion.
  • the plate-shaped member has an attaching portion and a supporting portion, and the supporting portion is formed stepwise in the projecting direction of the projecting portion with respect to the attaching portion.
  • the projecting portion and the other optical conversion plate supported and fixed by the projecting portion are arranged between the plate member and the color combining optical device.
  • the support portion and one of the optical conversion plates supported and fixed by the support portion are also arranged on the light beam emission side from the plate-like member. Therefore, at least two optical conversion plates can be supported and fixed by the support fixing plate without increasing the size of the optical device.
  • the optical conversion plate and the other optical conversion plate supported and fixed on the protruding portion A predetermined gap can be formed between them. Therefore, when a fan is used to cool the optical device, the gap formed between these optical conversion plates can be configured as an air path, and these optical conversion plates can be cooled more efficiently.
  • the support portion and one of the optical conversion plates supported and fixed to the support portion are connected to the light beam incident side end surface of the color combining optical device. And it will be spaced apart.
  • a predetermined gap can be formed between one of the optical conversion plates supported and fixed by the support portion and the light-incident side end surface of the color combining optical device. Therefore, when a fan is used to cool the optical device, the gap formed between one of the optical conversion plates and the light-incident side end surface of the color combining optical device can be configured as an air path, and At least two optical conversions supported and fixed on the projection The plate can be cooled more efficiently.
  • the plate-shaped member may include a sticking unit that is stuck to a side surface of the pedestal, and a support unit that supports and fixes one of the optical conversion plates. It is preferable that a step is formed with respect to the sticking portion in a direction opposite to a direction in which the projecting portion projects.
  • one of the optical conversion plates may be supported and fixed on the light beam incident side of the support portion, or may be supported and fixed on the light beam emission side of the support portion.
  • the plate-shaped member has an attachment portion and a support portion, and the support portion is formed stepwise with respect to the attachment portion in a direction opposite to a direction in which the protruding portion projects.
  • the projecting portion is configured to project from the plate-like member to the light beam emission side, the cooling efficiency of the optical conversion plate can be improved, and the size of the optical device can be reduced.
  • the support and fixing plate be formed by sheet metal processing, and the protruding portion be formed by cutting and raising a part of the plate-shaped member.
  • the support fixing plate is formed by sheet metal processing, the support fixing plate can be manufactured more easily when manufacturing the support fixing plate, and the manufacturing cost of the optical device can be further reduced.
  • a first support surface protruding inward of the opening and supporting and fixing a light-incident side end surface of the optical conversion plate; and a light-exit-side end surface of the optical conversion plate protruding inward of the opening, at an edge of the opening of the support fixing member.
  • a second support surface for supporting and fixing the first and second support surfaces, and the first support surface and the second support surface are preferably formed at positions that do not interfere with each other in a plane.
  • the first support surface and the second support surface are formed on the periphery of the opening of the support fixing plate, and the first support surface and the second support surface do not interfere with each other in a plane.
  • the optical conversion plate can be supported and fixed on both the light beam incident side end face and the light beam exit side end face. Therefore, the optical conversion plate can be reliably supported and fixed.
  • the supporting and fixing plate supports and fixes the optical conversion plate on both the light-incident side end surface and the light-beam exit side end surface, the temperature distribution of the optical conversion plate can be made uniform and local overheating of the optical conversion plate can be avoided. . Therefore, the optical image formed by the optical device can be maintained in a clear state.
  • the optical conversion plate is configured such that the optical conversion film is attached to each of the light incident side end surface and the light exit side end surface of the transparent member.
  • the optical conversion films respectively attached to the light incident side end face and the light exit side end face of the transparent member are, for example, the above-mentioned polarizing film, retardation film, color correction film, and viewing angle compensating film. Two can be adopted. Further, an optical conversion film having the same function, for example, a polarizing film may be attached to each of the light incident side end face and the light exit side end face of the transparent member.
  • the optical conversion film is attached to each of the light incident side end face and the light exit side end face of one transparent member, the number of transparent members can be minimized. Further, the manufacturing cost of the optical device can be further reduced.
  • the pedestal fixed to one of the pair of end surfaces intersecting with the light incident side end surface of the color synthesizing optical device includes the color synthesizing optical device and the support fixing. It is preferable that holes for allowing cooling air to flow are formed between the plates.
  • the pedestal fixed to one of the pair of end faces intersecting with the light-incident side end face of the color synthesizing optical device is provided with a hole for flowing cooling air. Therefore, for example, when a fan is used to cool the optical device, cooling air can be blown between the color combining optical device and the support fixing plate through a hole formed in the pedestal. The heat radiation characteristics of the plate can be further improved.
  • the optical device includes at least two optical conversion plates
  • the supporting and fixing plate includes a plate-shaped member that supports and fixes one of the optical conversion plates at the periphery of the opening
  • the cooling air from the hole formed in the pedestal is disposed between the plate-shaped member and the color synthesizing optical device, and both end faces of the other optical conversion plate supported and fixed by the protrusions The air can be efficiently blown to one surface of one of the optical conversion plates supported and fixed to the support portion.
  • the pedestal fixed to one of the pair of end surfaces intersecting with the light incident side end surface of the color synthesizing optical device is provided between the color synthesizing optical device and the support fixing plate.
  • the pedestal fixed to one of the pair of end faces intersecting with the light-incident side end face of the color synthesizing optical device has the notch and the rectifying section.
  • a projector includes a light source, the above-described optical device, and a projection optical device that enlarges and projects an optical image emitted from the optical device. According to the invention, since the projector includes the above-described optical device, the same operation and effect as those of the above-described optical device can be enjoyed.
  • the projector since the projector includes the low-cost optical device, the manufacturing cost of the projector itself can be reduced.
  • the projector since the projector is provided with an optical device having good cooling efficiency, it can project a good optical image with no pixel displacement on the screen. Also, the brightness of the light beam emitted from the light source can be set high, and a clear optical image can be projected on the screen. Furthermore, since there is no need to enhance the cooling capacity of the fan, etc., the projector can be made more energy-efficient, quieter, and smaller.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a projector including the optical device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the internal structure of the optical unit in the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the lower light guide in the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a holding structure of a lens and the like in the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a holding structure of a dichroic mirror in the embodiment.
  • FIG. 6 is a view for explaining a holding structure of the reflection mirror in the embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the structure of the optical device in the embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the emission-side polarizing unit in the embodiment in detail.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the bin spacer in the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the bin spacer.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the bin spacer.
  • FIG. 12 is a diagram showing a cooling structure of the exit-side polarizing unit in the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an exit-side polarization unit according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an exit-side polarization unit according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an emission-side polarization unit according to the fourth embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a perspective view S showing a structure of a projector 1 including the optical device according to the present embodiment.
  • the projector 1 modulates the luminous flux emitted from the light source according to image information, and enlarges and projects the luminous flux on a projection surface such as a screen.
  • the projector 1 includes an optical unit 2 having an L-shape in plan view, and a projection lens 3 connected to one end of the optical unit 2 as a projection optical device.
  • the projector 1 includes, in addition to the optical unit 2 and the projection lens 3, a power supply unit that supplies power supplied from the outside to the components of the projector 1, and a liquid crystal unit, which will be described later, of the optical unit 2. It comprises a control board for driving and controlling the panel, a cooling unit having a cooling fan for blowing cooling air to the constituent members of the projector 1, and the like.
  • the optical unit 2 forms an optical image according to external image information under the control of a control board (not shown).
  • the optical unit 2 includes, as shown in FIG. 1, a lower light guide 251, which is formed in a container shape, and an upper light guide that closes an opening of the lower light guide 251, A light guide 25 having a light guide 25, a plurality of optical components housed and arranged in the light guide 25, and a head body 26 connected to the light guide 25 and supporting the projection lens 3.
  • the projection lens 3 enlarges and projects an optical image modulated by the optical unit 2 according to image information.
  • the projection lens 3 is configured as a group of lenses in which a plurality of lenses are housed in a cylindrical lens barrel ⁇ ⁇ , and includes a lever (not shown) capable of changing the relative positions of the plurality of lenses.
  • the magnification is adjustable.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the internal structure of the optical unit 2.
  • FIG. 2 is a view of the optical unit 2 from which the upper light guide 255 is removed.
  • the optical components housed in the light guide 25 include an integrator illumination optical system 21, a color separation optical system 22, a relay optical system 23, and a light conversion optical system.
  • an optical device 24 integrating a color adjusting device and a color combining optical device.
  • the integrator illumination optical system 21 is an optical system for making the luminous flux emitted from the light source uniform in the plane orthogonal to the illumination optical axis.
  • the integrator illumination optical system 21 includes a light source device 211, a first lens array 211, a second lens array 211, a polarization conversion element 211, and a superposition lens 211. It is configured with 5.
  • the light source device 211 includes a light source lamp 2 16 as a radiation light source, a reflector 2 17, and an explosion-proof glass 2 18 covering the light emitting surface of the reflector 2 17. Then, the radial luminous flux emitted from the light source lamp 216 is reflected by the reflector 217 to be a substantially parallel luminous flux, and is emitted to the outside.
  • a high-pressure mercury lamp is used as the light source lamp 2 16, and a parabolic mirror is used as the reflector 2 17.
  • the light source lamps 2 16 are not limited to high-pressure mercury lamps, but may be, for example, metal halide lamps or halogen lamps.
  • a parabolic mirror is used as the reflector 2 17, but the present invention is not limited to this, and a configuration in which a parallelizing concave lens is arranged on the exit surface of the reflector composed of an elliptical mirror may be adopted.
  • the first lens array 2 12 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular contour when viewed from the illumination optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens splits the light beam emitted from the light source lamps 2 16 into partial light beams, and emits them in the direction of the illumination optical axis.
  • the second lens array 2 13 has substantially the same configuration as the first lens array 2 12, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix.
  • the second lens array 2 13, together with the superimposing lens 2 15, converts the image of each small lens of the first lens array 2 12 into a liquid crystal panel 24 1 R, 24 1 G, 2 (described later) of the optical device 24. It has the function of forming an image on the image forming area of 41B.
  • the polarization conversion element 2 14 converts the light from the second lens array 2 13 into substantially one type of polarized light, thereby increasing the light use efficiency of the optical device 24. .
  • the respective partial luminous fluxes that have been converted into substantially one type of polarized light by the polarization conversion element 2 14 are finally converted by the superposition lens 2 15 into the liquid crystal panel of the optical device 24 described later. It is almost superimposed on the image forming areas of 24 1 R, 24 1 G and 24 1 B. Since a projector using a liquid crystal panel that modulates polarized light 24 1 R, 2 41 G, and 24 1 B can use only one type of polarized light, a light source lamp that emits randomly polarized light 2 Almost half of the luminous flux from 16 is not used.
  • the color separation optical system 22 includes two dichroic mirrors 22 1 and 22 2 and a reflection mirror 22 3.
  • the multiple beams emitted from the integrator illumination optical system 21 are separated into three color lights of red (R), green (G), and blue (B) by two dichroic mirrors 22 1 .
  • the relay optical system 23 includes an entrance-side lens 2 31, a relay lens 23 3, and reflection mirrors 2 3 2 and 2 3 4.
  • the relay optical system 23 has a function of guiding blue light, which is the color light separated by the color separation optical system 22, to a liquid crystal panel 241 B of the optical device 24, which will be described later.
  • the dichroic mirror 22 1 of the color separation optical system 22 transmits the green light component and the blue light component and reflects the red light component of the light flux emitted from the integrator illumination optical system 21. I do.
  • the red light reflected by the dichroic mirror 222 is reflected by the reflecting mirror 222, passes through the field lens 222, and reaches the liquid crystal panel 241R for red.
  • This field lens 2 24 converts each partial light beam emitted from the second lens array 2 13 into a light beam parallel to its central axis (principal ray). The same applies to the field lenses 224 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 241G and 241B.
  • the green light is reflected by the dichroic mirror 222, passes through the field lens 224, and passes through the liquid crystal panel 2 for green light. 4 1 G is reached.
  • the blue light passes through the dich mirror 22 2, passes through the relay optical system 23, further passes through the field lens 224, and reaches the liquid crystal panel 24 1 B for blue light.
  • the reason why the relay optical system 23 is used for blue light is that the optical path length of blue light is longer than the optical path length of other color lights, thus preventing a decrease in light use efficiency due to light divergence. To do that.
  • the relay optical system 23 is configured to transmit the blue light of the three color lights, but is not limited thereto, and may be configured to transmit the red light, for example.
  • the optical device 24 modulates the incident light beam according to image information to form a color image.
  • the optical device 24 includes an entrance-side polarization unit 24 B having three entrance-side polarizers 24 on which the respective color lights separated by the color separation optical system 22 are incident, and each entrance-side polarizer 24. 2, a light modulation device 24 A having liquid crystal panels 24 1 R, 24 1 G, and 24 1 B as light modulation device main bodies, and an emission-side polarizing plate 24 as an optical conversion plate 3, an exit-side polarization unit 24 C having a 3, a prism unit 24 D having a cross dichroic prism 24 4 as a color combining optical device, and a bin spacer 24 E.
  • the optical device 24 is integrated with the optical modulator 24 A, the incident-side polarizing unit 24 B, the emitting-side polarizing unit 24 C, and the prism unit 24 D via a bin spacer 24 E.
  • the configuration is as follows. The detailed structure of the optical device 24 will be described later.
  • the light guide 25 includes a lower light guide 251, in which the above-described optical components 21, 22, 23 are housed, and an upper surface of the lower light guide 251,
  • the upper light guide 25, which closes the opening, and the positioning member 25, which positions the optical components 21, 22, 23, except for the light source device 21, at a predetermined position on the lower light guide 25, are combined.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the lower light guide 25 1.
  • the lower light guide 2 51 is formed by sheet-metal processing of a flat aluminum plate, and as shown in FIGS. 1 to 3, a light source storage section 2 51 A in which the light source device 211 is stored. And a component storage part 251B for storing the other optical components 21, 22, and 23 (FIG. 2) except for the light source device 211.
  • These light source compartments 25 1 A The component storage section 251B is formed into a container shape by drawing, the light source storage section 25A is open at the lower side, and the component storage section 251B is open at the upper side.
  • the connection between the light source storage section 25 1 A and the component storage section 25 1 B is cut by cutting an opening 25 1 C so that the luminous flux emitted from the light source device 2 1 1 passes (Fig. 3). Is formed.
  • the light source storage part 25 1 A and the part storage part 25 1 B may be formed by drawing from a single flat plate to form the light source storage part 25 1 A and the part storage part 25 1 B, respectively.
  • two flat plates are drawn to form a light source storage part 251A and a component storage part 251B, respectively, and the two members are mechanically joined by screws or two parts are welded. A configuration in which members are joined may be employed.
  • the light source housing 2 51 A houses the light source device 2 1 1 (FIG. 2) from a lower opening (not shown). Although not shown, the side of the light source housing 25 1 A is cut so that air heated by heat generated in the light source device 211 does not stay in the light source housing 25 1 A. Thus, a slit-shaped opening is formed.
  • the component storage section 25 1 B has one end connected to the light source storage section 25 1 A and the other end formed in a container shape having a substantially U-shape in plan view.
  • the head body 26 is connected to the side.
  • a part of the side surface is It is cut and raised inside 25 1 B to form a plurality of holes 25 1 B 1.
  • a plurality of circular holes 25 1 B 2 penetrating toward the inside are formed on the side according to the positions of the optical components 2 2 3, 2 3 2, 2 3 4 (FIG. 2). I have.
  • three color lights emitted from the light source device 211 (FIG. 2) and separated by the color separation optical system 22 (FIG. 2) are provided on the inner side surface of the substantially U-shape in plan view.
  • Notches 2 5 1 B 3 are formed by cutting or the like so that they can pass toward 2 4 (FIG. 2).
  • a plurality of burring holes having screw grooves are formed in the bottom portion and the upper end portion of the component storage portion 251B.
  • the upper light guide 25 is a flat aluminum plate as shown in Fig. It is formed so as to close the opening on the upper end side of the component storage portion 25 1 B of the lower light guide 25 1 by shaving or the like.
  • the upper light guide 255 has a plurality of holes formed therein, and a screw or the like is inserted through the holes and a not-shown parling hole formed in the lower light guide 251.
  • the upper light guide 25 2 is fixed to the lower light guide 25 1.
  • the alumite treatment is applied to the inner surface of the light source storage part 25 1 A and the part storage part 25 1 B of the lower light guide 251, and the lower surface of the upper light guide 25 2. .
  • the positioning members 2 5 3 include a first lens array 2 12, a second lens array 2 13, a polarization conversion element 2 14, a superimposing lens 2 15, and an incident side lens 2.
  • 3 1 and the first positioning member 25 3 A for positioning the relay lens 23 3, respectively, and the second positioning member 25 3 B for positioning the dichroic mirrors 22 1 and 22 2 (Fig. 2 ), And a third positioning member 253C for positioning the reflection mirrors 222, 232 and 234, respectively.
  • the positioning members 253 will be specifically described in the following optical component holding structure. [2-3] Optical component holding structure
  • the holding structure of the optical component can be classified into three holding structures according to the similar structure. That is, the first lens array 2 12, the second lens array 2 13, the polarization conversion element 2 14, the superimposing lens 2 15, the lens on the incident side lens 2 31, and the lens holding the relay lens 2 3 3, etc. Structure, dichroic mirror 2 2 1, 2
  • Dichroic mirror holding structure for holding 2 and reflection mirror 2 2 3 2
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a holding structure of a lens and the like. As described above, the holding structure of the optical components 2 12 to 2 15, 2 31, and 2 33 is a similar structure, Here, the holding structure of the superimposing lens 2 15 will be mainly described.
  • the superimposing lens 2 15 has a circular shape in a plan view, and is configured as a convex lens in which the light-incident side end face and the light-exit side end face bulge into a spherical shape. Then, as the member for holding the superimposing lens 2 15, two first positioning members 25 A of the plurality of first positioning members 25 A described above are used.
  • the first positioning member 25 3 A is a quadrangular prism-shaped member that passes through the hole 25 IB 1 formed on the side surface of the lower light guide 25 1, and is made of a synthetic resin (acrylic material) that transmits ultraviolet light. ).
  • a groove portion 2553A1 having a substantially V-shaped cross section is formed on one end surface of the quadrangular prism shape.
  • the groove portion 253 A 1 is formed so as to have substantially the same shape as the cross-sectional shape of the outer peripheral end of the superimposing lens 215.
  • the hole 25 1 B 1 of the lower light guide 25 a part of the cut and raised side surface is configured as a support surface 25 1 B 4 of the first positioning member 25 3 A.
  • the first positioning member 25 3 is formed with a groove 25 3 A 1 through a hole 25 1 B 1 formed on a side surface of the lower light guide 25 1 to form an outer peripheral end of the superimposed lens 2 15.
  • the superimposing lens 2 15 is sandwiched from the left and right directions by abutting the portion.
  • the space between the superposition lens and the light guide is filled with an ultraviolet-curing adhesive, and the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays through the first positioning member 253 to cure the adhesive. It is held and fixed.
  • the holding structure of the other optical components 2 12 to 2 14, 2 3 1, and 2 3 3 is substantially the same as the holding structure of the superimposing lens 2 15 described above.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a dichroic mirror holding structure. As described above, the holding structure of the dichroic mirrors 22 1 and 22 2 has a similar structure. Here, the holding structure of the dichroic mirror 222 will be mainly described. As shown in FIG. 5, the dichroic mirror 222 has a rectangular shape in plan view, and is held by the above-described second positioning member 2553B. As shown in FIG.
  • the second positioning member 25 3 B includes a plate-shaped pedestal 25 3 B 1 fixed to the bottom of the lower light guide 25 1 A pair of plate members 25 3 B 2 fixed to the upper surface of the pedestal 25 3 B 1 and having an L-shape in cross section, and a pair of plate members 25 3 B 2 and a dichroic mirror 22 And a spacer 2553B3 interposed between the left and right ends of the two.
  • a pair of plate-like members 25 3 B 2 has one end face of an L-shape in cross section fixed to the upper surface of the pedestal 25 3 B 1, and the other end face positioned above the pedestal 25 3 B 1.
  • the extension and lower light guides 25 1 are disposed substantially parallel to and opposed to the side surfaces of the component storage section 25 1 B.
  • a dichroic mirror 222 is arranged between the pair of plate members 253 B2 at an angle, and the left and right ends of the dichroic mirror 222 and the plate member 225 are arranged.
  • the other end face of 3B2 is disposed to face.
  • a part of the end surface is cut and raised in a triangular shape on the opposite plate member 25 3 B 2 side, and the cut and raised portion is formed.
  • the G-color light reflected by the dichroic mirror 222 is applied to the end surface on the side of the field lens 222 (FIG. 2).
  • An opening 25 3 B 5 for passage is formed.
  • the spacer 25 3 B 3 is a triangular prism member, and is made of a synthetic resin (acrylic material) that transmits ultraviolet light, like the first positioning member 25 3 A.
  • the spacer 25 3 B 3 is supported by the support surface 25 3 B 4, and is located between the left and right ends of the die croic mirror 222 and the plate member 25 3 B 2. To be interposed.
  • the slope direction of the triangular prism-shaped slope of the spacer 25 3 B 3 is configured to be substantially the same as the slope direction of the dichroic mirror 222.
  • the spacer 25 3 B 3 and the support surface 25 3 B 4 are filled with an ultraviolet-curing adhesive, and the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays through the spacers 25 3 B 3, whereby the dichroic mirror 22 2 becomes a light guide 25. Is held and fixed.
  • the holding structure of the dichroic mirror 221 is also the same This is the same as the holding structure of the dock mirror 222.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a holding structure of the reflection mirror. As described above, the holding structure of the reflection mirrors 22 3, 23 2, and 24 is a similar structure. Here, the holding structure of the reflection mirror 2 32 will be mainly described.
  • the reflection mirror 232 has a rectangular shape in plan view, and has a reflection surface on one end surface of which highly reflective aluminum or the like is deposited.
  • the above-described third positioning member 253C is used as a member for holding the reflection mirror 232.
  • the third positioning member 25 3 C is made of a synthetic resin (acrylic material) that transmits ultraviolet light, and has a plate 25 3 C 1 and four corners at one end face of the plate 25 3 C 1. And four cylindrical pins 25 3 C 2 projecting from the end surface at right angles to the end face.
  • the third positioning member 25 3 C is inserted into the pin 25 3 C 2 through a hole 25 1 B 2 formed on the side surface of the lower light guide 25 1, and the pin 25
  • the tip of 3 C 2 is in contact with the back of the reflecting surface of the reflecting mirror 2 32.
  • UV curable adhesive is applied between the pin 25 3 C 2 and the back surface of the reflecting surface of the reflecting mirror 23 32, and between the outer periphery of the pin 25 3 C 2 and the hole 25 1 B 2.
  • the reflection mirror 2 32 is held and fixed to the light guide 25 by filling the agent and irradiating ultraviolet rays through the third positioning member 25 3 C to cure the adhesive.
  • the other holding structures of the reflection mirrors 223 and 234 are the same as the holding structure of the reflection mirror 232 described above.
  • first positioning member 25 3 A, spacer 25 3 B 3, and third positioning member 25 3 C were made of acryl material, but are not limited thereto. It may be made of another synthetic resin that transmits ultraviolet light, or may be made of optical glass, quartz, sapphire, quartz, or the like. Various types of UV-curable adhesives can be used for the holding structure of lenses, dichroic mirrors, and reflection mirrors. Is preferably 1700P. [2-4] Structure of head body 26
  • the head body 26 is made of a magnesium alloy and has a substantially L-shaped side surface.
  • the head body 26 integrates the projection lens 3 and the optical device 24 as shown in FIG.
  • the head body 26 includes a lens supporting portion 26 1 formed on the outer side of a vertical surface having a substantially L-shaped side surface, and a mounting surface 26 2 formed on an upper horizontal surface having a substantially L-shaped side surface. And a field lens holding portion 263 protruding from the mounting surface 262.
  • the head body 26 is not limited to a magnesium alloy, but may be made of a metal such as aluminum, magnesium, titanium, or an alloy containing these as a main material.
  • the lens support portion 26 1 is formed in a substantially rectangular shape, and a female screw hole (not shown) for fixing the projection lens 3 is formed at the four corners through the front and back. Have been.
  • the lens support portion 26 1 supports and fixes the projection lens 3 by screwing a screw or the like into a fixing female screw hole via a hole (not shown) of the projection lens 3.
  • the mounting surface 262 is formed in a substantially rectangular shape in plan view, as shown in FIG.
  • the optical device 24 is mounted and fixed in the vicinity of the lens support portion 261, and substantially at the center in the left-right direction.
  • four notches, through which cooling air blown from a cooling tub (not shown) flows, are provided on each of the liquid crystal panels 241 R, 241 G, and 241 B sides. 26 2 A is formed.
  • the field lens holding part 26 3 stands upward from the corner of the notch 26 2 A formed on the mounting surface 26 2 and holds and fixes the field lens 2 24. I do.
  • a plurality of holes are formed in the mounting surface 262, and a plurality of holes are formed in the holes and the lower light guide 251, not shown.
  • the head body 26 is fixed to the lower light guide 25 1 by a screw or the like via the burring hole.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the structure of the optical device 24.
  • the liquid crystal panel 241R for R color light is disassembled to simplify the description. The same applies to the liquid crystal panels 241 G and 24 1 B for G color light and B color light.
  • the optical device 24 includes an optical modulator 24A, an incident side polarization unit 24B, an exit side polarization unit 24C, a prism unit 24D, and a bin spacer 24. E.
  • the light modulation device 24A includes a liquid crystal panel 241R (241G, 241B) and a holding frame 249 for holding the liquid crystal panel 241R.
  • the liquid crystal panel 241 R (241 G, 241 B) uses, for example, polysilicon TFT as a switching element, and a liquid crystal is hermetically sealed between a pair of transparent substrates that are opposed to each other. Then, the liquid crystal panel 241R (241G, 241B) modulates the light beam incident through the incident-side polarizing plate 242 in accordance with image information and emits it.
  • the holding frame 249 includes a storage portion 249 A for accommodating the liquid crystal panels 241 R (241 G, 241 B), and a liquid crystal panel 24 1 R (241 G, 24 1 B) engaged with and stored with the storage portions 249 A. ) Is provided.
  • the storage portion 249A and the support plate 249B are provided with openings 249C at positions corresponding to the panel surface of the liquid crystal panel 241R (241G, 241B). Then, the liquid crystal panel 241R (241G, 241B) is exposed at the opening 249C, and this portion becomes an image forming area. That is, the color light R (G, B) is introduced into this portion of the liquid crystal panel 241R (241G, 241B), and an optical image is formed according to the image information.
  • holes 249D through which pin spacers 24E can pass are formed at the four corners of the storage portion 249A and the support plate 249B.
  • the fixing of the storage portion 249A and the support plate 249B corresponds to the hooks 249E provided on the left and right sides of the support plate 249B and the storage portion 249A. This is done by engaging with the hook engaging part 249F provided at the location.
  • the holding frame 249 is made of a lightweight material having good thermal conductivity, for example, iron and nickel alloys such as IMP and 42Ni—Fe, magnesium alloys, aluminum alloys, carbon steel, brass, and stainless steel. It is made of metal or resin mixed with carbon filler such as carbon fiber or carbon nanotube (polycarbonate, polyphenylene sulfide, liquid crystal resin, etc.).
  • the incident-side polarizing unit 24B includes an incident-side polarizing plate 242 and an incident-side supporting and fixing plate 245 for supporting and fixing the incident-side polarizing plate 242.
  • the incident side polarizing plate 242 transmits only the polarized light in a certain direction among the color lights separated by the color separation optical system 222, and absorbs other light beams. As shown in FIG. 7, the incident side polarizing plate 242 includes a substrate 242A, and a polarizing film 242B attached to an end face of the substrate 242A on the light beam incident side.
  • the substrate 242A is a rectangular plate made of sapphire glass. For this reason, the substrate 242A has a high thermal conductivity of about 4 OWZ (m ⁇ K), an extremely high hardness, is hardly scratched, and has high transparency. In addition, when emphasis is placed on low cost with medium brightness, a crystal having a thermal conductivity of about 10 W / (m ⁇ K) may be used.
  • the substrate 242A may be made of sapphire glass, quartz, quartz, fluorite, or the like.
  • the polarizing film 242B is a rectangular film. After absorbing and dispersing iodine in polyvinyl alcohol (PVA) to form a film, the film is stretched in a certain direction. It is constructed by laminating an acetate cellulose film on both sides of a stretched film with an adhesive.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the incident side support fixing plate 245 is formed in a substantially rectangular shape by sheet metal processing of a flat aluminum plate. Holes 245 A are formed at the four corners of the incident-side supporting and fixing plate 245 by cutting or the like, and the light emitted from the incident-side polarizing plate 242 can be transmitted. No opening is formed.
  • the incident-side polarizing plate 242 is provided with an opening (not shown) at the light-incident-side end surface of the incident-side support fixing plate 245. It is adhesively fixed to the periphery of the mouth.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the exit side polarizing unit 24 C in detail.
  • the emission-side polarization unit 24C includes an emission-side polarization plate 243, and an emission-side support and fixing plate 246 for supporting and fixing the emission-side polarization plate 243.
  • the exit-side polarizing plate 2 43 is configured in substantially the same manner as the entrance-side polarizing plate 2 42, and is a light beam emitted from the liquid crystal panel 24 1 R (24 1 G, 24 1 B) in a predetermined direction.
  • the polarization axis of the polarized light to be transmitted is set to be orthogonal to the polarization axis of the polarized light to be transmitted by the incident side polarizing plate 242.
  • the emission side polarizing plate 243 includes a first emission side polarizing plate 243A and a second emission side polarizing plate 243B.
  • the first exit-side polarizing plate 243A is attached to the substrate 243A1 as a transparent member and the luminous flux exit side of the substrate 243A1 with the polarization axis set in a predetermined direction. And a polarizing film 243 A2 as an optical conversion film.
  • the substrate 243A1 is the same as the substrate 242A described above.
  • the polarizing film 243A2 is substantially the same as the above-described polarizing film 242B, but has a different polarization axis direction.
  • the second exit-side polarizing plate 2443B is, like the first exit-side polarizing plate 2443A, a substrate 2443B1 as a transparent member and a polarizing film 2443B2 as an optical conversion film.
  • the substrate 243B1 is the same as the substrate 243A1 described above.
  • the polarizing film 243B2 is substantially the same as the above-described polarizing film 243A2, but differs in light absorption characteristics.
  • the emission-side support fixing plate 2 4 6 is composed of a first exit-side polarizing plate 2 4 3 A polarizing film 2 4 3 A 2 and a second exit-side polarizing plate 2 4 3 B polarizing film 2 4 3 B 2.
  • the first exit side polarizing plate 243A and the second exit side polarizing plate 243B are fixedly supported so that their axes are parallel to each other.
  • the emission-side support / fixed plate 246 is formed in a substantially rectangular shape by sheet metal processing a flat aluminum plate, similarly to the incidence-side support / fixed plate 245.
  • the projecting side support fixing plate 2446 includes a plate member 2446A and a projecting portion 2446B projecting from the plate member 2446A to the light beam emitting side.
  • a cutout 2466A1 is formed in the four even portion as a spacer passage portion through which the bin spacer 24E can pass through by cutting or the like. You. Then, the upper and lower ends of the plate-like member 2 46 A function as a bonding portion 2 46 A 2, and the light-emitting side end surface of the bonding portion 2 46 A 2 is bonded and fixed to the side surface of the pedestal 2 47. Is done. Also, in the plate-like member 2446A, an opening 2446A3 is formed in a substantially central portion by cutting or the like so as to allow the light beam emitted from the light modulation device 24A (FIG. 7) to pass therethrough. Has been done.
  • Two protruding portions 2446B are provided near the upper and lower edges of the opening 2446A3 in the plate-like member 246A, respectively.
  • the protruding portion 2446B is formed by cutting and raising the plate-like member 2446A, protruding toward the light emitting side, and having a front end portion bent toward a substantially central portion in the left-right direction, and having a cross-section substantially L It is formed in a character shape.
  • the second exit-side polarizing plate 24 is arranged such that the polarizing film 24 43 B 2 is positioned on the exit side of the beam on the exit side of the four projections 24 46 B of the exit-side support and fixing plate 24 46. 3 B is bonded and fixed.
  • the first exit side polarizing plate 243 A is adhesively fixed so that A 2 is located on the light exit side.
  • the first exit-side polarizing plate 243A and the second exit-side polarizing plate 243B are arranged to face each other, and the polarization axes of the polarizing films 243A2 and 243B2 are mutually opposite. It is parallel.
  • the prism unit 24 D is fixed to the cross dichroic prism 244 and the upper and lower end surfaces of the cross dichroic prism 244 (a pair of end surfaces orthogonal to the light incident side end surface).
  • a pedestal 2 4 7 is provided.
  • the cross dichroic prism 244 combines the optical images emitted from the emission side polarizing plate 243 and modulated for each color light to form a color image.
  • This cross dichroic prism 244 has a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light, and is provided in an approximately X shape along the interface between the four right-angle prisms. The three colored lights are synthesized by these dielectric multilayer films.
  • the pedestal 247 includes an upper pedestal 247A fixed to the upper surface of the cross dichroic prism 244 and a lower pedestal fixed to the lower surface of the cross dichroic prism 244. 2 4 7B.
  • the upper pedestal 247 A is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, the outer peripheral shape is slightly larger than the cross dichroic prism 244, and the side surface protrudes from the side surface of the cross dichroic prism 244.
  • cutouts 247A1 are formed at the four corners over the upper and lower surfaces.
  • the three side surfaces on which the respective optical modulators 24A are installed are substantially triangular in a plan view extending from the edge of each side toward the lower pedestal 247B.
  • a rectifying portion 2 4 7 A 2 having a shape is formed.
  • the thickness dimension of the rectifying section 247A2 is set to be substantially the same as the dimension of the side surface of the upper base 247A protruding from the light-incident side end face of the cross dichroic prism 244. That is, when the upper pedestal 247 A is installed on the cross dichroic prism 244, the rectifying portion 247 A 2 abuts on the light-incident side end face of the cross dichroic aperture prism 244.
  • the lower pedestal 247B is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, similarly to the upper pedestal 247A, has an outer shape slightly larger than the cross dichroic prism 244, and has a cross dichroic prism 24 on the side surface. It protrudes from the side of 4.
  • cooling air blown from a cooling unit (not shown) penetrating through the upper and lower surfaces is supplied to the cross dichroic prism 2444 and the exit side polarizing unit 24C.
  • Four holes 2 4 7 B 1 are formed to allow circulation between them.
  • the lower pedestal 2 4 7 B has an attachment portion 2 4 that extends outward from the four corners to fix the optical device 24 to the mounting surface 26 2 of the head body 26. 7 B 2 is formed.
  • the positions of the four holes 2 4 7 B 1 of the lower pedestal 24 7 B correspond to the head bodies 26.
  • the upper pedestal 247A and the lower pedestal 247B are made of magnesium alloy. ing.
  • the material of the upper pedestal 247A and the lower pedestal 247B is not limited to magnesium alloy.
  • Metals or resins mixed with carbon fillers such as carbon fibers and carbon nanotubes (polycarbonate, polyphenylene sulfide, liquid crystal resin, etc.) may be used.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the bin spacer 24E.
  • the bin spacer 24 E is provided with holes 24 45 A of the incident side support fixing plate 24 5 and holes 24 D of the holding frame 24 9.
  • the spacer body 24 E 1 and the spacer receiving portion 24 E 2 fixed to the light-incident side end face of the cross dichroic prism 24 4 and fitted to one end of the spacer body 24 E 1 Prepare.
  • the spacer body 24E1 is a substantially cylindrical member, and is made of a synthetic resin (acrylic material) that transmits ultraviolet light and has thermal insulation properties.
  • an enlarged portion 24 4 E 3 is provided near the other end opposite to the one end to be fitted to the spacer receiving portion 24 E 2, with a stepped portion.
  • the light-emitting side end face of the incident-side support fixing plate 245 and the light-beam incident side end face of the holding frame 249 abut on both ends of the enlarged-diameter portion 24E3, respectively.
  • the spacer receiving portion 24E2 is a cylindrical member with a bottom and is made of a synthetic resin (acrylic material) that transmits ultraviolet light, and one end of the spacer body 24E1 is loosely fitted. I accept it.
  • the spacer main body 24 E 1 and the spacer receiving portion 24 E 2 are not limited to the atalyl material, but may be a heat-insulating material that transmits ultraviolet light, such as another synthetic resin. Alternatively, it may be made of glass or the like.
  • the number of bin spacers 24E is not limited to four, but may be two or more. In this case, the number of holes 2 45 A of the incident side support fixing plate 2 45 and the number of holes 2 49 D of the holding frame 2 49 should also be formed so as to correspond to the number of bin spacers 24 E. Just fine.
  • the spacer receiving portion 24 E 2 is not limited to a cylindrical member having a bottom, and is shown in FIG. As such, it may be formed to have a cylindrical shape without a bottom.
  • the bin spacer 24 E is not limited to the two members of the spacer body 24 E 1 and the spacer receiving portion 24 E 2, and may be formed of one member. .
  • the bin spacer 24 E is configured to have substantially the same diameter from one end to the other end, and the other end has a reduced diameter portion that reduces the diameter with a step. 24 E4.
  • One end is directly fixed to the light-incident side end face of the cross dichroic prism 244, and the hole 245A of the incident-side polarizing unit 24B is fitted and fixed to the reduced-diameter portion 24E4 at the other end. You.
  • the holding frame 249 of the optical modulator 24A is in contact with the outer periphery of the bin spacer 24E through the hole 249D.
  • optical device 24 is assembled by the following procedure.
  • the light modulator 24 A, the incident side polarization unit 24 B, the exit side polarization unit 24 C, and the prism unit 24 D are assembled as follows.
  • Each of the liquid crystal panels 2 41 R, 24 1 G, and 24 1 B is stored in the storage section 24 9 A of the holding frame 24 9. After this, attach the support plate 249B of the holding frame 249 from the LCD panel insertion side of the storage section 249A, and press each liquid crystal panel 241R, 2411G and 2411B. Fix and assemble the light modulator 24A.
  • the incident-side polarizing plate 242 is fixed to the periphery of the opening (not shown) on the light-incident-side end face of the incident-side supporting and fixing plate 245 by using an adhesive, and the incident-side polarizing unit 24B is assembled. .
  • the first exit-side polarizing plate 2 43 A is attached to the exit end surface of the beam 2 4 6 A 4 of the support portion 2 46 A 4 of the plate member 2 46 A of the exit-side support fixing plate 2 4 6 using an adhesive. Fix it. Further, the second exit side polarizing plate 24 4 B is fixed to the light exit side end face of the projecting portion 24 46 B of the exit side support fixing plate 24 46 using an adhesive, and the exit side polarization unit 24 C is attached. assemble.
  • the pedestal 247 is fixed to the upper and lower surfaces of the cross dichroic prism 244 using adhesives, and the prism unit 24D is assembled.
  • an ultraviolet curable adhesive is applied to both end surfaces of the enlarged diameter portion 24E3 of the spacer body 24E1. Then, the other end of the spacer main body 24E1 is inserted into the hole 2445A of the incident side support fixing plate 2445 of the incident side polarizing unit 24B, and the spacer main body 24E1 is inserted. The end face of the light-emitting side of the incident-side supporting and fixing plate 245 is brought into contact with the large-diameter portion 24 E 3 of the optical disk. Further, ultraviolet rays are applied to the ultraviolet curing adhesive interposed between the enlarged diameter portion 24E3 of the spacer body 24E1 and the incident side polarizing unit 24B to cure the spacer. The main body 24 E 1 and the incident side polarization unit 24 B are fixed.
  • one end of the spacer body 24 E 1 is passed through the hole 249 D of the holding frame 249 of the optical modulator 24 A, and the diameter of the spacer body 24 E 1 is enlarged.
  • the end face of the light incident side of the light modulator 24 A is brought into contact with the part 24 E 3.
  • ultraviolet light is applied to an ultraviolet curable adhesive interposed between the enlarged portion 24 E 3 of the spacer main body 24 E 1 and the light modulator 24 A to cure the adhesive. 4 E 1 and the optical modulator 24 A are fixed.
  • the spacer body 24E1, the light modulation device 24A and the incident side polarization unit 24B are applied to the enlarged diameter portion 24E3.
  • the light modulator 24 A and the incident side polarization unit 24 B can be securely fixed to the spacer body 24 E 1.
  • one end of the spacer body 24 E1 to which the light modulator 24 A and the incident side polarization unit 24 B are fixed is cured by ultraviolet light.
  • a mold adhesive is applied, and one end of the spacer main body 24E1 is loosely fitted to the spacer receiving portion 24E2.
  • the spacer receiving portion 24 E 2 of the bin spacer 24 E is prismatic.
  • the cross dichroic prism 244 in the pit 24 D is mounted on the light-incident side end face of the cross dichroic prism 244 using an ultraviolet curing adhesive.
  • the optical device 24 is manufactured according to the above-described steps.
  • the alignment surface between the light incident side end surface of the cross dichroic prism 244 and the spacer receiving portion 24E2 is used as a sliding surface.
  • focus adjustment is performed.
  • the alignment adjustment means that when the direction of the optical axis of the projection lens 3 is the Z direction and two axes orthogonal to the Z direction are the X and Y axes, the X axis direction, the Y axis direction, and the rotation in the XY plane are used. Adjusting the direction (0 direction).
  • Focus adjustment means adjustment in the Z-axis direction, the rotation direction around the X-axis (X0 direction), and the rotation direction around the Y-axis (Y0 direction).
  • ultraviolet rays are irradiated from the light incident side of the incident side polarizing unit 24B toward the hole 245A of the incident side support fixing plate 245. Then, the irradiated ultraviolet light passes through the bin spacer 24E, and the ultraviolet curable adhesive interposed between the spacer receiving portion 24E2 and the spacer body 24E1, and the spacer.
  • the ultraviolet curable adhesive interposed between the receiving portion 24E2 and the light-incident side end surface of the cross dichroic prism 244 is cured.
  • position adjustment and fixing of the liquid crystal panels 241R and 241B are performed in the same manner as described above with reference to the liquid crystal panel 241G that has been adjusted and fixed.
  • the assembly of the optical device 24 does not necessarily have to be performed in the above order. Then, in the optical device 24 assembled as described above, the mounting portion 247B2 of the lower pedestal 247B is mounted and fixed on the mounting surface 262 of the head body 26 with screws or the like. [5] Cooling structure of optical device 24
  • FIG. 12 is a diagram showing a cooling structure of the exit-side polarizing unit 24C.
  • FIG. 12 shows the cooling structure of the emission-side polarization unit 24 C arranged on the liquid crystal panel 24 R side of the three emission-side polarization units 24 C.
  • the polarizing unit 24 C has the same cooling structure.
  • Cooling air blown from a cooling unit is introduced into the optical unit 2 through four cutouts 26 A formed on the mounting surface 26 2 of the head body 26. Is done.
  • the air that has cooled the exit-side polarizing plate 2 43 flows upward, and is divided into right and left by a rectifying section 2 47 A 2 formed on the upper base 2 47 A, and the upper base 2 4 7 A It flows over the optical device 24 through the notch 247A1 formed in the optical unit 24, and flows out of the optical unit 2 (FIG. 1).
  • the remaining cooling air introduced into the optical unit 2 through the four notches 26 2 A is incident on the light-incident side of the exit-side polarization unit 24 C, although not specifically illustrated. Flow from the bottom polarizing unit 24 B, the light modulator 24 A, and the exit polarizing unit 24 C upward from below, and cool the incoming polarizing unit 24 B and the light modulator 24 A. At the same time, the exit side polarization sut 24 C is cooled from the light incident side. Then, these incident-side polarization units 24 B, light modulators 24 A, and The air that has cooled the output-side polarizing unit 24C flows above the optical device 24 and flows out of the optical unit 2 (FIG. 1).
  • the emission-side polarizing unit 24C of the optical device 24 includes an emission-side polarizing plate 243 and an emission-side support / fixed plate 246 made of aluminum.
  • the exit-side polarizing plate 243 includes a first exit-side polarizing plate 243A and a second exit-side polarizing plate 243B.
  • the first exit-side polarizing plate 243A and the second exit-side polarizing plate 243B are Each of them comprises a substrate 243A1, 243B1 and a polarizing film 243A2, 243B2.
  • the emission-side support and fixing plate 246 supports and fixes the emission-side polarizing plate 243, and is fixed to the side surface of the pedestal 247 made of a magnesium alloy.
  • the heat generated in the polarizing films 243A2 and 243B2 by the irradiation of the light beam from the light source device 211 causes the heat transfer path from the substrates 243A1 and 243B1 to the emission-side supporting and fixing plate 246 to the pedestal 247.
  • the heat can be dissipated.
  • the optical device 24 is mounted and fixed on the head body 26 made of a magnesium alloy via the mounting portion 247B2 of the lower pedestal 247B constituting the pedestal 247. Further, the head body 26 is fixed to a light guide 25 made of aluminum. As a result, the heat that has passed through the heat transfer paths of the substrates 243 A1 and 243 B 1, the emission-side supporting and fixing plate 246, and the pedestal 247 is further transmitted to the head 26 to the light guide 25. Therefore, heat does not flow into the optical device 24, and the heat radiation characteristics of the optical device 24 can be improved.
  • the emission side polarizing plate 243 is supported and fixed to the emission side support and fixing plate 246. This makes it possible to configure the substrates 243A1 and 243B1 with a minimum necessary size compared to a configuration in which the emission-side polarizing plate 243 is directly fixed to the side surface of the pedestal 247. An increase in the cost of the optical device 24 due to an increase in size can be avoided.
  • the light modulator 24 A is connected to the cross dichroic prism via the bin spacer 24 E. It is fixed to the light-incident side end face of the beam 24.
  • the emission-side polarizing plate 24 3 Even if the emission side support / fixed plate 2446 undergoes a dimensional change (expansion or shrinkage) due to the heat generated, it is possible to prevent the optical modulator 24A from being displaced. Therefore, there is no change in the mutual positions of the respective liquid crystal panels 241 R, 241 G, and 241 B, thereby preventing pixel shift in the optical image formed by the optical device 24. it can.
  • the emission-side support / fixing plate 2 46 is provided with the plate-like member 2 46 A and the protruding portion 2 46 B, the first emission-side polarization plate 2 constituting the emission-side polarization plate 2 43 is provided. Both 43 A and the second exit side polarizing plate 24 3 B can be supported and fixed.
  • the injection-side supporting and fixing plate 2 46 is formed of a first emission-side polarizing plate 24 3 A and a second emission-side polarizing plate 24 4 B by a plate-like member 2 46 A and a protruding portion 2 46 B.
  • the protruding portion 246B is configured to protrude from the plate member 246A to the light beam emission side, the protrusion 246B and the cross dichroic prism 244 are connected to each other.
  • the protruding portion 2464B and the second emission-side polarizing plate 2443B bonded and fixed to the protruding portion 2446B are arranged.
  • the first exit side polarizing plate 243A is adhesively fixed to the light exit side of the plate member 246A.
  • the plate-like member 246A constituting the injection-side support fixing plate 246 has an attaching portion 246A2 and a supporting portion 246A4, and these attaching portions 246A2 And the support part 2 4 6 A 4 are formed in the same plane, so that the injection side support fixing plate 2 4 6 is manufactured.
  • the optical device 24 can be easily manufactured, and the manufacturing cost of the optical device 24 can be reduced.
  • the injection-side supporting and fixing plate 246 is formed by subjecting a metal plate such as aluminum to sheet metal processing, it is easier to manufacture the injection-side supporting and fixing plate 246.
  • the manufacturing cost of the optical device 24 can be further reduced.
  • the lower pedestal 247B which constitutes the pedestal 247, has a hole 247B1 through which cooling air is circulated, and cooling is performed through this hole 247B1. Air can be blown between the cross dichroic prism 24 and the exit side polarizing unit 24 C, and the heat radiation characteristics of the exit side polarizing plate 24 3 can be further improved.
  • the notch 247 A1 and the rectification section 2.47A2 are formed in the upper pedestal 247A that constitutes the pedestal 247, so that the cross dichroic prism 244, injection Fresh cooling air can always flow without retaining the cooling air flowing between the side polarizing plate 243 and the emission side support fixing plate 246. Accordingly, the heat radiation characteristics of the emission-side polarizing plate 243 can be further improved.
  • the exit-side polarizing plate 2443 includes the first exit-side polarizing plate 2443A and the second exit-side polarizing plate 2443B, it is absorbed by the exit-side polarizing plate 2443.
  • the amount of heat absorbed by the polarizing plates 243A and 243B can be reduced. Therefore, the emission-side polarizing plate 243 is hardly deteriorated by heat, the durability is improved, and the functional reliability can be secured.
  • the incident side polarizing unit 24B is provided with the incident side polarizing plate 242 and the incident side supporting and fixing plate 245 in substantially the same manner as the exit side polarizing unit 24C.
  • the incident-side supporting and fixing plate 245 is formed by subjecting an aluminum flat plate to sheet metal processing, similarly to the emitting-side supporting and fixing plate 246.
  • the heat generated in the incident-side polarizing plate 242 can be efficiently radiated by the low-cost incident-side supporting and fixing plate 245.
  • the lower light guide 25 1 and the upper light guide 25 2 that make up the light guide 25 are made of aluminum flat plate, similar to the incident side support fixing plate 24 5 and the emission side support fixing plate 24 6. Is formed by sheet metal processing. As a result, the manufacturing cost of the optical device 24 and the light guide 25 can be reduced, and the optical The manufacturing cost of knit 2 can be reduced.
  • the projector 1 Since the projector 1 includes the low-cost optical device 24 described above, the manufacturing cost of the projector 1 itself can be reduced. Further, since the projector 1 includes the above-described optical device 24 having good cooling efficiency, a good optical image having no pixel shift can be projected on the screen. Further, the brightness of the light beam emitted from the light source device 211 can be set high, and a clear optical image can be projected on the screen. Furthermore, since there is no need to enhance the cooling capacity of the fans and the like that make up the cooling unit, it is possible to save energy, reduce noise, and reduce the size of the projector 1.
  • the lower light guide 251 Since the entrance-side polarization unit 24B is attached to the optical device 24, the lower light guide 251 does not need a portion for holding the entrance-side polarization unit 24B, thereby reducing manufacturing costs.
  • the incident-side polarization unit 24B is attached to the optical device 24, there is no need to install the incident-side polarization unit 24B in the manufacturing device that manufactures the optical device 24, and the manufacturing device is simplified. it can.
  • the bin spacer 24E is made of an acrylic material having heat insulating properties
  • the injection-side support fixing plate 246, the pedestal 247, the cross dichroic prism 244, the pin spacer 24E, and the holding frame The heat transfer between the cross dichroic prism 244 and the holding frame 249 can be cut off in a path that allows the heat transfer of the 249.
  • the heat transfer between the holding frame 249 and the incident side support fixing plate 245 is also performed in the path that enables the heat transfer from the holding frame 249 to the bin spacer 24E to the incident side support fixing plate 245. Can be shut off.
  • the exit-side polarizing plate 243, the liquid crystal panels 241R, 241G, 241B, and the entrance-side polarizing plate 242 are placed in an independent state in which heat is not transmitted to each other via the pin spacer 24E. Can be set to Therefore, the exit-side polarizing plate 243, the liquid crystal panels 241R, 241G, 241B, and the entrance-side polarizing plate 242 can be independently and efficiently cooled by the cooling air sent to the optical device 24.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an exit-side polarization unit 34C according to the second embodiment.
  • the same structures and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted or simplified.
  • the plate-like member 246A of the emission-side support and fixing plate 246 is formed such that the attachment portion 246A2 and the support portion 246A4 are coplanar. Have been.
  • the plate-shaped member 346A of the emission-side support / fixation plate 346 has three vertical regions by bending as shown in FIG. Is divided into That is, the upper and lower regions function as the sticking portions 346 A2 corresponding to the sticking portions 246 A2 of the first embodiment, and the region between these sticking portions 346 A2 emits the luminous flux to these sticking portions 346 A2. Stepping down to the side (projecting direction of the protruding portion 346B), it functions as a supporting portion 346A4 corresponding to the supporting portion 246A4 of the first embodiment. Then, the first exit side polarizing plate 243A is supported and fixed at the end face on the light incident side of the support portion 346A4.
  • the protrusion 346B of the injection-side support / fixation plate 346 can be formed in substantially the same manner as the protrusion 246B of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Further, the manufacturing method and the cooling structure of the optical device 24 are substantially the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
  • the plate-shaped member 346A of the emission-side support fixing plate 346 in the emission-side polarization unit 34C has an attaching portion 346A2 and a supporting portion 346A4, and the supporting portion 346A4 is attached to the attaching portion 346A2.
  • a step is formed on the light beam emission side.
  • the first exit-side polarizing plate 243A constituting the exit-side polarizing plate 243 is supported and fixed to the light-incident-side end face of the support portion 346A4.
  • the support part 346 A4 A relatively large gap can be formed between the first emission-side polarizing plate 243A defined and the second emission-side polarization plate 243B supported and fixed to the protrusion 346B.
  • the amount of cooling air flowing between the first exit side polarizing plate 24 43 A and the second exit side polarizing plate 24 43 B becomes large, and the first exit side polarizing plate 24 43 A and The heat radiation characteristics of the second exit side polarizing plate 24 43 B can be further improved.
  • FIG. 14 is a diagram showing an exit-side polarization unit 44C in the third embodiment.
  • the same structures and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted or simplified.
  • the plate-like member 246A of the emission-side support and fixing plate 246 has an affixed portion 246A2 and a support portion 246A4. They are formed so as to be coplanar.
  • the projecting portion 2446B of the emission-side support / fixed plate 2446 projects from the plate-like member 2446A to the light beam emission side.
  • the plate-like member 446 A of the emission-side support and fixing plate 446 is bent left and right by bending as shown in FIG.
  • the direction is divided into three areas. That is, the left and right regions function as the support portions 446 A4 corresponding to the support portions 246 A4 of the first embodiment, and the region between these support portions 446 A4 is Stepping down to the light emitting side with respect to 46 A4, it functions as an attaching section 4446A2 corresponding to attaching section 246A2 of the first embodiment.
  • the second exit-side polarizing plate 243B is supported and fixed on the light-incident side end face of the support portion 446A4.
  • the protrusion 446B of the injection-side support / fixing plate 446 can be formed substantially in the same manner as the protrusion 2446B of the first embodiment. Protrude. Then, the first exit-side polarizing plate 243A is supported and fixed on the light-incident-side end face of the projection 446B.
  • the manufacturing method and the cooling structure of the optical device 24 are substantially the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. According to the third embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects similar to the above (1) to (5) and (8) to (17).
  • the plate member 446A of the emission-side support fixing plate 446 in the emission-side polarization unit 44C has an attachment portion 4446A2 and a support portion 4446A4, and is attached.
  • the portion 4446A2 is formed stepwise with respect to the support portion 4446A4 in a direction away from the protrusion 4446B.
  • the second exit-side polarizing plate 243B constituting the exit-side polarizing plate 243 is supported and fixed to the light-incident side end face of the support portion 446A4.
  • a relatively large gap is formed between the second exit-side polarizing plate 24 43 B supported and fixed by the plate member 44 6 A and the light-incident side end face of the cross dichroic prism 24 44. it can. Therefore, the amount of cooling air flowing between the exit side polarizing unit 44 C and the cross dichroic prism 244 increases, and the heat radiation characteristics of the second exit side polarizing plate 24 43 B are further improved. it can.
  • FIG. 15 is a diagram showing an exit-side polarization unit 54C in the fourth embodiment. Specifically, FIG. 15 (A) is a cross-sectional view of the emission-side polarization unit 54C, and FIG. 15 (B) is a view of the emission-side polarization unit 54C as viewed from the light-incident side. .
  • the emission-side polarization plate 243 includes a first emission-side polarization plate 243A and a second emission-side polarization plate 243B.
  • the exit-side polarizing plate 243 is supported and fixed to the exit-side support / fixing plate 246 only at the light-incident-side end face.
  • the emission-side polarizing plate 543 is composed of a substrate 5443A and a substrate 5443. It is composed of polarizing films 5443B and 5443C that are respectively attached to the light-incident side end face and the light-exit side end face of 3A.
  • the emission-side supporting and fixing plate 546 is formed by connecting the emission-side polarizing plate 543 to the light-irradiation-side end surface and the light-incident-side end surface. Support and fix on both sides.
  • the emission-side polarizing plate 543 is provided on the light-incident side end face and the light-beam exit side end face of the substrate 543A having the same configuration as the substrates 243A1 and 243B1 in the first embodiment.
  • polarizing films 543 B and 543 C having the same configuration as the polarizing films 243 A2 and 243 B 2 in the embodiment are attached.
  • the polarizing films 543B and 543C are attached so that the polarization axes are parallel to each other.
  • the injection-side support / fixing plate 546 has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the protruding portion 246B is omitted from the injection-side support / fixation plate 246, is formed in a substantially rectangular shape, and is a molded product such as an aluminum alloy. is there.
  • a cutout 546A1 and an opening 546A3 are formed in the injection-side supporting and fixing plate 546 corresponding to the cutout 246Al and the opening 246A3 in the first embodiment. Also, the sticking part 546 A2 shown in FIG. 15 (B) corresponds to the sticking part 246 A2 in the first embodiment.
  • the support portion 546A4 corresponding to the support portion 246A4 of the first embodiment projects inside the opening 546A3 as shown in FIG.
  • a first support surface 546 A5 for supporting and fixing the light-incident side end surface of the light-incident side 543 and a second support surface 546 A6 for supporting and fixing the light-irradiation side end surface of the emission-side polarizing plate 543 are provided.
  • the first support surface 546A5 extends along the light-incident-side end face of the emission-side support / fixed plate 546, and extends from the light-exit-side end face of the emission-side support / fixed plate 546. It is formed so as to be recessed inside the thickness dimension. Further, as shown in FIG. 15 (B), the first support surface 546A5 is formed so as to protrude into the inside of the opening 546A3 from the lower left and right edges of the opening 546A3. .
  • the second support surface 546 A6 extends along the light-exit-side end surface of the light-exit-side support / fixed plate 546, and also has the light-incident-side surface of the light-exit-side support / fixed plate 546. It is formed so as to be depressed inward in the thickness dimension.
  • the second support surface 546A6 is formed so as to protrude from the upper edge of the opening 546A3 to the inside of the opening 546A3, as shown in FIG. 15 (B). That is, the first support surface 546 A5 and the second support surface 546 A6 are provided at positions where they do not interfere with each other in a plane.
  • the second support surface 5 of the injection-side support fixing plate 546 is formed.
  • the emission-side polarizing plate 543 includes a substrate 543A, and polarizing films 543B and 543C attached to the light-incident side end surface and the light-exit side end surface of the substrate 543A, respectively. This makes it possible to further reduce the manufacturing cost of the optical device 24 by minimizing the number of the substrates 543A.
  • a first support surface 546 A5 and a second support surface 546 A6 are formed on the periphery of the opening 546A3 of the injection side support fixing plate 546, and these first support surfaces 546 A5 and second support surfaces are formed. Since the surfaces 546A6 are formed at positions where they do not interfere with each other in a plane, the exit-side polarizing plate 543 can be supported and fixed by both the light-incident-side end surface and the light-beam exit-side end surface. Therefore, the emission-side polarizing plate 543 can be reliably supported and fixed.
  • the emission-side supporting and fixing plate 546 supports and fixes the emission-side polarizing plate 543 on both the light-incident side end face and the light-beam exit side end face, so that the cooling flow path becomes flush with the cooling air. Without disturbing, uniform the temperature distribution of the exit-side polarizer 543, and the exit-side polarizer
  • the optical image formed by the optical device 24 can be maintained in a clear state.
  • the lower light guide 251 and the lower light guide 25 ⁇ The upper light guide 252, the incident-side supporting and fixing plate 245, and the emitting-side supporting and fixing plate 2 46, 346, 446, and 546 were made of aluminum, but are not limited to this. Alternatively, it may be made of a molded product such as a synthetic resin, an iron-nickel alloy, a Mg alloy, or an A1 alloy, which is formed by molding such as injection molding.
  • the polarizing film is described as the optical conversion film.
  • the invention is not limited thereto, and a configuration using a retardation film, a color correction film, a viewing angle correction film, or the like may be adopted.
  • the first exit-side polarizing plate 243A and the second exit-side polarizing plate 243B have been described as the optical conversion plates.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration may be adopted in which at least two of a plate, a phase difference plate, a color correction plate, and a viewing angle compensation plate are adopted.
  • the cutouts 246A1 and 546A1 have been described as the spacer communicating portions.
  • the present invention is not limited to this. That is, it is sufficient that the spacer main body 24E1 is permeable, and a configuration in which holes are formed in the injection-side supporting and fixing plates 246, 346, 446, 546 may be used.
  • the polarizing films 543B and 543C are described as the optical conversion films respectively attached to the light-incident side end surface and the light-emitting side end surface of the substrate 543A in the exit side polarizing unit 54C.
  • the pedestal 247 includes an upper pedestal 247A and a lower pedestal 247B.
  • the configuration described above has been described, it may be configured with only one of the upper pedestal 247A and the lower pedestal 247B.
  • a cutout 247A1 and a straightening portion 247A2 are formed in the upper pedestal 247A, and a hole 247B1 is formed in the lower pedestal 247B, but the present invention is not limited to this.
  • the notch 247A1 and the rectifying portion 247A2 may be omitted and formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the lower base 247B may have a configuration in which the hole 247B1 is omitted.
  • the shapes and formation positions of the protrusions 246 B, 346 B, and 446 B in 346 and 446 are such that the first emission side polarizing plate 243 A or the second emission side polarizing plate 243 B can be supported and fixed, and There is no particular limitation as long as it is a formation position.
  • the support portions 346A4, 446A4 are stepped down in the projecting direction of the projecting portions 346B, 446B with respect to the attaching portions 346A2, 446A2, but not limited to this.
  • a configuration may be employed in which the support portions 346A4 and 446A4 step down in the direction opposite to the direction in which the projecting portions 346B and 446B project with respect to the sticking portions 346A2 and 446A2.
  • a sufficient gap can be formed between the first exit side polarizing plate 243A and the second exit side polarizing plate 243B, and the cooling efficiency of the exit side polarizing plate 243 can be further improved.
  • the light-emitting side end face of the incident-side supporting and fixing plate 245, the light-emitting side end face of the holding frames 24 and 9 that constitute the light modulator 24A, and the light-emitting side of the emitting side supporting and fixing plate 246 have: A configuration in which a light shielding film is provided may be employed. With such a configuration, it is possible to prevent the light due to the reflection from the cross dichroic prism 244 from being further reflected to the cross dichroic prism 244 side, and to avoid a decrease in contrast due to stray light.
  • the shape and configuration of the light guide 25 are not limited to those described above.
  • the light guide 25 includes a positioning member 253 which is a solid member, and the optical components 212 to 215, 221 to 223, 231 to 234 and the positioning member 253 together with the positioning member 253.
  • the positioning member is formed of a liquid member.
  • an adhesive such as a light-curing adhesive or a thermosetting adhesive can be used as the liquid positioning member.
  • a part that comes into contact with the optical components 2 1 2 to 2 1 5, 2 2 1 to 223, 23 1 to 234 is formed in the component storage section 25 1 B of the lower light guide 25 1 or the upper light guide 252. Keep it. Then, a light-curing adhesive or a heat-curing adhesive is applied to the abutting portion to apply an optical component 2 1 2 to 2 1 5, 221 to 223, 231 to 234 are brought into contact with each other, and the optical components are adjusted using an external optical axis adjustment jig, etc.2 12 to 21 5, 22 1 to 223, 23 1 to 234 I do.
  • the optical components 21 22 to 215, 22 1 to 223, and 231 to 234 are positioned at predetermined positions with respect to the light guide 25 by the surface tension of the light-curing adhesive or the thermosetting adhesive. You. Thereafter, the optical components 212 to 215, 221 to 223, and 231 to 234 are fixed to the light guide 25 by curing a light-curing adhesive or a thermosetting adhesive. In such a configuration, the solid positioning member 253 can be omitted in a state in which the optical components 2 112 to 215, 221 to 223, and 231 to 234 are housed in the light guide 25, so that the light weight of the optical unit 2 is reduced. Can be achieved.
  • the optical components 2 12 to 2 15, 22 1 to 223, and 23 1 to 234 are fixed in position, the light modulator 24 A for the prism unit 24 D, the input-side polarization unit 24 B, An ultraviolet-curable adhesive was used to fix the position of the exit-side polarizing unit 24C, but the invention is not limited to this, and a configuration may be used in which a thermosetting adhesive is used and the position is fixed by hot air or the like when fixed. .
  • the transmission type light modulator in which the light incidence surface and the light emission surface are different is used.
  • a reflection type light modulation device in which the light incidence surface and the light emission surface are the same may be used. Les ,.
  • the optical device of the present invention can be used in the fields of presentation, home theater, and the like because the heat dissipation characteristics of the optical conversion film can be improved at low cost.
  • the present invention is useful as an optical device used in a projector.

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Abstract

 光学装置(24)は、色光毎に画像情報に応じて変調する3つの光変調装置(24A)と、各光変調装置(24A)で変調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム(244)と、クロスダイクロイックプリズム(244)の上下面に固定される熱伝導性材料からなる台座(247)と、光変調装置(24A)から射出される光束の光学特性を変換する光学変換膜としての偏光膜(243A2,243B2)およびこれら偏光膜(243A2,243B2)がそれぞれ貼り付けられ、熱伝導性材料からなる基板(243A1,243B1)を有する射出側偏光板(243)と、射出側偏光板(243)を支持固定する熱伝導性材料からなる射出側支持固定板(246)とを備える。そして、射出側支持固定板(246)は、台座(247)の側面に固定されている。

Description

明 細 書 光学装置、 およびプロジェクタ 技術分野
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
従来、 光源から射出された光束を 3色の色光に分離する色分離光学系と、 色光 毎に画像情報に応じて変調する 3枚の光変調装置と、 各光変調装置で変調された 光束を合成するクロスダイクロイツクプリズムとを備える 3板式のプロジェクタ が知られている (例えば、 特許文献 1 (特開 2 0 0 0— 2 2 1 5 8 8号公報 図 5 ) 参照) 。
この光変調装置の入射側おょぴ射出側には、 入射された光束のうち偏光軸に 沿った方向の光束のみを透過させ、 その他の方向の光束を吸収して、 所定の偏光 光として射出する光学変換板としての偏光板がそれぞれ配置されている。
このような偏光板は、 例えば、 高い熱伝導率を有するサファイア基板上に偏光 膜が貼付されることで構成され、 偏光膜における光の吸収に伴う発熱をサフアイ ァ基板に放熱する構造となっている。
しかしながら、 特許文献 1に記載の発明では、 光変調装置の後段に配置される 偏光板は、 クロスダイクロイツクプリズムの光束入射側端面に直接貼り付けられ ているので、 偏光膜からサファイア基板に伝達した熱を外部に放熱することが困, 難である、 という問題がある。
このような問題を解決するために、 例えば、 以下のような構成が'考えられる。 すなわち、 クロスダイクロイツクプリズムを支持する台座としてのプリズム支 持板を熱伝導性材料から構成する。 また、 偏光板を構成するサファイア基板のサ ィズを大きく形成する。 そして、 サファイア基板とプリズム支持板とを接続し、 偏光膜からサファイア基板に伝達した熱をプリズム支持板に放熱する。 しかしながら、 このような構成では、 サファイア基板のサイズを大きくする必 要があり、 光学装置のコスト低減を図れない、 という問題がある。
本発明の目的は、 光学変換膜の放熱特性の向上を低コストで実現できる光学装 置、 およびプロジェクタを提供することにある。 発明の開示
本発明の光学装置は、 複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の 光変調装置と、 前記光変調装置で変調された各色光を合成して射出する色合成光 学装置とを備えた光学装置であって、 前記色合成光学装置の光束入射側端面と交 差する一対の端面のうち、 少なくともいずれか一方の端面に固定され、 熱伝導性 材料からなる台座と、 前記光変調装置の後段に配置され、 前記光変調装置から射 出される光束の光学特性を変換する光学変換膜、 およぴ前記光学変換膜が貼り付 けられ、 熱伝導性材料からなる透明部材を有する光学変換板と、 光束を通過可能 とする開口を有し、 前記光学変換板を支持固定する熱伝導性材料からなる支持固 定板とを備え、 前記支持固定板は、 前記台座の側面に固定されていることを特徴 とする。 '
ここで、 光学変換膜としては、 例えば、 偏光膜、 位相差膜、 色補正膜、 または 視野角拡大膜等を採用できる。
また、 透明基板としては、 例えば、 サファイア、 水晶、 石英、 または蛍石等で 構成できる。
本発明によれば、 光学装置は、 支持固定板を備え、 この支持固定板は、 光学変 換板を支持固定し、 台座の側面に固定されるので、 光源からの光束の照射により 光学変換膜に発生した熱を透明部材〜支持固定板〜台座の熱伝達経路を迪つて放 熱できる。
また、 光学変換板は、 支持固定板に支持固定されているので、 必要最小限のサ ィズで透明部材を構成でき、 透明部材のサイズの増加による光学装置のコスト增 加を回避できる。
したがって、 光学変換膜の放熱特性の向上を低コストで実現でき、 本発明の目 的を達成できる。
本発明の光学装置では、 前記光変調装置は、 色光を画像情報に応じて変調する 光変調装置本体と、 前記光変調装置本体を保持し、 少なくとも 2つの孔を有する 保持枠とを備え、 前記孔には、 前記光変調装置を前記色合成光学装置の光束入射 側端面に固定する断熱性材料からなるスぺーサが揷通され、前記支持固定板には、 前記スぺーサを揷通可能とするスぺーサ揷通部が形成されていることが好ましい。 例えば、 光変調装置を、 台座の側面に固定される支持固定板に対してスぺーサ を介して固定する構成では、 光学変換板に発生する熱により、 スぺーサおよび支 持固定板の各部材には寸法変化 (膨張、 収縮) が生じる。 したがって、 支持固定 板およぴスぺーサの熱膨張係数が異なる場合には、 各部材に生じる寸法変化によ り、 光変調装置の位置ずれが生じるおそれがある。
ここで、 スぺーサ揷通部としては、 スぺーサを揷通可能とする孔、 切り欠き等 にて構成できる。
また、スぺーサとしては、例えば、アクリル材等の合成樹脂材料を採用できる。 本発明では、 支持固定板には、 スぺーサ揷通部が形成されているので、 光変調 装置は、 スぺーサを介して色合成光学装置の光束入射側端面に固定される。 この ことにより、 光学変換板に発生する熱により支持固定板に寸法変化が生じた場合 でも、 光変調装置に位置ずれが生じることを回避できる。 したがって、 複数の光 変調装置の相互位置に変化が生じることがなく、 光学装置にて形成される光学像 に画素ずれが生じることを防止できる。
また、 スぺーサが断熱性材料から構成されているので、 支持固定板〜台座〜色 合成光学装置〜スぺーサ〜保持枠の熱伝達を可能とする経路において、 色合成光 学装置〜保持枠間での熱の伝達を遮断できる。 このため、 光変調装置本体に発生 した熱が上述した経路を迪つて光学変換板に伝達されることがなく、 逆に光学変 換板に発生した熱が上述した経路を迪つて光変調装置本体に伝達されることもな レ、。 したがって、 光変調装置本体および光学変換板をそれぞれ独立した状態で効 率的に冷却できる。
ここで、 例えば、 スぺーサと支持固定板におけるスぺーサ揷通部の端部とが当 接する状態となった場合であっても、 上記同様に、 光変調装置本体および光学変 換板間での熱的な干渉を回避できる。
本発明の光学装置では、 少なくとも 2つの前記光学変換板を備え、 前記支持固 定板は、 前記開口周縁にて前記光学変換板のうちの一方を支持固定する板状部材 と、 前記板状部材から面外方向に突出し、 前記光学変換板のうちの他方を支持固 定する突出部とを備えていることが好ましい。
ここで、 少なくとも 2つの光学変換板としては、 例えば、 上述した偏光板、 位 相差板、 色補正板、 および視野角補償板のうちの少なくともいずれか 2つを採用 できる。 また、 同一の機能を有する光学変換板、 例えば、 偏光板を少なくとも 2 つで構成してもよい。
また、 突出部としては、 板状部材から該板状部材の面外方向に突出していれば よい。 すなわち、 突出部は、 板状部材から光束入射側に突出する構成を採用して もよく、 板状部材から光束射出側に突出する構成を採用してもよい。
本発明によれば、 支持固定板は、 板状部材および突出部を備えているので、 少 なくとも 2つの光学変換板を支持固定板にて支持固定できる。 また、 これら少な くとも 2つの光学変換板は、 支持固定板において、 互いに面外方向位置が異なる ように支持固定されるので、 光学装置の冷却にファンを用いた場合には、 これら の光学変換板の間に風路が形成されるため、 これらの光学変換板を効率良く冷却 することが可能となる。
また、 突出部が板状部材から光束射出側に突出するように構成すれば、 この突 出部およびこの突出部に支持固定される光学変換板は、 板状部材と色合成光学装 置との間に位置することになる。 このような構成では、 光学装置を大型化するこ となく、 少なくとも 2つの光学変換板を支持固定板にて支持固定できる。
本発明の光学装置では、 前記板状部材は、 前記台座の側面に貼り付けられる貼 付部と、 前記光学変換板のうちの一方を支持固定する支持部とを有し、 前記貼付 部おょぴ前記支持部は、 同一平面状に形成されていることが好ましい。
ここで、 光学変換板のうちの一方は、 支持部の光束入射側に支持固定されても よく、 または、 支持部の光束射出側に支持固定されてもよい。 本発明によれば、 板状部材は、 貼付部および支持部を有し、 これら貼付部およ び支持部は、同一平面状に形成されているので、支持固定板を製造するにあたり、 容易に製造でき、 光学装置の製造コストの低減を図れる。
本発明の光学装置では、 前記板状部材は、 前記台座の側面に貼り付けられる貼 付部と、 前記光学変換板のうちの一方を支持固定する支持部とを有し、 前記支持 部は、 前記貼付部に対して前記突出部の突出方向に段落ち形成されていることが 好ましい。
ここで、 光学変換板のうちの一方は、 支持部の光束入射側に支持固定されても よく、 または、 支持部の光束射出側に支持固定されてもよい。
本発明では、 板状部材は、 貼付部および支持部を有し、 支持部は、 貼付部に対 して突出部の突出方向に段落ち形成されている。 例えば、 突出部が板状部材から 光束射出側に突出している場合には、 板状部材と色合成光学装置との間に突出部 およびこの突出部に支持固定される他方の光学変換板が配置されるとともに、 支 持部およびこの支持部に支持固定される一方の光学変換板も板状部材から光束射 出側に配置されることになる。 したがって、 光学装置を大型化することなく、 少 なくとも 2つの光学変換板を支持固定板にて支持固定できる。 また、 この場合、 光学変換板のうちの一方が、 支持部において、 突出部と離間する側に支持固定さ れれば、この光学変換板と、突出部に支持固定される他方の光学変換板との間に、 所定の隙間を形成できる。 したがって、 光学装置の冷却にファンを用いた場合に は、 これらの光学変換板の間に形成される隙間を風路として構成でき、 これらの 光学変換板をさらに効率良く冷却することが可能となる。
また、 例えば、 突出部が板状部材から光束入射側に突出している場合には、 支 持部およびこの支持部に支持固定される一方の光学変換板が色合成光学装置の光 束入射側端面と離間配置することになる。 このことにより、 支持部に支持固定さ れる一方の光学変換板と色合成光学装置の光束入射側端面との間に、 所定の隙間 を形成できる。 したがって、 光学装置の冷却にファンを用いた場合には、 一方の 光学変換板と色合成光学装置の光束入射側端面との間に形成される隙間も風路と して構成でき、 支持部おょぴ突出部に支持固定される少なくとも 2つの光学変換 板をさらに効率良く冷却することが可能となる。
本発明の光学装置では、 前記板状部材は、 前記台座の側面に貼り付けられる貼 付部と、 前記光学変換板のうちの一方を支持,固定する支持部とを有し、 前記支持 部は、 前記貼付部に対して前記突出部の突出方向と逆方向に段落ち形成されてい ることが好ましい。
ここで、 光学変換板のうちの一方は、 支持部の光束入射側に支持固定されても よく、 または、 支持部の光束射出側に支持固定されてもよい。
本発明では、 板状部材は、 貼付部おょぴ支持部を有し、 支持部は、 貼付部に対 して突出部の突出方向と逆方向に段落ち形成されている。 このことにより、 支持 部に支持固定される一方の光学変換板と、 突出部に支持固定される他方の光学変 換板との間に十分に隙間を形成できる。 したがって、 光学装置の冷却にファンを 用いた場合には、 これらの光学変換板の間に形成される隙間を風路として構成で き、 これらの光学変換板をさらに効率良く冷却できる。
また、例えば、突出部が板状部材から光束射出側に突出するように構成すれば、 光学変換板の冷却効率の向上を図れるとともに、 光学装置の小型化も図れる。 本発明の光学装置では、 前記支持固定板は、 板金加工により形成され、 前記突 出部は、 前記板状部材の一部を切り起こすことにより形成されていることが好ま しい。
本発明によれば、 支持固定板は、 板金加工により形成されているので、 支持固 定板を製造するにあたって、 さらに容易に製造でき、 光学装置の製造コストをさ らに低減できる。
前記支持固定部材の開口周縁には、 前記開口内側に突出し、 前記光学変換板の 光束入射側端面を支持固定する第 1支持面と、 前記開口内側に突出し、 前記光学 変換板の光束射出側端面を支持固定する第 2支持面とが形成され、 前記第 1支持 面おょぴ前記第 2支持面は、 平面的に互いに干渉しない位置に形成されているこ とが好ましい。
本発明によれば、 支持固定板の開口周縁には、 第 1支持面および第 2支持面が 形成され、 これら第 1支持面おょぴ第 2支持面は、 平面的に互いに干渉しない位 置に形成されているので、 光学変換板を光束入射側端面および光束射出側端面の 双方で支持固定できる。 したがって、 光学変換板を確実に支持固定できる。 また、 支持固定板は、 光学変換板を光束入射側端面および光束射出側端面の双 方で支持固定するので、 光学変換板の温度分布を均一化し、 光学変換板の局所的 な過熱を回避できる。 したがって、 光学装置にて形成する光学像を鮮明な状態で 維持できる。
本発明の光学装置では、 前記光学変換板は、 前記透明部材の光束入射側端面お よび光束射出側端面にそれぞれ前記光学変換膜が貼り付けられて構成されている ことが好ましい。
ここで、 透明部材の光束入射側端面および光束射出側端面にそれぞれ貼り付け られる光学変換膜は、 例えば、 上述した偏光膜、 位相差膜、 色補正膜、 およぴ視 野角補償膜のうちの 2つを採用できる。 また、 同一の機能を有する光学変換膜、 例えば、 偏光膜を透明部材の光束入射側端面および光束射出側端面にそれぞれ貼 り付ける構成としてもよい。
本発明によれば、 1つの透明部材の光束入射側端面および光束射出側端面のそ れぞれに光学変換膜が貼り付けられているので、 透明部材の数を必要最低限とす ることで、 光学装置の製造コストをさらに低減できる。
本発明の光学装置では、 前記色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対 の端面のうちのいずれか一方の端面に固定される台座には、 前記色合成光学装置 およぴ前記支持固定板の間に冷却空気を流通させるための孔が形成されているこ とが好ましい。
本発明によれば、 色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対の端面のう ちのいずれか一方の端面に固定される台座には、 冷却空気を流通させるための孔 が形成されているので、 例えば、 光学装置の冷却にファンを用いた場合には、 台 座に形成された孔を介して冷却空気を色合成光学装置おょぴ支持固定板の間に送 風することができ、 光学変換板の放熱特性をさらに向上することが可能となる。 このような構成は、 光学装置が少なくとも 2つの光学変換板を備え、 支持固定 板が、 開口周縁にて光学変換板のうちの一方を支持固定する板状部材と、 この板 状部材から光束射出方向に突出し、 光学変換板のうちの他方を支持固定する突出 部とを備える構成において、 特に好ましい。 このような構成では、 台座に形成さ れた孔からの冷却空気を、 板状部材と色合成光学装置との間に配置され、 突出部 にて支持固定される他方の光学変換板の両端面、 および支持部に支持固定される 一方の光学変換板の片面に効率的に送風することができる。
本発明の光学装置では、 前記色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対 の端面のうちのいずれか他方の端面に固定される台座は、 前記色合成光学装置お よび前記支持固定板の間に流通する冷却空気を外部へと流出可能とする切り欠き と、 該端縁から対向する前記台座に向けて延出し、 前記色合成光学装置および前 記支持固定板の間に流通する冷却空気を前記切り欠きに導く整流部とを備えてい ることが好ましい。
本発明によれば、 色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対の端面のう ちのいずれか他方の端面に固定される台座は、 切り欠きおよび整流部を備えてい るので、 例えば、 光学装置の冷却にファンを用いた場合には、 色合成光学装置お よび支持固定板の間に流通した冷却空気を滞留させることなく、 常に新鮮な冷却 空気を流通させることができる。 したがって、 光学変換板の放熱特性をさらに向 上することが可能となる。
本発明のプロジェクタは、 光源と、 上述した光学装置と、 この光学装置から射 出される光学像を拡大投写する投写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、 上述した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、 プロジヱクタは、 低コス トの光学装置を備えることにより、 該プロジェ クタ自体の製造コストも低減できる。
さらに、 プロジェクタは、 冷却効率の良好な光学装置を備えることにより、 画 素ずれのない良好な光学像をスクリーンに投写できる。 また、 光源から射出され る光束の輝度を高く設定でき、 鮮明な光学像をスク リーンに投写できる。 さらに また、 ファン等の冷却能力を強化する必要がないから、 プロジェクタの省エネル ギー化、 静音化、 および小型化も図れる。 図面の簡単な説明
図 1は、 第 1実施形態に係る光学装置を備えたプロジェクタの構造を示す斜視 図である。
図 2は、 前記実施形態における光学ュニットの内部構造を模式的に示す平面図 である。
図 3は、 前記実施形態における下ライトガイドの構造を示す斜視図である。 図 4は、 前記実施形態におけるレンズ等の保持構造を説明するための図である 図 5は、 前記実施形態におけるダイクロイツクミラーの保持構造を説明するた めの図である。
図 6は、 前記実施形態における反射ミラ一の保持構造を説明するための図であ る。
図 7は、 前記実施形態における光学装置の構造を示す分解斜視図である。 図 8は、 前記実施形態における射出側偏光ュニットを詳細に示す分解斜視図で ある。
図 9は、 前記実施形態におけるビンスぺーサの構造を示す断面図である。 , 図 1 0は、 ビンスぺーサの変形例を示す図である。
図 1 1は、 ビンスぺーサの変形例を示す図である。
図 1 2は、 前記実施形態における射出側偏光ュニットの冷却構造を示す図であ る。
図 1 3は、 第 2実施形態における射出側偏光ュニットを示す図である。
図 1 4は、 第 3実施形態における射出側偏光ュニットを示す図である。
図 1 5は、 第 4実施形態における射出側偏光ユニットを示す図である。 発明を実施するための最良の形態
[第 1実施形態]
以下、 本発明の第 1実施形態を図面に基づいて説明する。 〔1〕 プロジェクタの構造
図 1は、 本実施形態に係る光学装置を備えたプロジェクタ 1の構造を示す斜視 Sである。
プロジェクタ 1は、 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、 スク リーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ 1は、図 1に示すように、 平面視 L字状の光学ュニット 2と、 この光学ュニット 2の一端と接続する投写光 学装置としての投写レンズ 3とを備えている。
なお、 具体的な図示は省略したが、 プロジェクタ 1は、 光学ユニット 2および 投写レンズ 3の他、 外部から供給された電力をプロジェクタ 1の構成部材に提供 する電源ュニット、 光学ュニット 2の後述する液晶パネルを駆動制御する制御基 板、 プロジェクタ 1の構成部材に冷却空気を送風する冷却ファンを有する冷却ュ ニット等を備えて構成される。
光学ユニット 2は、 図示しない制御基板による制御の下、 外部からの画像情報 に応じて光学像を形成する。 この光学ユニット 2は、 具体的には後述するが、 図 1に示すように、 容器状に形成された下ライトガイド 2 5 1およびこの下ライト ガイド 2 5 1の開口部分を閉塞する上ライトガイド 2 5 2を有するライトガイド 2 5と、 このライトガイ ド 2 5内に収納配置される複数の光学部品と、 ライトガ イド 2 5と接続され、 投写レンズ 3を支持するへッド体 2 6とを備えている。 投写レンズ 3は、 光学ュニット 2により画像情報に応じて変調された光学像を 拡大投写する。 この投写レンズ 3は、 筒状の鏡筒內に複数のレンズが収納された 組レンズとして構成され、 複数のレンズの相対位置を変更可能な図示しないレ バーを備え、 投写像のフォーカス調整、 および倍率調整可能に構成されている。 〔2〕 光学ュニット 2の構造
〔2-1〕 光学ュ-ット 2の光学系の構成
図 2は、 光学ユニット 2の内部構造を模式的に示す平面図である。 具体的に、 図 2は、 光学ュニット 2における上ライトガイド 2 5 2を取り外した図である。 ライトガイド 2 5内に収納される複数の光学部品は、 図 2に示すように、 イン テグレータ照明光学系 2 1と、 色分離光学系 2 2と、 リ レー光学系 2 3と、 光変 調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置 2 4とで構成されている。 ィンテグレータ照明光学系 2 1は、 光源から射出された光束を照明光軸直交面 内における照度を均一にするための光学系である。 このィンテグレータ照明光学 系 2 1は、 図 2に示すように、 光源装置 2 1 1、 第 1 レンズアレイ 2 1 2、 第 2 レンズアレイ 2 1 3、 偏光変換素子 2 1 4、 および重畳レンズ 2 1 5を備えて構 成される。
光源装置 2 1 1は、 放射光源としての光源ランプ 2 1 6、 リフレクタ 2 1 7、 およぴリフレクタ 2 1 7の光束射出面を覆う防爆ガラス 2 1 8を備える。そして、 光源ランプ 2 1 6から射出された放射状の光束は、 リフレクタ 2 1 7で反射され て略平行光束とされ、 外部へと射出される。 本実施形態では、 光源ランプ 2 1 6 として、 高圧水銀ランプを採用し、 リフレクタ 2 1 7として、 放物面鏡を採用し ている。 なお、 光源ランプ 2 1 6としては、 高圧水銀ランプに限らず、 例えばメ タルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。 また、 リフレクタ 2 1 7として放物面鏡を採用しているが、 これに限らず、 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。
第 1 レンズアレイ 2 1 2は、 照明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具備している。 各小レンズは、 光源 ランプ 2 1 6から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。 第 2レンズアレイ 2 1 3は、 第 1レンズアレイ 2 1 2と略同様の構成であり、 小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。 この第 2レンズアレイ 2 1 3は、 重畳レンズ 2 1 5とともに、 第 1 レンズァレイ 2 1 2の各小レンズの像 を光学装置 2 4の後述する液晶パネル 2 4 1 R , 2 4 1 G , 2 4 1 Bの画像形成 領域に結像させる機能を有する。
偏光変換素子 2 1 4は、 第 2レンズアレイ 2 1 3からの光を略 1種類の偏光光 に変換するものであり、 これにより、 光学装置 2 4での光の利用効率が高められ ている。
具体的に、 偏光変換素子 2 1 4によって略 1種類の偏光光に変換された各部分 光束は、 重畳レンズ 2 1 5によって最終的に光学装置 2 4の後述する液晶パネル 2 4 1 R , 2 4 1 G , 2 4 1 B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 2 4 1 R, 2 4 1 G , 2 4 1 B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ラン プ 2 1 6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 2 1 4を 用いることにより、 光源ランプ 2 1 6から射出された光束を略 1種類の偏光光に 変換し、 光学装置 2 4における光の利用効率を高めている。 なお、 このような偏 光変換素子 2 1 4は、例えば、特開平 8 3 0 4 7 3 9号公報に紹介されている。 色分離光学系 2 2は、 2枚のダイクロイツクミラー 2 2 1 , 2 2 2と、 反射ミ ラー 2 2 3とを備える。 インテグレータ照明光学系 2 1から射出された複数の部 分光束は、 2枚のダイクロイツクミラー 2 2 1により赤(R ) 、緑(G) 、青(B ) の 3色の色光に分離される。
リレー光学系 2 3は、 入射側レンズ 2 3 1と、 リレーレンズ 2 3 3と、 反射ミ ラー 2 3 2, 2 3 4とを備えている。 このリ レー光学系 2 3は、 色分離光学系 2 2で分離された色光である青色光を光学装置 2 4の後述する液晶パネル 2 4 1 B まで導く機能を有している。
この際、 色分離光学系 2 2のダイクロイツクミラー 2 2 1では、 インテグレー タ照明光学系 2 1から射出された光束のうち、 緑色光成分と青色光成分とは透過 し、 赤色光成分は反射する。 ダイクロイツクミラー 2 2 1によって反射した赤色 光は、 反射ミラー 2 2 3で反射し、 フィールドレンズ 2 2 4を通って、 赤色用の 液晶パネル 2 4 1 Rに到達する。 このフィールドレンズ 2 2 4は、 第 2 レンズァ レイ 2 1 3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 2 4 1 G , 2 4 1 Bの光入射側に設けられたフィー ルドレンズ 2 2 4も同様である。
また、 ダイクロイツクミラー 2 2 1を透過した青色光と緑色光のうちで、 緑色 光は、 ダイクロイツクミラー 2 2 2によって反射し、 フィールドレンズ 2 2 4を 通って、 緑色光用の液晶パネル 2 4 1 Gに到達する。 一方、 青色光は、 ダイク口 イツクミラー 2 2 2を透過してリレー光学系 2 3を通り、 さらにフィールドレン ズ 2 2 4を通って、 青色光用の液晶パネル 2 4 1 Bに到達する。 なお、 青色光にリレー光学系 2 3が用いられているのは、 青色光の光路の長さ が他の色光の光路長さよりも長いため、 光の発散等による光の利用効率の低下を 防止するためである。 すなわち、 入射側レンズ 2 3 1に入射した部分光束をその まま、 フィールドレンズ 2 2 4に伝えるためである。 なお、 リレー光学系 2 3に は、 3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、 これに限らず、 例えば、 赤 色光を通す構成としてもよい。
光学装置 2 4は、 入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形 成する。 この光学装置 2 4は、 色分離光学系 2 2で分離された各色光が入射され る 3つの入射側偏光板 2 4 2を有する入射側偏光ュニット 2 4 Bと、 各入射側偏 光板 2 4 2の後段に配置され、 光変調装置本体としての液晶パネル 2 4 1 R , 2 4 1 G , 2 4 1 Bを有する光変調装置 2 4 A、 および光学変換板としての射出側 偏光板 2 4 3を有する射出側偏光ュニット 2 4 C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 2 4 4を有するプリズムュニット 2 4 Dと、 ビンス ぺーサ 2 4 Eとを備える。 そして、 光学装置 2 4は、 ビンスぺーサ 2 4 Eを介し て、 これら光変調装置 2 4 A, 入射側偏光ュニット 2 4 B , 射出側偏光ュニット 2 4 C , プリズムユニット 2 4 Dが一体化した構成となっている。 なお、 この光 学装置 2 4の詳細な構造については、 後述する。
[2-2] ライ トガイド 2 5の構造
ライトガイド 2 5は、 図 1または図 2に示すように、 上述した光学部品 2 1 , 2 2, 2 3が収納される下ライ トガイド 2 5 1と、 この下ライ トガイド 2 5 1の 上面の開口部分を塞ぐ上ライトガイド 2 5 2と、 光源装置 2 1 1を除く光学部品 2 1 , 2 2 , 2 3を下ライトガイド 2 5 1の所定位置に位置決めする位置決め部 材 2 5 3とを備える。
図 3は、 下ライトガイド 2 5 1の構造を示す斜視図である。
下ライトガイド 2 5 1は、 アルミニウムの平板を板金加工することにより形成 されたものであり、 図 1ないし図 3に示すように、 光源装置 2 1 1が収納される 光源収納部 2 5 1 Aと、光源装置 2 1 1を除く他の光学部品 2 1, 2 2, 2 3 (図 2 ) が収納される部品収納部 2 5 1 Bとを備える。 これら光源収納部 2 5 1 Aお ょぴ部品収納部 2 5 1 Bは、 絞り加工により容器状に形成され、 光源収納部 2 5 1 Aは、 下方側が開口され、 部品収納部 2 5 1 Bは、 上方側が開口されている。 また、 光源収納部 2 5 1 Aおよび部品収納部 2 5 1 Bの接続部分には、 光源装置 2 1 1から射出される光束が通過するように切削等により開口 2 5 1 C (図 3 ) が形成されている。
なお、 これら光源収納部 2 5 1 Aおよび部品収納部 2 5 1 Bは、 一つの平板か ら絞り加工によりそれぞれ光源収納部 2 5 1 Aおよび部品収納部 2 5 1 Bを形成 してもよい。 また、 2つの平板を絞り加工によりそれぞれ光源収納部 2 5 1 Aお よび部品収納部 2 5 1 Bを形成し、 ねじ等により 2つの部材を機械的に接合する 構成、 または、 溶接により 2つの部材を接合する構成を採用してもよい。
光源収納部 2 5 1 Aは、 図示しない下方側の開口から光源装置 2 1 1 (図 2 ) が収納配置される。 この光源収納部 2 5 1 Aの側面には、 図示は省略するが、 光 源装置 2 1 1に発生する熱により温められた空気が光源収納部 2 5 1 A内に滞留 しないように、 切削等によりスリツト状の開口部が形成されている。
部品収納部 2 5 1 Bは、 図 3に示すように、 一端側が光源収納部 2 5 1 Aと接 続し、 他端側が平面視略コ字状である容器状に形成され、 この他端側にヘッド体 2 6が接続される。
この部品収納部 2 5 1 Bにおいて、 側面には、 光学部品 2 1 2〜 2 1 5 , 2 3 1, 2 3 3 (図 2 ) の位置に応じて、 該側面の一部が部品収納部 2 5 1 Bの内側 に切り起こされ、 複数の孔 2 5 1 B 1が形成されている。 また、 側面には、 光学 部品 2 2 3, 2 3 2 , 2 3 4 (図 2 ) の位置に応じて、 内部に向けて貫通する円 形状の複数の孔 2 5 1 B 2が形成されている。 さらに、 平面視略コ字状内側の側 面には、 光源装置 2 1 1 (図 2 ) から射出され、 色分離光学系 2 2 (図 2 ) によ り分離された 3つの色光が光学装置 2 4 (図 2 ) に向けて通過可能に切削等によ り切り欠き 2 5 1 B 3が形成されている。
また、 この部品収納部 2 5 1 Bにおいて、 図示は省略するが、 底面部分および 上端部分には、 ねじ溝を有する複数のバーリング孔が形成されている。
上ライトガイド 2 5 2は、 図 1に示すように、 アルミニウムの平板であり、 切 削等により、 下ライトガイド 2 5 1の部品収納部 2 5 1 Bの上端側の開口部分を 塞ぐように形成されている。 また、 この上ライ トガイド 2 5 2には、 図示は省略 するが、 複数の孔が形成され、 この孔と下ライトガイド 2 5 1に形成された図示 しないパーリング孔とを介してねじ等により下ライトガイド 2 5 1に対して上ラ イ トガイド 2 5 2が固定される。
ここで、 上述の下ライトガイド 2 5 1の光源収納部 2 5 1 Aおよび部品収納部 2 5 1 Bの内面、 および上ライトガイド 2 5 2の下面には、 ブラックアルマイト 処理が施されている。
位置決め部材 2 5 3は、 図 1または図 2に示すように、 第 1 レンズアレイ 2 1 2、 第 2レンズアレイ 2 1 3、 偏光変換素子 2 1 4、 重畳レンズ 2 1 5、 入射側 レンズ 2 3 1、 およぴリレーレンズ 2 3 3をそれぞれ位置決めする第 1位置決め 部材 2 5 3 Aと、 ダイクロイツクミラー 2 2 1, 2 2 2をそれぞれ位置決めする 第 2位置決め部材 2 5 3 B (図 2 ) と、 反射ミラー 2 2 3, 2 3 2 , 2 3 4をそ れぞれ位置決めする第 3位置決め部材 2 5 3 Cとを備えている。 なお、 これら位 置決め部材 2 5 3は、 次に述べる光学部品の保持構造にて具体的に説明する。 〔2-3〕 光学部品の保持構造
次に、ライトガイド 2 5に対する、光源装置 2 1 1を除く光学部品 2 1 , 2 2 , 2 3の保持構造を説明する。
なお、 この光学部品の保持構造としては、 その類似した構造により 3つの保持 構造に分類できる。 すなわち、 第 1 レンズァレイ 2 1 2、 第 2レンズァレイ 2 1 3、偏光変換素子 2 1 4、重畳レンズ 2 1 5、入射側レンズ 2 3 1、 およびリ レー レンズ 2 3 3を保持するレンズ等の保持構造、 ダイクロイツクミラー 2 2 1, 2
2 2を保持するダイクロイツクミラーの保持構造、 および反射ミラー 2 2 3, 2
3 2 , 2 3 4を保持する反射ミラーの保持構造に分類できる。 以下では、 これら 3つの保持構造を順次、 説明する。
〔2 - 3-1〕 レンズ等の保持構造
図 4は、レンズ等の保持構造を説明するための図である。なお、上述のように、 光学部品 2 1 2〜 2 1 5, 2 3 1, 2 3 3の保持構造は、 類似した構造であり、 ここでは主に、 重畳レンズ 2 1 5の保持構造を説明する。
重畳レンズ 2 1 5は、 図 4に示すように、 平面視円形状であり、 光束入射側端 面および光束射出側端面が球面状に膨出する凸レンズとして構成されている。 そ して、 この重畳レンズ 2 1 5を保持する部材としては、 上述した複数の第 1位置 決め部材 2 5 3 Aのうちの 2つの第 1位置決め部材 2 5 3 Aが用いられる。 第 1位置決め部材 2 5 3 Aは、 下ライトガイド 2 5 1の側面に形成された孔 2 5 I B 1に揷通される四角柱状の部材であり、 紫外線光を透過する合成樹脂 (ァ クリル材)から構成されている。また、この第 1位置決め部材 2 5 3 Aにおいて、 四角柱状の一方の端面には、 断面略 V字状の溝部 2 5 3 A 1が形成されている。 この溝部 2 5 3 A 1は、 重畳レンズ 2 1 5の外周端部の断面形状と略同一形状を 有するように形成されている。
ここで、 下ライトガイド 2 5 1の孔 2 5 1 B 1において、 切り起こされた側面 の一部は、 第 1位置決め部材 2 5 3 Aの支持面 2 5 1 B 4として構成される。 そして、 これら第 1位置決め部材 2 5 3は、 下ライ トガイド 2 5 1の側面に形 成された孔 2 5 1 B 1を介して、 溝部 2 5 3 A 1が重畳レンズ 2 1 5の外周端部 に当接することで該重畳レンズ 2 1 5を左右方向から挟持する。 この際、 第 1位 置決め部材 2 5 3と支持面 2 5 1 B 4との間、 およぴ第 1位置決め部材 2 5 3の 溝部 2 5 3 A 1と重畳レンズ 2 1 5の外周端部との間には、 紫外線硬化型接着剤 が充填され、 第 1位置決め部材 2 5 3を介して紫外線を照射して接着剤を硬化さ せることで重畳レンズ 2 1 5がライトガイド 2 5に対して保持固定される。 なお、 その他の光学部品 2 1 2〜 2 1 4, 2 3 1, 2 3 3の保持構造について も、 上述した重畳レンズ 2 1 5の保持構造と略同様である。
[2-3-2] ダイクロイツクミラーの保持構造
図 5は、 ダイクロイツクミラーの保持構造を説明するための図である。 なお、 上述のように、 ダイクロイツクミラー 2 2 1 , 2 2 2の保持構造は、 類似した構 造であり、 ここでは主に、 ダイクロイツクミラー 2 2 2の保持構造を説明する。 ダイクロイツクミラー 2 2 2は、 図 5に示すように、 平面視矩形状であり、 上 述した第 2位置決め部材 2 5 3 Bにより保持される。 第 2位置決め部材 2 5 3 Bは、 図 5に示すように、 下ライトガイド 2 5 1の部 品収納部 2 5 1 Bの底面に固定される板状の台座 2 5 3 B 1と、 この台座 2 5 3 B 1の上面に固定され、 断面視 L字形状を有する一対の板状部材 2 5 3 B 2と、 この一対の板状部材 2 5 3 B 2およぴダイクロイツクミラー 2 2 2の左右側端部 の間に介装されるスぺーサ 2 5 3 B 3とを備えている。
このうち、 一対の板状部材 2 5 3 B 2は、 断面視 L字形状の一方の端面が台座 2 5 3 B 1の上面に固定され、 他方の端面が台座 2 5 3 B 1の上方に延ぴ、 下ラ ィトガイド 2 5 1の部品収納部 2 5 1 Bの側面に略平行に対向配置される。 そし て、 これら一対の板状部材 2 5 3 B 2の間に、 ダイクロイツクミラー 2 2 2が傾 斜して配置され、 該ダイクロイツクミラー 2 2 2の左右端部と該板状部材 2 5 3 B 2の他方の端面とが対向配置する。
これら一対の板状部材 2 5 3 B 2において、 他方の端面には、 該端面の一部が 対向する板状部材 2 5 3 B 2側に三角形状に切り起こされ、 この切り起こされた 部分がスぺーサ 2 5 3 B 3を支持する支持面 2 5 3 B 4として構成されている。 また、 これら一対の板状部材 2 5 3 B 2において、 他方の端面のうち、 フィー ルドレンズ 2 2 4 (図 2 ) 側の端面には、 ダイクロイツクミラー 2 2 2にて反射 された G色光を通過させるための開口 2 5 3 B 5が形成されている。
スぺーサ 2 5 3 B 3は、 三角柱状の部材であり、 第 1位置決め部材 2 5 3 Aと 同様に、 紫外線光を透過する合成樹脂 (アクリル材) から構成されている。 そし て、 このスぺーサ 2 5 3 B 3は、 支持面 2 5 3 B 4に支持されるとともに、 ダイ クロイックミラー 2 2 2の左右端部と板状部材 2 5 3 B 2との間に介装される。 この際、 スぺーサ 2 5 3 B 3の三角柱状の斜面の傾斜方向は、 ダイクロイツクミ ラー 2 2 2の傾斜方向と略同一の方向となるように構成されている。また、スぺー サ 2 5 3 B 3と支持面 2 5 3 B 4との間、 およぴスぺーサ 2 5 3 B 3の斜面とダ ィクロイツクミラー 2 2 2の外周端部との間には、 紫外線硬化型接着剤が充填さ れ、 スぺーサ 2 5 3 B 3を介して紫外線を照射して接着剤を硬化させることでダ ィクロイツクミラー 2 2 2がライトガイド 2 5に対して保持固定される。
なお、 ダイクロイツクミラー 2 2 1の保持構造についても、 上述したダイク口 イツクミラー 2 2 2の保持構造と同様である。
〔2 - 3-3〕 反射ミラーの保持構造
図 6は、 反射ミラーの保持構造を説明するための図である。 なお、 上述のよう に、 反射ミラー 2 2 3, 2 3 2, 2 3 4の保持構造は、 類似した構造であり、 こ こでは主に、 反射ミラー 2 3 2の保持構造を説明する。
反射ミラー 2 3 2は、 図 6に示すように、 平面視矩形状であり、 一方の端面に 高反射性のアルミニウム等が蒸着された反射面を有している。 そして、 この反射 ミラー 2 3 2を保持する部材としては、 上述した第 3位置決め部材 2 5 3 Cが用 いられる。
第 3位置決め部材 2 5 3 Cは、 紫外線光を透過する合成樹脂 (ァクリル材) か ら構成され、 板体 2 5 3 C 1と、 この板体 2 5 3 C 1の一方の端面の四隅部分か ら該端面に直交して突出する円柱状の 4つのピン 2 5 3 C 2とを備えている。 そして、 この第 3位置決め部材 2 5 3 Cは、 下ライ トガイド 2 5 1の側面に形 成された孔 2 5 1 B 2を介して、 ピン 2 5 3 C 2が挿通され、 該ピン 2 5 3 C 2 の先端が反射ミラー 2 3 2の反射面の裏面に当接する。 この際、 ピン 2 5 3 C 2 と反射ミラー 2 3 2の反射面の裏面との間、 およびピン 2 5 3 C 2の外周と孔 2 5 1 B 2との間には、 紫外線硬化型接着剤が充填され、 第 3位置決め部材 2 5 3 Cを介して紫外線を照射して接着剤を硬化させることで反射ミラー 2 3 2がライ トガイ ド 2 5に対して保持固定される。
なお、 その他の反射ミラー 2 2 3, 2 3 4の保持構造についても、 上述した反 射ミラー 2 3 2の保持構造と同様である。
上述した第 1位置決め部材 2 5 3 A、 スぺーサ 2 5 3 B 3、 およぴ第 3位置決 め部材.2 5 3 Cはァクリル材にて構成されていたが、 これに限らず、 紫外線光を 透過する他の合成樹脂で構成してもよく、 その他、 光学ガラス、 水晶、 サフアイ ァ、 石英等にて構成してもよい。 . また、 レンズ等の保持構造、 ダイクロイツクミラーの保持構造、 および反射ミ ラーの保持構造にて用いられる紫外線硬化型接着剤としては、 種々のものを採用 できるが、 ァクリレートを主成分とし、 粘性が 1 7 0 0 0 Pのものが好ましい。 〔2-4〕 へッド体 2 6の構造
ヘッド体 2 6は、 マグネシウム合金で構成され、 側面略 L字状に形成されてい る。 このヘッド体 2 6は、 図 2に示すように、 投写レンズ 3、 および光学装置 2 4を一体化する。 そして、 このヘッド体 2 6は、 側面略 L字状の垂直面外側に形 成されるレンズ支持部 2 6 1と、 側面略 L字状の水平面上側に形成される载置面 2 6 2と、 この载置面 2 6 2上に突設されるフィールドレンズ保持部 2 6 3とを 備えている。
なお、 ヘッド体 2 6は、 マグネシウム合金に限らず、 アルミニウム、 マグネシ ゥム、 チタン、 あるいはこれらを主材料とした合金等の金属によって構成しても よい。
レンズ支持部 2 6 1は、 図 1または図 2に示すように、 略矩形状に形成され、 その四隅部分に表裏を貫通して投写レンズ 3を固定するための図示しない固定用 雌ねじ孔が形成されている。 そして、 このレンズ支持部 2 6 1は、 投写レンズ 3 の図示しない孔を介して固定用雌ねじ孔にねじ等が螺合することで、 投写レンズ 3を支持固定する。
載置面 2 6 2は、 図 2に示すように、 平面視略矩形状に形成されている。 この 载置面 2 6 2において、レンズ支持部 2 6 1近傍であって左右方向略中央部分に、 光学装置 2 4が載置固定される。 また、 この载置面 2 6 2において、 各液晶パネ ル 2 4 1 R , 2 4 1 G , 2 4 1 B側には、 図示しない冷却ュュットから送風され る冷却空気を流通させる 4つの切り欠き 2 6 2 Aが形成されている。
フィールドレンズ保持部 2 6 3は、 載置面 2 6 2に形成された切り欠き 2 6 2 Aの角隅部分から上方に向けて立設されたものであり、 フィールドレンズ 2 2 4 を保持固定する。
ここで、 上述したヘッド体 2 6において、 例えば、 載置面 2 6 2には、 図示は 省略するが、 複数の孔が形成され、 この孔と下ライトガイド 2 5 1に形成された 図示しないバーリング孔とを介してねじ等により下ライ トガイド 2 5 1に対して へッド体 2 6が固定される。
〔 3〕 光学装置 2 4の構造 次に、 図 7を参照して、 光学装置 24の構造について詳説する。
図 7は、 光学装置 24の構造を示す分解斜視図である。 なお、 図 7では、 説明 を簡略化するために、 R色光用の液晶パネル 241 R側のみを分解している。 G 色光用、 B色光用の液晶パネル 241 G, 24 1 B側も同様のものとする。 光学装置 24は、 図 7に示すように、 光変調装置 24 Aと、 入射側偏光ュニッ ト 24 Bと、 射出側偏光ュ-ット 24 Cと、 プリズムュニット 24 Dと、 ビンス ぺーサ 24 Eとを備える。
〔3-1〕 光変調装置 24 Aの構造
光変調装置 24 Aは、 図 7に示すように、 液晶パネル 241 R (24 1 G, 2 4 1 B) と、 この液晶パネル 241 Rを保持する保持枠 249とを備える。 液晶パネル 24 1 R ( 241 G, 241 B) は、 例えば、 ポリシリコン T F T をスィツチング素子として用いたものであり、 対向配置される一対の透明基板內 に液晶が密封封入されている。 そして、 この液晶パネル 241 R (24 1 G, 2 4 1 B) は、 入射側偏光板 242を介して入射する光束を画像情報に応じて変調 して射出する。
保持枠 249は、 液晶パネル 241 R (24 1 G, 241 B) を収容する収納 部 249 Aと、 この収納部 249 Aと係合し収納した液晶パネル 24 1 R (24 1 G, 24 1 B) を押圧固定する支持板 249 Bとを備える。
これら収納部 249 Aおよび支持板 249 Bには、 液晶パネル 24 1 R (24 1 G, 241 B)のパネル面に対応する位置に開口部 249 Cが設けられている。 そして、 液晶パネル 241 R (241 G, 24 1 B) は、 この開口部 249 Cで 露出し、 この部分が画像形成領域となる。 すなわち、 液晶パネル 24 1 R (24 1 G, 241 B) のこの部分に色光 R (G, B) が導入され、 画像情報に応じて 光学像が形成される。
また、 これら収納部 249 Aおよび支持板 249 Bには、 その四隅部分にピン スぺーサ 24 Eを揷通可能とする孔 249 Dが形成されている。
ここで、 収納部 249 Aと支持板 249 Bとの固定は、 図 7に示すように、 支 持板 249 Bの左右両側に設けたフック 249 Eと、 収納部 249 Aの対応する 箇所に設けたフック係合部 2 4 9 Fとの係合により行う。
この保持枠 2 4 9は軽量で熱伝導性が良好な材料、 例えば、 ィンパーおよび 4 2 N i— F e等の鉄—ニッケル合金、 マグネシウム合金、 アルミニウム合金、 炭 素鋼、 黄銅、 ステンレス等の金属、 または、 カーボンファイバー、 カーボンナノ チューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂 (ポリカーボネート、 ポリフエ 二レンサルフアイ ド、 液晶樹脂等) で構成されている。
〔3-2〕 入射側偏光ュニット 2 4 Bの構造
入射側偏光ュニット 2 4 Bは、 図 7に示すように、 入射側偏光板 2 4 2と、 こ の入射側偏光板 2 4 2を支持固定する入射側支持固定板 2 4 5とを備える。
入射側偏光板 2 4 2は、 色分離光学系 2 2で分離された色光のうち、 一定方向 の偏光光のみ透過させ、 その他の光束を吸収する。 この入射側偏光板 2 4 2は、 図 7に示すように、 基板 2 4 2 Aと、 この基板 2 4 2 Aの光束入射側端面に貼り 付けられる偏光膜 2 4 2 Bとを備える。
基板 2 4 2 Aは、 サファイアガラス製の矩形の板材である。 このため、 基板 2 4 2 Aは、 その熱伝導率が約 4 O WZ (m · K) と高いうえに、 その硬度も非常 に高く、 傷がつきにくく透明度が高いものである。 なお、 中輝度で安価性を重視 する場合には、 約 1 0 W/ (m · K) の熱伝導率を有する水晶を用いてもよい。 また、 基板 2 4 2 Aは、 サファイアガラス、 水晶の他、 石英、 蛍石等で構成して もよい。
偏光膜 2 4 2 Bは、矩形状のフィルムであり、 ポリビュルアルコール(P V A) にヨウ素を吸着 ·分散させてフィルム状とした後に、 このフィルム状のものを一 定方向に延伸し、 その後、 延伸されたフィルムの両面にアセテートセルロース系 のフィルムを接着剤で積層することにより構成されている。
入射側支持固定板 2 4 5は、 アルミ二ゥムの平板を板金加工することにより略 矩形状に形成されている。 この入射側支持固定板 2 4 5には、 切削等により、 四 隅部分に孔 2 4 5 Aが形成されているとともに、 入射側偏光板 2 4 2から射出さ れる光束を透過可能とする図示しない開口が形成されている。 そして、 入射側偏 光板 2 4 2は、 入射側支持固定板 2 4 5の光束入射側端面における図示しない開 口周縁に接着固定される。
〔3-3〕 射出側偏光ュニット 2 4 Cの構造
図 8は、 射出側偏光ュニット 2 4 Cを詳細に示す分解斜視図である。
射出側偏光ュニット 2 4 Cは、 図 8に示すように、 射出側偏光板 2 4 3と、 こ の射出側偏光板 2 4 3を支持固定する射出側支持固定板 2 4 6とを備える。 射出側偏光板 2 4 3は、 入射側偏光板 2 4 2と略同様に構成され、 液晶パネル 2 4 1 R ( 2 4 1 G , 2 4 1 B ) から射出された光束のうち、 所定方向の偏光光 のみを透過させ、 その他の光束を吸収するものであり、 透過させる偏光光の偏光 軸は、 入射側偏光板 2 4 2における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交する ように設定されている。 この射出側偏光板 2 4 3は、 図 8に示すように、 第 1射 出側偏光板 2 4 3 Aと、 第 2射出側偏光板 2 4 3 Bとを備える。
第 1射出側偏光板 2 4 3 Aは、 透明部材としての基板 2 4 3 A 1と、 偏光軸が 所定方向とされた状態で、 この基板 2 4 3 A 1の光束射出側に貼り付けられる光 学変換膜としての偏光膜 2 4 3 A 2とを備える。 ここで、 基板 2 4 3 A 1は、 上 述した基板 2 4 2 Aと同様のものである。 また、 偏光膜 2 4 3 A 2は、 上述した 偏光膜 2 4 2 Bと略同様であるが、 偏光軸の方向が異なっている。
第 2射出側偏光板 2 4 3 Bは、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aと同様に、 透明部材 としての基板 2 4 3 B 1と、 光学変換膜としての偏光膜 2 4 3 B 2とを備える。 ここで、 基板 2 4 3 B 1は、 上述した基板 2 4 3 A 1と同様のものである。 偏光 膜 2 4 3 B 2は、 上述した偏光膜 2 4 3 A 2と略同様のものであるが光吸収特性 が異なる。
射出側支持固定板 2 4 6は、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aの偏光膜 2 4 3 A 2、 および第 2射出側偏光板 2 4 3 Bの偏光膜 2 4 3 B 2の偏光軸が互いに平行とな るように、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 Bを支持固 定する。 この射出側支持固定板 2 4 6は、 入射側支持固定板 2 4 5と同様に、 了 ルミ二ゥムの平板を板金加工することにより略矩形状に形成されている。 この射 出側支持固定板 2 4 6は、 図 8に示すように、 板状部材 2 4 6 Aと、 この板状部 材 2 4 6 Aから光束射出側に突出する突出部 2 4 6 Bとを備える。 板状部材 2 4 6 Aにおいて、 四偶部分には、 切削等により、 ビンスぺーサ 2 4 Eを揷通可能とするスぺーサ揷通部としての切り欠き 2 4 6 A 1が形成されてい る。 そして、 板状部材 2 4 6 Aの上下端部が貼付部 2 4 6 A 2として機能し、 こ の貼付部 2 4 6 A 2の光束射出側端面が、 台座 2 4 7の側面に接着固定される。 また、 板状部材 2 4 6 Aにおいて、 略中央部分には、 切削等により、 光変調装 置 2 4 A (図 7 ) から射出される光束を透過可能とする開口 2 4 6 A 3が形成さ れている。
突出部 2 4 6 Bは、 板状部材 2 4 6 Aにおける開口 2 4 6 A 3の上下辺縁近傍 にそれぞれ 2つずつ設けられている。 この突出部 2 4 6 Bは、 板状部材 2 4 6 A を切り起こすことにより形成され、 光束射出側に突出するとともに、 先端部分が 左右方向略中央部分に向けて折り曲げられ、 断面視略 L字状に形成されている。 そして、 射出側支持固定板 2 4 6における 4つの突出部 2 4 6 Bの光束射出側 端面に、 偏光膜 2 4 3 B 2が光束射出側に位置するように第 2射出側偏光板 2 4 3 Bが接着固定される。 また、 板状部材 2 4 6 Aにおける開口 2 4 6 A 3の周縁 部分が支持部 2 4 6 A 4となり、 この支持部 2 4 6 A 4の光束射出側端面に、 偏 光膜 2 4 3 A 2が光束射出側に位置するように第 1射出側偏光板 2 4 3 Aが接着 固定される。 この状態では、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 Bが対向配置されるとともに、 偏光膜 2 4 3 A 2 , 2 4 3 B 2の偏光軸が 互いに平行となっている。
〔3- 4〕 プリズムユニット 2 4 Dの構造
プリズムユニット 2 4 Dは、 図 7に示すように、 クロスダイクロイツクプリズ ム 2 4 4と、 クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の上下端面 (光束入射側端面 と直交する一対の端面) に固定される台座 2 4 7とを備える。
クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4は、 射出側偏光板 2 4 3から射出され、 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。 このクロスダイク ロイックプリズム 2 4 4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。 台座 2 4 7は、 図 7に示すように、 クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の上 面に固定される上台座 2 4 7 Aと、 クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の下面 に固定される下台座 2 4 7 Bとを備える。
上台座 2 4 7 Aは、 略直方体状に形成され、 外周形状はクロスダイクロイツク プリズム 2 4 4よりも若干大きく、 側面がクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4 の側面よりも突出している。
この上台座 2 4 7 Aにおいて、 四隅部分には、 上下面にかけて切り欠き 2 4 7 A 1が形成されている。
また、 この上台座 2 4 7 Aにおいて、 各光変調装置 2 4 Aが設置される三方の 側面には、 各側面の端縁から下台座 2 4 7 Bに向けて延出する平面視略三角形状 の整流部 2 4 7 A 2が形成されている。 そして、 この整流部 2 4 7 A 2の厚み寸 法は、 クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の光束入射側端面から上台座 2 4 7 Aの側面の突出する寸法と略同一に設定されている。 すなわち、 上台座 2 4 7 A をクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4に設置した場合には、 クロスダイク口 イツクプリズム 2 4 4の光束入射側端面に整流部 2 4 7 A 2が当接する。
下台座 2 4 7 Bは、 上台座 2 4 7 Aと略同様に、 略直方体状に形成され、 外周 形状はクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4よりも若干大きく、 側面がクロスダ ィクロイツクプリズム 2 4 4の側面よりも突出している。
この下台座 2 4 7 Bにおいて、 4つの端面近傍には、 上下面を貫通して図示し ない冷却ュニットから送風される冷却空気をクロスダイクロイックプリズム 2 4 4と射出側偏光ュニット 2 4 Cとの間に流通可能とする 4つの孔 2 4 7 B 1が形 成されている。
また、 この下台座 2 4 7 Bには、 4つの角部分から外側に延出して、 光学装置 2 4をへッド体 2 6の載置面 2 6 2に固定するための取付部 2 4 7 B 2が形成さ れている。 そして、 光学装置 2 4がヘッド体 2 6の載置面 2 6 2に固定された状 態では、 下台座 2 4 7 Bの 4つの孔 2 4 7 B 1の位置がへッド体 2 6の载置面 2 6 2に形成された 4つの切り欠き 2 6 2 Aの位置に対応する。
これら上台座 2 4 7 Aおよび下台座 2 4 7 Bは、 マグネシウム合金で構成され ている。 ただし、 これら上台座 2 4 7 Aおよぴ下台座 2 4 7 Bの材料は、 マグネ シゥム合金に限られない。 例えば、 軽量で熱伝導性が良好な、 A l、 M g、 T i やこれらの合金、インバーおょぴ 4 2 N i— F e等の鉄—ニッケル合金、炭素鋼、 黄銅、 ステンレス等の金属、 又は、 カーボンファイバー、 カーボンナノチューブ 等のカーボンフィラーを混入させた樹脂 (ポリカーボネート、 ポリフエ-レンサ ルファイ ド、 液晶樹脂等) を用いても良い。
〔3-5〕 ビンスぺーサ 2 4 Eの構造
. 図 9は、 ビンスぺーサ 2 4 Eの構造を示す断面図である。
ビンスぺーサ 2 4 Eは、 図 7または図 9に示すように、 入射側支持固定板 2 4 5の孔 2 4 5 A、 保持枠 2 4 9の孔 2 4 9 Dに揷通されるスぺーサ本体 2 4 E 1 と、 クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の光束入射側端面に固定され、 スぺー サ本体 2 4 E 1の一端と嵌合するスぺーサ受け部 2 4 E 2とを備える。
スぺーサ本体 2 4 E 1は、 略円柱状の部材であり、 紫外線光を透過しかつ、 断 熱性を有する合成樹脂 (アクリル材) から構成されている。
このスぺーサ本体 2 4 E 1において、 スぺーサ受け部 2 4 E 2に嵌合する一端 とは反対側の他端近傍には、 段差を持って拡径する拡径部 2 4 E 3を有し、 拡径 部 2 4 E 3の両端部にそれぞれ入射側支持固定板 2 4 5の光束射出側端面および 保持枠 2 4 9の光束入射側端面が当接する。
スぺーサ受け部 2 4 E 2は、 有底筒状の部材であり、 紫外線光を透過する合成 樹脂 (ァクリル材) から構成され、 スぺーサ本体 2 4 E 1の一端を遊嵌状態で受 ける。
なお、 これらスぺーサ本体 2 4 E 1およぴスぺーサ受け部 2 4 E 2は、 アタリ ル材に限らず、 紫外線光を透過する断熱性の材料、 例えば、 他の合成樹脂等、 ま たはガラス等で構成してもよい。 また、 ビンスぺーサ 2 4 Eの数は、 4つに限ら ず、 2つ以上あればよい。 この場合、 入射側支持固定板 2 4 5の孔 2 4 5 A、 お ょぴ保持枠 2 4 9の孔 2 4 9 Dの数もビンスぺーサ 2 4 Eの数に対応するように 形成すればよい。
また、 スぺーサ受け部 2 4 E 2は、 有底筒状の部材に限らず、 図 1 0に示すよ うに、 底のない筒状の形状を有するように形成してもよい。
さらに、 ビンスぺーサ 2 4 Eは、 スぺーサ本体 2 4 E 1およぴスぺーサ受け部 2 4 E 2の 2つの部材の構成に限らず、 1つの部材にて構成してもよい。例えば、 ビンスぺーサ 2 4 Eは、 図 1 1に示すように、 一端側から他端側にかけて略同一 の径を有するように構成され、 他端には段差を持って縮径する縮径部 2 4 E 4を 有している。 そして、 一端がクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の光束入射側 端面に直接固定され、 他端の縮径部 2 4 E 4に入射側偏光ュニット 2 4 Bの孔 2 4 5 Aが嵌合固定される。 また、 光変調装置 2 4 Aの保持枠 2 4 9は、 孔 2 4 9 Dを介してビンスぺーサ 2 4 Eの外周に当接する。
〔4〕 光学装置 2 4の製造方法
上述した光学装置 2 4は、 以下の手順により組み立てられる。
(A) 先ず、 以下のように光変調装置 2 4 A、 入射側偏光ユニット 2 4 B、 射出 側偏光ュニット 2 4 C、 およびプリズムュニット 2 4 Dを組み立てる。
(A - 1 ) 保持枠 2 4 9の収納部 2 4 9 Aに各液晶パネル 2 4 1 R , 2 4 1 G , 2 4 1 Bを収納する。 この後、 保持枠 2 4 9の支持板 2 4 9 Bを収納部 2 4 9 A の液晶パネル挿入側から取り付けて、 各液晶パネル 2 4 1 R , 2 4 1 G , 2 4 1 Bを押圧固定し、 光変調装置 2 4 Aを組み立てる。
(A— 2 ) 入射側支持固定板 2 4 5の光束入射側端面における図示しない開口の 周縁に接着剤を用いて入射側偏光板 2 4 2を固定し、 入射側偏光ュニット 2 4 B を組み立てる。
(A - 3 ) 射出側支持固定板 2 4 6の板状部材 2 4 6 Aにおける支持部 2 4 6 A 4の光束射出端面に接着剤を用いて第 1射出側偏光板 2 4 3 Aを固定する。また、 射出側支持固定板 2 4 6の突出部 2 4 6 Bの光束射出側端面に接着剤を用いて第 2射出側偏光板 2 4 3 Bを固定し、 射出側偏光ュニット 2 4 Cを組み立てる。 (A - 4 ) クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の上下面に接着剤を用いて台座 2 4 7を固定し、 プリズムユニット 2 4 Dを組み立てる。
( B ) 次に、 プリズムユニット 2 4 Dにおける台座 2 4 7の側面に接着剤を用い て射出側偏光ュニット 2 4 Cにおける射出側支持固定板 2 4 6の貼付部 2 4 6 A 2の光束射出側端面を固定する。
( C ) 次に、 スぺーサ本体 2 4 E 1の拡径部 2 4 E 3の両端面に紫外線硬化型接 着剤を塗布する。 そして、 スぺーサ本体 2 4 E 1の他端側を入射側偏光ユニッ ト 2 4 Bにおける入射側支持固定板 2 4 5の孔 2 4 5 Aに挿通し、 スぺーサ本体 2 4 E 1の拡径部 2 4 E 3に入射側支持固定板 2 4 5の光束射出側端面を当接させ る。 そしてまた、 スぺーサ本体 2 4 E 1の拡径部 2 4 E 3と入射側偏光ユニット 2 4 Bとの間に介在する紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射して硬化させ、 ス ぺーサ本体 2 4 E 1と入射側偏光ュニット 2 4 Bとを固定する。
(D ) また、 スぺーサ本体 2 4 E 1の一端側を光変調装置 2 4 Aにおける保持枠 2 4 9の孔 2 4 9 Dに揷通し、 スぺーサ本体 2 4 E 1の拡径部 2 4 E 3に光変調 装置 2 4 Aの光束入射側端面を当接させる。 そして、 スぺーサ本体 2 4 E 1の拡 径部 2 4 E 3と光変調装置 2 4 Aとの間に介在する紫外線硬化型接着剤に紫外線 を照射して硬化させ、 スぺーサ本体 2 4 E 1と光変調装置 2 4 Aとを固定する。 上述した (C ) , (D ) の工程において、 スぺーサ本体 2 4 E 1と、 光変調装 置 2 4 Aおよび入射側偏光ユニット 2 4 Bとを、 拡径部 2 4 E 3に当接させた状 態で固定することで、 例えば、 光変調装置 2 4 Aの保持枠 2 4 9、 および入射側 偏光ュニット 2 4 Bの入射側支持固定板 2 4 5の厚み寸法が小さい場合であって も、 光変調装置 2 4 Aおよび入射側偏光ュニット 2 4 Bをスぺーサ本体 2 4 E 1 に対して確実に固定できる。
( E ) 次に、 (C ) , ( D ) の工程において、 光変調装置 2 4 Aおよび入射側偏 光ュニッ ト 2 4 Bが固定されたスぺーサ本体 2 4 E 1の一端に紫外線硬化型接着 剤を塗布し、 該スぺーサ本体 2 4 E 1の一端をスぺーサ受け部 2 4 E 2に遊嵌状 態で配置する。 そして、 一体化された光変調装置 2 4 A、 入射側偏光ユエット 2 4 B、 およびビンスぺーサ 2 4 Eにおいて、 該ビンスぺーサ 2 4 Eのスぺーサ受 け部 2 4 E 2をプリズムュ二ット 2 4 Dにおけるクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4の光束入射側端面に紫外線硬化型接着剤を用いて装着する。
( F ) そして、 スぺーサ受け部 2 4 E 2とクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4 の光束入射側端面との間の紫外線硬化型接着剤、 およびスぺーサ受け部 2 4 E 2 とスぺーサ本体 24 E 1との間の紫外線硬化型接着剤が未硬化な状態で、 各液晶 パネル 241 R, 241 G, 241 Bの位置調整を実施する。
(G) 各液晶パネル 241 R, 24 1 G, 24 1 Bの位置調整を実施した後に、 紫外線硬化型接着剤を硬化させて固定する。
以上のような工程手順によって光学装置 24は製造される。
なお、 上記 (F) , (G) における各液晶パネル 24 1 R, 24 1 G, 24 1 Bの位置調整は、 例えば、 以下のように実施する。
先ず、 投写レンズ 3 (図 1、 図 2) と正対する液晶パネル 241 Gについて、 クロスダイクロイツクプリズム 244の光束入射側端面とスぺーサ受け部 24 E 2との接合面を摺動面としてァライメント調整を実施し、 スぺーサ受け部 24 E 2とスぺーサ本体 24 E 1との接合部、 すなわち、 スぺーサ受け部 24 E 2に対 してスぺーサ本体 24 E 1を摺動させることによって、 フォーカス調整を実施す る。 ここで、 ァライメント調整とは、 投写レンズ 3の光軸方向を Z方向、 これに 直交する 2軸を X, Y軸とした場合、 X軸方向と、 Y軸方向と、 XY平面内の回 転方向 (0方向) の調整を意味する。 フォーカス調整とは、 Z軸方向と、 X軸を 中心とした回転方向 (X 0方向) と、 Y軸を中心とした回転方向 (Y 0方向) の 調整を意味する。
そして、 所定の位置に液晶パネル 241 Gを調整した後、 入射側偏光ュニット 24 Bの光束入射側から入射側支持固定板 245の孔 245 Aに向けて紫外線を 照射する。そして、照射された紫外線は、 ビンスぺーサ 24 E内を通過し、スぺー サ受け部 24 E 2とスぺーサ本体 24 E 1との間に介在する紫外線硬化型接着剤、 およびスぺーサ受け部 24 E 2とクロスダイクロイックプリズム 244の光束入 射側端面との間に介在する紫外線硬化型接着剤を硬化する。
次に、 位置調整と固定が完了した液晶パネル 241 Gを基準として、 上記と同 様に、 液晶パネル 241 R, 24 1 Bの位置調整および固定を実施する。
なお、光学装置 24の組み立ては、必ずしも上記の順序で実施する必要はない。 そして、 以上のように組み立てられた光学装置 24は、 下台座 247 Bの取付 部 247 B 2をねじ等によりへッド体 26の載置面 262に載置固定される。 〔5〕 光学装置 2 4の冷却構造
次に、 ッド体 2 6を介してライトガイド 2 5に固定された光学装置 2 4の冷 却構造について説明する。 ここでは主に、 光学装置 2 4の射出側偏光ユニット 2 4 Cの冷却構造について詳説する。
図 1 2は、 射出側偏光ュニット 2 4 Cの冷却構造を示す図である。 なお、 図 1 2では、 3つの射出側偏光ュニット 2 4 Cのうち、 液晶パネル 2 4 1 R側に配置 された射出側偏光ュニット 2 4 Cの冷却構造を示しているが、 他の射出側偏光ュ ニット 2 4 Cも同様の冷却構造であるものとする。
図示しない冷却ュ-ットから送風された冷却空気は、 へッド体 2 6における載 置面 2 6 2に形成された 4つの切り欠き 2 6 2 Aを介して光学ュニット 2内に導 入される。
この際、 4つの切り欠き 2 6 2 Aを介して光学ュニット 2内に導入される冷却 空気の一部は、 図 1 2に示すように、 光学装置 2 4の下台座 2 4 7 Bに形成され た孔 2 4 7 B 1を介してクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4と射出側偏光ュ ニット 2 4 Cとの間に流通する。この流通する冷却空気により、射出側偏光ュニッ ト 2 4 Cの射出側支持固定板 2 4 6における突出部 2 4 6 Bに接着固定された第 2射出側偏光板 2 4 3 Bの両端面、 および支持部 2 4 6 A 4に接着固定された第 1射出側偏光板 2 4 3 Aの光束射出側端面が冷却される。
そして、射出側偏光板 2 4 3を冷却した空気は、上方に向けて流れるとともに、 上台座 2 4 7 Aに形成された整流部 2 4 7 A 2により左右に分かれ、 上台座 2 4 7 Aに形成された切り欠き 2 4 7 A 1を介して光学装置 2 4の上方に流れ、 光学 ユニット 2 (図 1 ) の外部へと流出する。
また、 4つの切り欠き 2 6 2 Aを介して光学ュニット 2内に導入される残りの 冷却空気は、 具体的な図示は省略するが、 射出側偏光ユニット 2 4 Cの光束入射 側において、 入射側偏光ュニット 2 4 B、 光変調装置 2 4 A、 および射出側偏光 ユニット 2 4 Cを下方から上方へと流れ、 入射側偏光ュニット 2 4 Bおよぴ光変 調装置 2 4 Aを冷却するとともに、 光束入射側から射出側偏光ュュット 2 4 Cを 冷却する。 そして、 これら入射側偏光ユニット 2 4 B、 光変調装置 2 4 A、 およ び射出側偏光ュニット 24 Cを冷却した空気は、 光学装置 24の上方に流れ、 光 学ユニット 2 (図 1) の外部へと流出する。
〔6〕 第 1実施形態の効果
上述した第 1実施形態によれば、 以下のような効果がある。
( 1 ) 光学装置 24の射出側偏光ュニット 24 Cは、 射出側偏光板 243とアル ミニゥムから構成される射出側支持固定板 246とを備えている。 また、 射出側 偏光板 243は、 第 1射出側偏光板 243 Aおよぴ第 2射出側偏光板 243 Bを 備え、 これら第 1射出側偏光板 243 Aおよび第 2射出側偏光板 243 Bは、 そ れぞれ基板 243A 1, 243 B 1およぴ偏光膜 243A2, 243 B 2から構 成されている。 そして、 射出側支持固定板 246は、 射出側偏光板 243を支持 固定し、 マグネシウム合金から構成される台座 247の側面に固定される。 この ことにより、 光源装置 2 1 1からの光束の照射により偏光膜 243A2, 243 B 2に発生した熱を基板 243A 1, 243 B 1〜射出側支持固定板 246〜台 座 247の熱伝達経路を迪つて放熱できる。
(2) 光学装置 24は、 台座 247を構成する下台座 247 Bの取付部 247 B 2を介してマグネシウム合金から構成されるへッド体 26に載置固定される。 ま た、 ヘッド体 26は、 アルミニウムから構成されるライトガイド 25に固定され る。 このことにより、 基板 243 A1, 243 B 1〜射出側支持固定板 246〜 台座 247の熱伝達経路を迪つた熱は、 さらにヘッド体 26〜ライ トガイド 25 に伝達される。 したがって、 光学装置 24に熱が菴ることがなく、 光学装置 24 の放熱特性を向上できる。
(3) 射出側偏光板 243は、 射出側支持固定板 246に支持固定されている。 このことにより、 射出側偏光板 243を直接、 台座 247の側面に固定する構成 と比較して、 必要最小限のサイズで基板 243A1, 243 B 1を構成でき、 基 板 243A 1, 243 B 1のサイズの増加による光学装置 24のコスト増加を回 避できる。
(4) 射出側支持固定板 246には、 切り欠き 246 Aが形成されているので、 光変調装置 24 Aは、 ビンスぺーサ 24 Eを介してクロスダイクロイックプリズ ム 2 4 4の光束入射側端面に固定される。 このことにより、 光変調装置 2 4 Aが ビンスぺーサ 2 4 Eを介して射出側支持固定板 2 4 6の光束入射側端面に固定さ れる構成と比較して、 射出側偏光板 2 4 3に発生する熱により射出側支持固定板 2 4 6に寸法変化 (膨張、 収縮) が生じた場合でも、 光変調装置 2 4 Aに位置ず れが生じることを回避できる。 したがって、 各液晶パネル 2 4 1 R, 2 4 1 G , 2 4 1 Bの相互位置に変化が生じることがなく、 光学装置 2 4にて形成される光 学像に画素ずれが生じることを防止できる。
( 5 ) 射出側支持固定板 2 4 6は、 板状部材 2 4 6 Aおよび突出部 2 4 6 Bを備 えているので、 射出側偏光板 2 4 3を構成する第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび 第 2射出側偏光板 2 4 3 Bの双方を支持固定できる。 また、 射出側支持固定板 2 4 6は、 板状部材 2 4 6 Aおよび突出部 2 4 6 Bにて、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 Bを互いに面外方向位置が異なるように支持固 定するので、 これら第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 B の間に風路が形成され、 これら第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光 板 2 4 3 Bの放熱特性を向上できる。
( 6 ) 突出部 2 4 6 Bは、 板状部材 2 4 6 Aから光束射出側に突出するように構 成されているので、 板状部材 2 4 6 Aとクロスダイクロイックプリズム 2 4 4と の間に、 突出部 2 4 6 Bおよびこの突出部 2 4 6 Bに接着固定される第 2射出側 偏光板 2 4 3 Bが配置されることとなる。 また、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aは、 板状部材 2 4 6 Aの光束射出側に接着固定される。 このことにより、 光学装置 2 4を大型化することなく、 射出側支持固定板 2 4 6にて、 2つの第 1射出側偏光 板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 Bを支持させることができる。 また、 光変調装置 2 4 A等の他の部材と第 1射出側偏光板 2 4 3 Aまたは第 2射出側偏 光板 2 4 3 Bとの間で機械的干渉が生じることを回避でき、 射出側偏光板 2 4 3 の機能的信頼性を確保できる。
( 7 ) 射出側支持固定板 2 4 6を構成する板状部材 2 4 6 Aは、 貼付部 2 4 6 A 2および支持部 2 4 6 A 4を有し、 これら貼付部 2 4 6 A 2および支持部 2 4 6 A 4は、 同一平面状に形成されているので、 射出側支持固定板 2 4 6を製造する にあたり、 容易に製造でき、 光学装置 2 4の製造コストの低減を図れる。
( 8 ) 射出側支持固定板 2 4 6は、 アルミニウムなどの金属の平板に板金加工を 施すことにより形成されているので、 射出側支持固定板 2 4 6を製造するにあた り、 さらに容易に製造でき、 光学装置 2 4の製造コストをさらに低減できる。 ( 9 ) 台座 2 4 7を構成する下台座 2 4 7 Bには、 冷却空気を流通させるための 孔 2 4 7 B 1が形成されているので、 この孔 2 4 7 B 1を介して冷却空気をクロ スダイクロイツクプリズム 2 4 4およぴ射出側偏光ュニット 2 4 Cの間に送風す ることができ、 射出側偏光板 2 4 3の放熱特性をさらに向上できる。
( 1 0 ) 台座 2 4 7を構成する上台座 2 4 7 Aには、 切り欠き 2 4 7 A 1および 整流部 2.4 7 A 2が形成されているので、クロスダイクロイツクプリズム 2 4 4、 射出側偏光板 2 4 3、 および射出側支持固定板 2 4 6の間に流通した冷却空気を 滞留させることなく、 常に新鮮な冷却空気を流通させることができる。 したがつ て、 射出側偏光板 2 4 3の放熱特性をさらに向上できる。
( 1 1 ) 射出側偏光板 2 4 3は、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏 光板 2 4 3 Bを備えているので、 射出側偏光板 2 4 3にて吸収する光束の熱を按 分でき、 各偏光板 2 4 3 A, 2 4 3 Bが吸収する熱量を少なくできる。 したがつ て、 射出側偏光板 2 4 3の熱劣化を生じにくくし、 耐久性の向上を図れ、 機能的 信頼性を確保できる。
( 1 2 ) 入射側偏光ュニット 2 4 Bは、 射出側偏光ュニット 2 4 Cと略同様に、 入射側偏光板 2 4 2と、 入射側支持固定板 2 4 5とを備えている。 そして、 入射 側支持固定板 2 4 5は、 射出側支持固定板 2 4 6と略同様に、 アルミニウムの平 板に板金加工を施すことにより形成されている。 このことにより、 低コストの入 射側支持固定板 2 4 5にて入射側偏光板 2 4 2に発生した熱を効率的に放熱させ ることができる。
( 1 3 ) ライトガイド 2 5を構成する下ライトガイド 2 5 1および上ライトガイ ド 2 5 2は、 入射側支持固定板 2 4 5および射出側支持固定板 2 4 6と同様に、 アルミニウムの平板を板金加工することにより形成される。 このことにより、 光 学装置 2 4およびライ トガイ ド 2 5の製造コストを低減でき、 ひいては光学ュ ニッ ト 2の製造コストを低減できる。
( 14)プロジェクタ 1は、上述した低コストの光学装置 24を備えているので、 該プロジェクタ 1自体の製造コス トも低減できる。 また、 プロジェクタ 1は、 上 述した冷却効率の良好な光学装置 24を備えているので、 画素ずれのない良好な 光学像をスクリーンに投写できる。 さらに、 光源装置 21 1から射出される光束 の輝度を高く設定でき、 鮮明な光学像をスクリーンに投写できる。 さらにまた、 冷却ュニットを構成するファン等の冷却能力を強化する必要がないから、 プロ ジェクタ 1の省エネルギー化、 静音化、 および小型化も図れる。
(1 5) 入射側偏光ユニット 24 Bを光学装置 24に取り付けるため、 下ライト ガイド 25 1に入射側偏光ュニット 24 Bを保持する部分が不要となり、 製造コ ストを低減できる。
(1 6) また、 入射側偏光ユニット 24 Bを光学装置 24に取り付けるため、 光 学装置 24を製造する製造装置に入射側偏光ュニット 24 Bを設置する部分が不 要となり、 製造装置を簡略化できる。
(1 7) さらに、 ビンスぺーサ 24 Eが断熱性を有するアクリル材で構成されて いるので、 射出側支持固定板 246〜台座 247〜クロスダイクロイツクプリズ ム 244〜ピンスぺーサ 24 E〜保持枠 249の熱伝達を可能とする経路におい て、 クロスダイクロイックプリズム 244〜保持枠 249間での熱の伝達を遮断 できる。 また、 上記同様に、 保持枠 249〜ビンスぺーサ 24 E〜入射側支持固 定板 245の熱伝達を可能とする経路において、 保持枠 249〜入射側支持固定 板 245間での熱の伝達も遮断できる。 このため、 射出側偏光板 243、 液晶パ ネル 241 R, 241 G, 241 B、 および入射側偏光板 242を、 ピンスぺー サ 24 Eを介して相互に熱が伝達されることのない独立した状態に設定できる。 したがって、 光学装置 24に送風される冷却空気により、 射出側偏光板 243、 液晶パネル 241 R, 24 1 G, 241 B、 および入射側偏光板 242をそれぞ れ独立して効率的に冷却できる。
なお、 ビンスぺーサ 24 Eの外周面が射出側支持固定板 246の切り欠き 24 6 A1の端部に当接した場合であっても、 上記同様に、 射出側偏光板 243、 液 晶パネル 241 R, 24 1 G, 24 1 B、 および入射側偏光板 242間での熱的 な干渉を回避できる。
[第 2実施形態]
次に、 本発明の第 2実施形態を説明する。
図 1 3は、 第 2実施形態における射出側偏光ュニット 34 Cを示す図である。 以下の説明では、 前記第 1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号 を付して、 その詳細な説明は省略または簡略化する。
第 1実施形態では、 射出側偏光ュニット 24 Cにおいて、 射出側支持固定板 2 46の板状部材 246 Aは、 貼付部 246 A 2と支持部 246 A 4とが同一平面 状になるように形成されている。
これに対して第 2実施形態では、 射出側偏光ユニット 34 Cにおいて、 射出側 支持固定板 346の板状部材 346 Aは、図 1 3に示すように、曲げ加工により、 上下方向が 3つの領域に分けられている。 すなわち、 上下の領域が第 1実施形態 の貼付部 246 A 2に対応する貼付部 346 A 2として機能し、 これらの貼付部 346 A2の間の領域が、 これら貼付部 346 A2に対して光束射出側 (突出部 346 Bの突出方向) に段落ちして、 第 1実施形態の支持部 246 A4に対応す る支持部 346 A 4として機能する。 そして、 支持部 346 A 4の光束入射側側 端面にて第 1射出側偏光板 243 Aを支持固定する。
なお、 射出側支持固定板 346の突出部 346 Bは、 第 1実施形態の突出部 2 46 Bと略同様に形成でき、 説明を省略する。 また、 光学装置 24の製造方法お よび冷却構造は、 第 1実施形態と略同様であり、 説明を省略する。
このような第 2実施形態によれば、 前記(1) 〜 (6) 、 (8) 〜 (1 7) と同 様の効果の他、 以下の効果がある。
(1 8) 射出側偏光ュニット 34 Cにおける射出側支持固定板 346の板状部材 346 Aは、 貼付部 346 A2および支持部 346 A4を有し、 支持部 346 A 4は、 貼付部 346 A2に対して光束射出側に段落ち形成されている。 また、 射 出側偏光板 243を構成する第 1射出側偏光板 243 Aは、 支持部 346 A4の 光束入射側端面に支持固定される。 このことにより、 支持部 346 A4に支持固 定される第 1射出側偏光板 2 4 3 Aと、 突出部 3 4 6 Bに支持固定される第 2射 出側偏光板 2 4 3 Bとの間に、 比較的大きい隙間を形成できる。 したがって、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 Bとの間に流通する冷却 空気の量が大きくなり、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよぴ第 2射出側偏光板 2 4 3 Bの放熱特性をさらに向上できる。
[第 3実施形態]
次に、 本発明の第 3実施形態を説明する。
図 1 4は、 第 3実施形態における射出側偏光ュニット 4 4 Cを示す図である。 以下の説明では、 前記第 1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号 を付して、 その詳細な説明は省略または簡略化する。
第 1実施形態では、 射出側偏光ュニット 2 4 Cにおいて、 射出側支持固定板 2 4 6の板状部材 2 4 6 Aは、 貼付部 2 4 6 A 2と支持部 2 4 6 A 4とが同一平面 状になるように形成されている。 また、 射出側支持固定板 2 4 6の突出部 2 4 6 Bは、 板状部材 2 4 6 Aから光束射出側に突出する。
これに対して第 3実施形態では、 射出側偏光ュニット 4 4 Cにおいて、 射出側 支持固定板 4 4 6の板状部材 4 4 6 Aは、図 1 4に示すように、曲げ加工により、 左右方向が 3つの領域に分けられている。 すなわち、 左右の領域が第 1実施形態 の支持部 2 4 6 A 4に対応する支持部 4 4 6 A 4として機能し、 これら支持部 4 4 6 A 4の間の領域が、 これら支持部 4 4 6 A 4に対して光束射出側に段落ちし て、 第 1実施形態の貼付部 2 4 6 A 2に対応する貼付部 4 4 6 A 2として機能す る。 そして、 支持部 4 4 6 A 4の光束入射側端面にて第 2射出側偏光板 2 4 3 B を支持固定する。
また、 射出側支持固定板 4 4 6の突出部 4 4 6 Bは、 第 1実施形態の突出部 2 4 6 Bと略同様に形成できるが、 板状部材 4 4 6 Aから光束入射側に突出する。 そして、 突出部 4 4 6 Bの光束入射側端面にて第 1射出側偏光板 2 4 3 Aを支持 固定する。
なお、 光学装置 2 4の製造方法および冷却構造は、 第 1実施形態と略同様であ り、 説明を省略する。 このような第 3実施形態によれば、 前記 (1 ) 〜 (5 ) 、 ( 8 ) 〜 (1 7 ) と 同様の効果の他、 以下の効果がある。
( 1 9 ) 射出側偏光ユニット 4 4 Cにおける射出側支持固定板 4 4 6の板状部材 4 4 6 Aは、 貼付部 4 4 6 A 2および支持部 4 4 6 A 4を有し、 貼付部 4 4 6 A 2は、 支持部 4 4 6 A 4に対して突出部 4 4 6 Bと離間する方向に段落ち形成さ れている。 また、 射出側偏光板 2 4 3を構成する第 2射出側偏光板 2 4 3 Bは、 支持部 4 4 6 A 4の光束入射側端面に支持固定される。 このことにより、 板状部 材 4 4 6 Aに支持固定される第 2射出側偏光板 2 4 3 Bとクロスダイクロイック プリズム 2 4 4の光束入射側端面との間に、 比較的大きい隙間を形成できる。 し たがって、 射出側偏光ユニット 4 4 Cとクロスダイクロイツクプリズム 2 4 4と の間に流通する冷却空気の量が大きくなり、 第 2射出側偏光板 2 4 3 Bの放熱特 性をさらに向上できる。
[第 4実施形態]
次に、 本発明の第 4実施形態を説明する。
図 1 5は、 第 4実施形態における射出側偏光ュニット 5 4 Cを示す図である。 具体的に、 図 1 5 (A) は、 射出側偏光ユニット 5 4 Cの断面図であり、 図 1 5 ( B ) は、 射出側偏光ュニット 5 4 Cを光束入射側から見た図である。
以下の説明では、 前記第 1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号 を付して、 その詳細な説明は省略または簡略化する。
第 1実施形態では、 射出側偏光ユニット 2 4 Cにおいて、 射出側偏光板 2 4 3 は、 第 1射出側偏光板 2 4 3 Aおよび第 2射出側偏光板 2 4 3 Bを備えている。 また、 射出側偏光版 2 4 3は、 射出側支持固定板 2 4 6に光束入射側端面のみで 支持固定されている。
これに対して第 4実施形態では、 射出側偏光ュニット 5 4 Cにおいて、 射出側 偏光板 5 4 3は、 図 1 5 (A) に示すように、 基板 5 4 3 Aと、 この基板 5 4 3 Aの光束入射側端面および光束射出側端面にそれぞれ貼り付けられる偏光膜 5 4 3 B , 5 4 3 Cとで構成されている。 また、 射出側支持固定板 5 4 6は、 図 1 5 (A) に示すように、 射出側偏光板 5 4 3を光束射出側端面および光束入射側端 面の双方で支持固定する。
具体的に、 射出側偏光板 543は、 第 1実施形態における基板 243 A 1, 2 43 B 1と同様の構成である基板 543 Aの光束入射側端面おょぴ光束射出側端 面に、 第 1実施形態における偏光膜 243 A2, 243 B 2と同様の構成である 偏光膜 543 B, 543 Cが貼り付けられたものである。 この際、 偏光膜 543 B, 543 Cは、 偏光軸が互いに平行となる状態で貼り付けられている。
射出側支持固定板 546は、 第 1実施形態における射出側支持固定板 246か ら突出部 246 Bを省略した構成と略同様であり、 略矩形状に形成され、 アルミ ユウム合金等の 型品である。
この射出側支持固定板 546には、第 1実施形態における切り欠き 246 Al、 および開口 246 A 3に対応して、 切り欠き 546A1、 および開口 546A3 が形成されている。 また、 図 1 5 (B) に示す貼付部 546 A2が第 1実施形態 における貼付部 246 A2に対応する。
この射出側支持固定板 546において、 第 1実施形態の支持部 246 A 4に対 応する支持部 546A4は、 図 1 5に示すように、 開口 546 A 3の内側に突出 し、 射出側偏光板 543の光束入射側端面を支持固定する第 1支持面 546 A5 と、 射出側偏光板 543の光束射出側端面を支持固定する第 2支持面 546 A6 とで構成されている。
第 1支持面 546A5は、 図 1 5 (A) に示すように、 射出側支持固定板 54 6の光束入射側端面に沿って延出するとともに、 射出側支持固定板 546の光束 射出側端面から厚み寸法内側に窪むように形成されている。 また、 この第 1支持 面 546A5は、 図 1 5 (B) に示すように、 開口 546 A 3の左右辺縁おょぴ 下方辺縁から開口 546 A3の内側に突出するように形成されている。
第 2支持面 546 A6は、 図 1 5 (A) に示すように、 射出側支持固定板 54 6の光束射出側端面に沿って延出するとともに、 射出側支持固定板 546の光束 入射側端面から厚み寸法内側に窪むように形成されている。 また、 この第 2支持 面 546A6は、 図 1 5 (B) に示すように、 開口 546 A 3の上方辺縁から開 口 546 A3の内側に突出するように形成されている。 すなわち、 第 1支持面 546 A5と第 2支持面 546 A6とは、 平面的に互い に干渉しない位置に設けられている。
そして、 図 1 5に示すように、 射出側支持固定板 546における第 2支持面 5
46 A6と射出側偏光板 543の光束射出側端面の上方端部とが接着固定される とともに、 射出側支持固定板 546における第 1支持面 546 A5と射出側偏光 板 543の光束入射側端面の左右端部および下方端部とが接着固定される。 なお、 光学装置 24の製造方法および冷却構造は、 第 1実施形態と略同様であ り、 説明を省略する。
このような第 4実施形態によれば、 前記 (1) 〜 (4) 、 (7) 〜 (1 7) と 同様の効果の他、 以下の効果がある。
(20) 射出側偏光板 543は、 基板 543 Aと、 この基板 543 Aの光束入射 側端面および光束射出側端面にそれぞれ貼り付けられる偏光膜 543 B, 543 Cとで構成されている。 このことにより、 基板 543 Aの数を必要最低限とする ことで、 光学装置 24の製造コストをさらに低減できる。
(2 1) 射出側支持固定板 546の開口 546A3の周縁には、 第 1支持面 54 6 A 5および第 2支持面 546 A6が形成され、 これら第 1支持面 546 A5お ょぴ第 2支持面 546A6は、 平面的に互いに干渉しない位置に形成されている ので、 射出側偏光板 543を光束入射側端面および光束射出側端面の双方で支持 固定できる。 したがって、 射出側偏光板 543を確実に支持固定できる。
(22) 射出側支持固定板 546は、 射出側偏光板 543を光束入射側端面およ び光束射出側端面の双方で支持固定するので、 冷却流路が同一平面状になり、 冷 却空気が妨害されず、 射出側偏光板 543の温度分布を均一化し、 射出側偏光板
543の局所的な過熱を回避できる。 したがって、 光学装置 24にて形成する光 学像を鮮明な状態で維持できる。
〔7〕 実施形態の変形
なお、 本発明は、 前記実施形態に限定されるものではなく、 本発明の目的を達 成できる他の構成等を含み、 以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
前記各実施形態では、 ライトガイド 25を構成する下ライトガイ ド 25 1およ ぴ上ライトガイド 252、 および入射側支持固定板 245、 射出側支持固定板 2 46, 346, 446, 546は、 アルミニウムから構成されていたが、 これに 限らず、 電気亜鉛メツキ鋼板等にて構成してもよく、 射出成型等による成型によ り形成される合成樹脂製、 鉄一ニッケル合金、 Mg合金、 A 1合金等の成型品か ら構成してもよレ、。
前記各実施形態では、 光学変換膜として偏光膜を挙げて説明したが、 これに限 らず、位相差膜、色補正膜、または視野角補正膜等を採用した構成としてもよい。 前記第 1実施形態ないし前記第 3実施形態では、 光学変換板として、 第 1射出 側偏光板 243 Aおよぴ第 2射出側偏光板 243 Bを挙げて説明したが、 これに 限らず、 偏光板、 位相差板、 色補正板、 および視野角補償板のうちの少なくとも いずれか 2つを採用した構成としてもよい。
前記各実施形態において、 スぺーサ揷通部として切り欠き 246 A1, 546 A 1を挙げて説明したが、 これに限らない。 すなわち、 スぺーサ本体 24 E 1が 揷通可能であればよく、 射出側支持固定板 246, 346, 446, 546に孔 を形成した構成であっても構わない。
前記第 4実施形態では、 射出側偏光ュニット 54 Cにおいて、 基板 543 Aの 光束入射側端面および光束射出側端面にそれぞれ貼り付けられる光学変換膜とし て偏光膜 543 B, 543 Cを挙げて説明したが、 これに限らない。 例えば、 偏 光膜、 位相差膜、 色補正膜、 および視野角補償膜のうちの 2つを採用した構成と 前記各実施形態では、 台座 247は、 上台座 247 Aおよび下台座 247 Bを 備えた構成を説明したが、 上台座 247 Aおよび下台座 247 Bのうちのいずれ か一方のみで構成してもよい。 また、 上台座 247 Aには、 切り欠き 247 A 1 および整流部 247 A2が形成され、 下台座 247 Bには、 孔 247 B 1が形成 されていたが、 これに限らない。 例えば、 上台座 247 Aにおいて、 切り欠き 2 47 A 1 および整流部 247 A2を省略し、 直方体形 で形成してもよい。 ま た、 例えば、 下台座 247 Bにおいて、 孔 247 B 1を省略した構成としてもよ い。 前記第 1実施形態ないし前記第 3実施形態において、射出側支持固定板 246,
346, 446における突出部 246 B, 346 B, 446 Bの形状、 およぴ形 成位置は、 第 1射出側偏光板 243 Aまたは第 2射出側偏光板 243 Bを支持固 定できる形状、 および形成位置であれば、 特に限定されない。
前記第 2実施形態および前記第 3実施形態において、射出側支持固定板 346,
446では、 支持部 346A4, 446A4は、 貼付部 346A2, 446A2 に対して突出部 346 B, 446 Bの突出方向に段落ちしていたが、 これに限ら ない。 例えば、 支持部 346A4, 446A4が、 貼付部 346A2, 446 A 2に対して突出部 346 B, 446 Bの突出方向と逆方向に段落ちする構成を採 用してもよい。 このような構成では、 第 1射出側偏光板 243Aと第 2射出側偏 光板 243 Bとの間に十分な隙間を形成でき、 射出側偏光板 243の冷却効率を さらに向上できる。
前記各実施形態において、 入射側支持固定板 245の光束射出側端面、 光変調 装置 24Aを構成する保持枠 24,9の光束射出側端面、 および射出側支持固定板 246の光束射出側端面に、 遮光膜を設ける構成としてもよい。 このような構成 では、 クロスダイクロイックプリズム 244からの反射による光をクロスダイク ロイックプリズム 244側へさらに反射することを防ぎ、 迷光によるコントラス トの低下を回避できる。
前記各実施形態において、 ライトガイド 25の形状および構成は、 上述した形 状および構成に限らない。 例えば、 ライトガイド 25は、 固体状の部材である位 置決め部材 253を具備し、 光学部品 21 2〜 21 5, 221〜 223, 23 1 〜234を、 該位置決め部材 253とともにライトガイド 25に対して固定する 構成を説明したが、 これに限らず、 例えば、 位置決め部材を液状の部材から構成 する。 例えば、 この液状の位置決め部材としては、 光硬化型接着剤または熱硬化 型接着剤等の接着剤を採用できる。 そして、 例えば、 下ライトガイ ド 25 1の部 品収納部 25 1 B、 または上ライトガイド 252に光学部品 2 1 2〜2 1 5, 2 2 1〜223, 23 1〜234と当接する部分を形成しておく。 そして、 この当 接部分に光硬化型接着剤、 または熱硬化型接着剤を塗布して光学部品 2 1 2〜2 1 5, 221〜 223, 231〜 234を当接させ、 外部の光軸調整治具等を用 いて光学部品 2 1 2〜21 5, 22 1〜223, 23 1〜 234の位置調整を実 施する。 この際、光学部品 2 1 2〜 21 5, 22 1〜 223, 231〜 234は、 光硬化型接着剤、 または熱硬化型接着剤の表面張力によりライ トガイド 25に対 して所定位置で位置決めされる。 この後、 光硬化型接着剤、 または熱硬化型接着 剤を硬化させて光学部品 21 2〜21 5, 22 1〜 223, 23 1〜 234をラ ィトガイド 25に対して固定する。 このような構成では、 光学部品 2 1 2〜21 5, 221〜 223, 23 1〜234がライトガイド 25に収納された状態で、 固体状の位置決め部材 253を省略できるので、 光学ュニット 2の軽量化を図れ る。
前記各実施形態では、 光学部品 2 1 2〜 2 1 5, 22 1〜 223, 23 1〜 2 34の位置固定、 およびプリズムユニット 24Dに対する光変調装置 24 A、 入 ' 射側偏光ュニット 24 B、 および射出側偏光ュニット 24 Cの位置固定に、 紫外 線硬化型接着剤を用いたが、 これに限らず、 熱硬化型接着剤を用い、 位置固定時 に、 ホットエア等により硬化させる構成としてもよい。
前記実施形態では、 3つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げた 力 本発明は、 2つの光変調装置を用いたプロジェクタ、 あるいは、 4つ以上の 光変調装置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光変調装置を用い ていたが、 光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよ レ、。
前記実施形態では、 スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイ プのプロジェクタの例のみを挙げたが、 本発明は、 スクリーンを観察する方向と は反対側から投写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
以上のように、 本発明の光学装置は、 光学変換膜の放熱特性の向上を低コスト で実現できるため、 プレゼンテーションゃホームシアター等の分野において利用 されるプロジェクタに用いられる光学装置として有用である。

Claims

求 の 範 囲
1 . 複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、 前 記光変調装置で変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置とを備えた 光学装置であって、
前記色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対の端面のうち、 少なくと もレ、ずれか一方の端面に固定され、 熱伝導性材料からなる台座と、
前記光変調装置の後段に配置され、 前記光変調装置から射出される光束の光学 特性を変換する光学変換膜、 および前記光学変換膜が貼り付けられ、 熱伝導性材 料からなる透明部材を有する光学変換板と、
光束を通過可能とする開口を有し、 前記光学変換板を支持固定する熱伝導性材 料からなる支持固定板とを備え、
. 前記支持固定板は、 前記台座の側面に固定されていることを特徴とする光学装
2 . 請求項 1に記載の光学装置において、
前記光変調装置は、 色光を画像情報に応じて変調する光変調装置本体と、 前記 光変調装置本体を保持し、 少なくとも 2つの孔を有する保持枠とを備え、 前記孔には、 前記光変調装置を前記色合成光学装置の光束入射側端面に固定す る断熱性材料からなるスぺーサが揷通され、
前記支持固定板には、 前記スぺーサを揷通可能とするスぺーサ揷通部が形成さ れていることを特徴とする光学装置。
3 . 請求項 1または請求項 2に記載の光学装置において、
少なくとも 2つの前記光学変換板を備え、
前記支持固定板は、 前記開口周縁にて前記光学変換板のうちの一方を支持固定 する板状部材と、 前記板状部材から面外方向に突出し、 前記光学変換板のうちの 他方を支持固定する突出部とを備えていることを特徴とする光学装置。
4 . 請求項 3に記載の光学装置において、
前記板状部材は、 前記台座の側面に貼り付けられる貼付部と、 前記光学変換板 のうちの一方を支持固定する支持部とを有し、
前記貼付部および前記支持部は、 同一平面状に形成されていることを特徴とす る光学装置。。
5 . 請求項 3に記載の光学装置において、
前記板状部材は、 前記台座の側面に貼り付けられる貼付部と、 前記光学変換板 のうちの一方を支持固定する支持部とを有し、
前記支持部は、 前記貼付部に対して前記突出部の突出方向に段落ち形成されて いることを特徴とする光学装置。
6 . 請求項 3に記載の光学装置において、
前記板状部材は、 前記台座の側面に貼り付けられる貼付部と、 前記光学変換板 のうちの一方を支持固定する支持部とを有し、
前記支持部は、 前記貼付部に対して前記突出部の突出方向と逆方向に段落ち形 成されていることを特徴とする光学装置。
7 . 請求項 3から請求項 6のいずれかに記載の光学装置において、
前記支持固定板は、 板金加工により形成され、
前記突出部は、 前記板状部材の一部を切り起こすことにより形成されているこ とを特徴とする光学装置。
8 . 請求項 1から請求項 7のいずれかに記載の光学装置において、
前記支持固定板の開口周縁には、 前記開口内側に突出し、 前記光学変換板の光 束入射側端面を支持固定する第 1支持面と、 前記開口内側に突出し、 前記光学変 換板の光束射出側端面を支持固定する第 2支持面とが形成され、
前記第 1支持面および前記第 2支持面は、 '平面的に互いに干渉しない位置に形 成されていることを特徴とする光学装置。
9 . 請求項 8に記載の光学装置において、
前記光学変換板は、 前記透明部材の光束入射側端面おょぴ光束射出側端面にそ れぞれ前記光学変換膜が貼り付けられて構成されていることを特徴とする光学装 置。
1 0 . 請求項 1から請求項 9のいずれかに記載の光学装置において、 前記色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対の端面のうちのいずれか 一方の端面に固定される台座には、 前記色合成光学装置および前記支持固定板の 間に冷却空気を流通させるための孔が形成されていることを特徴とする光学装置。
1 1 . 請求項 1 0に記載の光学装置において、
前記色合成光学装置の光束入射側端面と交差する一対の端面のうちのいずれか 他方の端面に固定される台座は、 前記色合成光学装置および前記支持固定板の間 に流通する冷却空気を外部へと流出可能とする切り欠きと、 該端縁から対向する 前記台座に向けて延出し、 前記色合成光学装置および前記支持固定板の間に流通 する冷却空気を前記切り欠きに導く整流部とを備えていることを特徴とする光学
1 2 . 光源と、 請求項 1から請求項 1 1のいずれかに記載の光学装置と、 前記 光学装置から射出される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。
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