CN100403159C - 光学装置、光学单元和投影仪 - Google Patents

Abstract

光学装置(44)具备光调制装置(440)、色合成光学装置(444)和光学变换元件(443)，通过将光调制装置(440)经由绝热材料构成的位置调整用的衬垫(449)安装到色合成光学装置(444)上，在光调制装置(440)和光学变换元件(443)中发生的热被由绝热材料构成的衬垫(449)隔断，由于在光调制装置(440)与光学变换元件(443)之间热不会从高温侧朝向低温侧逆流，故可提高光学装置(44)的冷却效率，可与光学装置(44)和投影仪的小型化、高亮度化相对应。

Description

光学装置、光学单元和投影仪

技术领域

本发明涉及使根据图像信息对色光进行调制的光调制装置与合成由光调制装置进行了调制的色光的色合成光学装置实现一体化的光学装置、具备该光学装置的光学单元和具备该光学单元的投影仪。

背景技术

迄今为止，已知有以下所谓的三片式的投影仪，其中，利用分色镜将从光源射出的光束分离为三原色的红、绿、蓝的色光，同时利用三片液晶面板根据图像信息对每种色光进行调制，用十字分色棱镜合成图像调制后的各色光，经投射透镜放大投射彩色图像。

在这样的投影仪中，各液晶面板必须位于投射透镜的后焦点上，因此，以往采用了一边在十字分色棱镜的光束入射端面上对液晶面板进行位置调整、一边直接固定以实现一体化的光学装置。

作为该一体化的光学装置中的液晶面板与十字分色棱镜的安装结构，例如有如在特开2060-221588号公报中记载的那样在容纳各液晶面板的保持框的四角上形成孔、通过将销钉插入该孔中以连接固定在十字分色棱镜的光束入射端面上的结构或如在特开平10-10994号公报记载的那样在保持框与十字分色棱镜之间介入楔状的衬垫以连接固定在十字分色棱镜的光束入射端面上的结构。

此外，这样的光学装置在液晶面板与十字分色棱镜的光束入射端面之间具备使由液晶面板进行了调制的各色光的偏振方向一致的偏振片，通常，将该偏振片粘接固定地安装在十字分色棱镜的光束入射端面上。

这样，在实现了液晶面板、十字分色棱镜和偏振片的一体化的光学装置中，利用销钉或衬垫在液晶面板与偏振片之间形成间隙，利用通过使用空气冷却风扇等在该间隙中导入冷却空气的强制冷却来进行因来自光源的光束的照射而发热的液晶面板和偏振片的冷却。

但是，伴随近年来的投影仪的小型化、高亮度化，由于上述光学装置本身也逐渐小型化，液晶面板与偏振片之间的间隙也变小了，故冷却空气难以进入该间隙中，冷却效率变差，液晶面板或偏振片容易劣化。

此外，一般考虑到增加通过上述间隙的冷却空气量来使冷却效率提高，但这样就会引起冷却风扇的噪声的增加。再者，为了增加冷却空气量，由于要求冷却风扇的大型化，就会使投影仪本身大型化，妨碍了投影仪的小型化。

因此，提出了下述的光学装置的结构，其中，在与十字分色棱镜的光束入射端面交叉的端面上安装由金属等的热传导性良好的材料构成的台座，将偏振片接合到该台座上，再在其上用热传导性良好的粘接剂通过位置调整用的衬垫来固定液晶面板。

如果是这样的结构的光学装置，则在偏振片或液晶面板中产生的热可向台座散热，用风扇等对该台座进行强制冷却，故具有能难以使偏振片或液晶面板过热的优点。

但是，在具备朝向上述的台座散热的结构的光学装置中，不一定能使偏振片和液晶面板中产生的全部热量散热到台座上，根据偏振片和液晶面板的温度，存在热量从高温的偏振片逆流到温度较低的一侧的液晶面板上的可能性，存在很难说能可靠地冷却全部的偏振片和液晶面板、冷却效率不充分的问题。

此外，由于冷却效率的不充分，故与上述同样，存在妨碍投影仪的小型化、高亮度化的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能与小型化、高亮度化相对应、同时冷却效率良好的光学装置、光学单元和投影仪。

本发明的光学装置是一体地设置有根据图像信息对多种色光的每种色光进行调制的多个光调制装置和具有与各光调制装置对置的多个光束入射端面并合成由各光调制装置调制的各色光的色合成光学装置的光学装置，其特征在于：在上述光调制装置与上述光束入射端面之间介入配置有具有形成了变换从该光调制装置射出的光束的光学特性的光学变换膜的基板的光学变换元件，上述光调制装置，其间介入绝热材料构成的位置调整用的衬垫地被安装到色合成光学装置上。

在此，作为光调制装置，可采用具备具有通过密封材料隔开规定的间隔贴合由玻璃等构成的驱动基板和对置基板、在两基板间注入了液晶的结构的液晶面板等的光调制元件的装置。

此外，作为光学变换膜，可采用变换偏振膜、视野角校正膜、相位差膜等的光学功能的膜。此外，作为基板，可采用由蓝宝石或石英玻璃、水晶或萤石等构成的基板。因此，作为光学变换元件，可作成偏振片、视野角校正片、相位差片等。此外，这样的光学变换元件并不限于只有1片的结构，也可作成包含2片或以上的多片的结构。

此外，作为衬垫可采用由丙烯酸或尿烷等的具有绝热性的树脂类构成的衬垫。采用楔状衬垫或销钉衬垫作为衬垫，通过使楔状衬垫的位置移动，或通过使相对于销钉衬垫的光调制装置的出入位置移动，可进行光调制装置相对于色合成光学装置的光束入射端面的位置调整，可使来自被投射的图像的像素或投射透镜的后焦点的位置成为适当的状态。

按照这样的本发明，光学装置具备光调制装置、色合成光学装置和光学变换元件，通过其间介入绝热材料构成的位置调整用的衬垫地光调制装置被安装到色合成光学装置上，因来自光源的光束的照射在光调制装置和光学变换元件中发生的彼此的热被由绝热材料构成的衬垫隔断，由于在光调制装置和光学变换元件之间热不会从高温侧逆流到低温侧，故可提高光学装置的冷却效率。

此外，由于通过提高光学装置的冷却效率，可使同时使用的冷却风扇的数目减少、进而可使该冷却风扇的旋转数减少、也可以微弱的冷却空气来对应，故可促进投影仪的低噪声化和小型化。

在本发明的光学装置中，优选其间介入热传导性材料地将上述光学变换元件连接到在与上述多个光束入射端面交叉的上述色合成光学装置的一对端面的至少一方的端面上设置的由热传导性材料构成的台座上，上述光调制装置其间介入热传导性材料地被连接到容纳配置在从光源到上述光调制装置的光路上配置的光学部件的，至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体上。

在此，作为台座，可采用由铝、镁合金、铜等热传导率高的材料或蓝宝石、水晶、萤石、热传导性树脂等形成的台座。

此外，作为光学部件用框体，可采用铝、镁和含有这些金属的合金等的热传导率高的金属制的框体。另外，作为光学部件用框体，也可将上述的热传导率高的金属安装在合成树脂制的框体本体上而构成。

在这样的结构中，通过在其间介入热传导性材料将光学变换元件与色合成光学装置的台座连接，在其间介入热传导性材料地将光调制装置与光学部件用框体连接，由于用由绝热材料构成的衬垫分割了彼此的热流路的光学变换元件和光调制装置分别独立地对台座和光学部件用框体散热，故彼此的热不会逆流，能可靠地冷却光学变换元件和光调制装置。

在本发明的光学装置中，优选上述光调制装置具备进行光调制的光调制元件和具有与光调制元件的图像形成区域对应的开口部的保持框，上述保持框由热传导性材料形成。

在这样的结构中，因光调制装置具备由热传导性材料构成的保持框，通过将在光调制装置的光调制元件中发生的热发散到保持框中，能可靠地冷却光调制元件，可防止光调制元件的性能恶化，提高耐久性。

在本发明的光学装置中，优选在上述保持框的开口部的周边形成有储存粘接上述光调制元件的粘接剂的粘接剂储存处。

在这样的结构中，通过用在保持框的粘接剂储存处储存的粘接剂将光调制元件粘接到保持框上，可紧密地将光调制元件粘接到保持框上，能可靠地将光调制元件的热传递给保持框。此外，通常可省略为与保持框一起夹住并保持光调制元件所使用的支撑片等的构件，可实现部件数目的削减。

在本发明的光学装置中，优选上述粘接剂储存处是连续的槽状的槽部或分散的陷坑状的凹部。

在这样的结构中，通过将粘接剂储存处制成槽部或凹部，气泡就难以进入粘接光调制元件的粘接剂中，可使光调制元件与保持框之间的热传导性变得良好。

在本发明的光学装置中，优选上述光调制装置具备被粘贴在上述光调制元件的光束入射侧和/或光束射出侧的表面上以防止尘埃附着于该光调制元件的表面上的光透射性的防尘片，上述防尘片通过在其外周边缘上设置的热传导性粘接材料与上述保持框连接。

在这样的结构中，通过利用热传导性粘接材料连接粘贴在光调制元件的光束入射侧或光束射出侧的外周边缘与保持框，可通过热传导性粘接材料将从光调制元件传递给防尘片的热传递给保持框，能进一步可靠地将光调制元件的热传递给保持框。此外，利用在防尘片的外周边缘上设置的热传导性粘接材料，可防止透过防尘片的光束的一部分因反射或折射从防尘片的外周边缘漏泄，可提高光学装置的光学的品质。

在本发明的光学装置中，优选上述热传导性粘接材料是硅类粘接剂、焊锡、钎焊料的某一种。

在这样的结构中，通过利用由硅类粘接剂进行的粘接或通过锡焊、钎焊将防尘片的外周边缘粘接到保持框上，既可使防尘片与保持框之间的热传导性变得良好，又可确保防尘片的粘接强度。

在本发明的光学装置中，优选其间介入框状的硅橡胶地连接上述防尘片与上述保持框。

在此，作为框状的硅橡胶，可将由与防尘片和保持框分开准备的硅橡胶片等形成的硅橡胶粘贴到防尘片和保持框的至少一方上，此外，也可将利用二色成形或烧固等方法形成于防尘片和保持框的至少一方上的硅橡胶。

在这样的结构中，通过在防尘片与保持框之间介入硅橡胶，可提高两者之间的密接性，可使热传导性变得更加良好。

在本发明的光学装置中，优选利用光硬化型粘接剂将上述衬垫的具有能支撑上述光调制装置的规定面积的接触面粘接到上述光束入射端面或上述光调制装置的基板面上，安装到上述色合成光学装置上。

在这样的结构中，通过将使光调制装置安装到色合成光学装置上的衬垫的色合成光学装置一侧的接触面设定为能支撑光调制装置的最小面积，通过进一步减少光调制装置与色合成光学装置和光学变换元件之间的热传导，可防止光调制装置和光学变换元件的彼此的热的逆流，可进一步提高光学装置的冷却效率。此外，通过利用光硬化型粘接剂来粘接衬垫，在利用衬垫调整光调制装置的位置后，由于可用照射紫外线等方法使粘接剂硬化来固定衬垫，故可使光学装置的组装作业变得容易且迅速。

在本发明的光学装置中，优选上述光调制装置具备进行光调制的光调制元件和传送该光调制元件的光调制控制用的控制信号的控制用电缆，在上述控制用电缆上涂敷有由热传导性材料构成的与上述光调制元件连接的热传导涂膜。

在这样的结构中，通过在光调制装置的控制用电缆上涂敷与光调制元件连接的热传导涂膜，可通过热传导涂膜发散在光调制元件中发生的热，可进一步提高光调制装置的冷却效率。

另一方面，为了达到上述目的，本发明的光学单元的特征在于：具备上述的光学装置的任一种和容纳配置在从光源到该光学装置的光路上配置的光学部件的、至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体，构成上述光学装置的光调制装置通过由热传导性材料构成的热传导片与上述光学部件用框体连接。

在这样的结构中，通过借助热传导片将光调制装置与光学部件用框体连接，由于可将光调制装置中发生的热传递给具有更大的热容量的光学部件用框体，故能进一步可靠地冷却光调制装置。

在本发明的光学单元中，优选上述光调制装置具备进行光调制的光调制元件和具有与光调制元件的图像形成区域对应的开口部的保持框，上述热传导片被固定在上述保持框上，通过热传导性的弹性材料与上述光学部件用框体连接。

在这样的结构中，通过其间介入弹性材料地将热传导片连接到光学部件用框体上，通过弹性材料发生变形来吸收因在光调制装置中发生的热而导致的热传导片的热膨胀，由于在热传导片中不产生不均等的应力，不会使光调制装置的位置移动，故可防止多个光调制装置间的像素偏移。

在本发明的光学单元中，优选其特征在于：上述热传导片沿上述光调制装置的光束入射面延伸，在该热传导片的延伸方向的延长线上设置与该延伸方向交叉且与上述光学部件用框体连接的热传导性的壁体，在不对上述光调制装置照射光束的常温设定时，上述热传导片与上述壁体未连接，在该热传导片因由对上述光调制装置的光束的照射发生的热发生热膨胀的状态下，该热传导片与该壁体连接。

在这样的结构中，通过在常温设定时不连接热传导片与连接到光学部件用框体上的壁体，在热传导片发生热膨胀的状态下连接热传导片与连接到光学部件用框体上的壁体，即，通过在常温设定时在热传导片的延伸方向的端部与壁体之间设置有间隙，由于不对热传导片施加压力，故可防止像素偏移。

此外，在热传导片因光调制装置的热而发生热膨胀的状态下，通过直接或通过弹性材料与壁体连接，可对光学部件用框体散热来冷却光调制装置。

此外，在本发明的光学单元中，可采用下述的结构，即，上述热传导片沿上述光调制装置的光束入射面延伸，具有沿上述热传导片的延伸方向与上述光学部件用框体连接的热传导性的壁体，上述热传导片的延伸方向的前端侧以在上述延伸方向上自由滑动的方式与上述壁体连接。

在这样的结构中，通过热传导片的延伸方向的前端侧以在延伸方向上自由滑动的方式与壁体连接，可用前端侧的移动来吸收因光调制装置的热导致的热传导片的热膨胀，由于不对热传导片施加压力，故可防止像素偏移。

此外，通过直接或介入弹性材料与壁体连接，可对光学部件用框体散热来冷却光调制装置。

此外，在本发明的光学单元中，可采用下述的结构，即，上述热传导片沿上述光调制装置的光束入射面延伸，在该热传导片的延伸方向的延长线上设置有与该延伸方向交叉且与上述光学部件用框体连接的热传导性的壁体，在上述热传导片的延伸方向的端部上形成以规定角度折弯的折弯部，该折弯部在被赋能(付势)的状态下与上述壁体连接。

在这样的结构中，通过在热传导片的延伸方向的端部上形成的折弯部在被赋能了的状态下与壁体连接，由于热传导片的折弯部与壁面或弹性材料密接，故可确保对光学部件用框体散热的热流路，能可靠地冷却光调制装置。

在本发明的光学单元中，优选上述热传导片通过至少一部分由热传导性材料构成的热传导框与上述光学部件用框体连接，将上述热传导框以至少对于上述热传导片的延伸方向来说自由进退的方式安装到上述光学部件用框体上。

在这样的结构中，通过介入对于热传导片的延伸方向来说自由进退的方式安装的热传导框将热传导片与光学部件用框体连接，由于可利用热传导框的移动来吸收因光调制装置的热导致的热传导片的热膨胀，不对热传导片施加压力而对光学部件用框体散热，故可防止像素偏移，同时可冷却光调制装置。

在本发明的光学单元中，优选上述热传导片由铜、铝、镁和含有这些金属的合金的任一种构成。

在这样的结构中，通过由铜、铝、镁和含有这些金属的合金构成热传导片，由于可使热传导片的热传导性变得良好，同时热传导片的弹性小，故可减少因热膨胀在热传导片中产生的不均等的应力，防止像素偏移。

另一方面，为了达到上述目的，本发明的投影仪是根据图像信息对从光源射出的光束进行调制来形成光学像的投影仪，其特征在于：具备具有上述的光学装置的任一种和容纳配置被配置在从光源到该光学装置的光路上的光学部件且至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体的光学单元。

按照本发明，可获得起到与上述的光学装置的作用、效果大致同样的作用、效果的投影仪。

此外，如果使用上述的投影仪，则能容易实现该投影仪的小型化，同时能可靠地冷却投影仪内部的光学装置，能延长投影仪的寿命。

此外，本发明的投影仪是根据图像信息对从光源射出的光束进行调制来形成光学像的投影仪，其特征在于：具备上述的光学单元的任一种。

按照本发明，可获得起到与上述的光学单元的作用、效果大致同样的作用、效果的投影仪。

此外，如果使用上述的投影仪，则能容易实现该投影仪的小型化，同时能可靠地冷却投影仪内部的光学装置，能延长投影仪的寿命。

此外，本发明的投影仪的特征在于：具备根据图像信息对从光源射出的光束进行调制来形成光学像，具有涂敷有上述热传导涂膜的控制用电缆的光学装置和容纳配置被配置在从光源到该光学装置的光路上的光学部件且至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体的光学单元，具备容纳上述光学单元的外壳，涂敷于构成上述光学装置的控制用电缆上的热传导涂膜在前端一侧从该控制用电缆起分支，连接到容纳上述光学单元的外壳和/或上述光学部件用框体上。

按照本发明，可获得起到与具备涂敷有上述的热传导涂膜的控制用电缆的光学装置的作用、效果大致同样的作用、效果的投影仪。

另外，通过将控制用电缆的热传导涂膜连接到光学部件用框体或外壳上，由于可将光学装置中发生的热发散给具有更大的热容量的光学部件用框体或外壳上，故能进一步可靠地冷却光学装置。

本发明的投影仪，优选具备容纳上述光学单元的外壳，在构成上述光学单元的光学部件用框体与上述外壳之间形成间隙，设置有对该间隙送出冷却空气的冷却风扇。

在这样的结构中，通过并用对光学部件用框体与外壳的间隙与送出冷却空气的冷却风扇，可进行冷却风扇的强制冷却、自然冷却和上述的传导放热进行光调制装置或光学变换元件中发生的热的冷却，可进一步提高光学装置的冷却效率，能容易实现投影仪的小型化，同时能可靠地冷却投影仪内部的光学装置。

附图说明

图1是从上方看本发明的第1实施例的投影仪的整体立体图。

图2是表示上述实施例中的投影仪的内部结构的图，具体地说，是从图1取下了上机壳的分解立体图。

图3是从上方看上述实施例中的光学单元的整体立体图。

图4是示意性地示出上述实施例中的投影仪的光学系统的平面图。

图5是示出上述实施例中的光引导体的内部的平面图。

图6是从下方看上述实施例中的下光引导体的整体立体图。

图7是示出上述实施例中的热传导框的安装结构的分解立体图。

图8是从上方看上述实施例中的液晶面板和棱镜一体化的光学装置的整体立体图。

图9是示出使上述实施例中的液晶面板和棱镜一体化的光学装置的结构的分解立体图。

图10是示出上述实施例中的液晶面板的结构的分解立体图。

图11是从上方看上述实施例中的液晶面板的整体立体图。

图12是示出上述实施例中的面板冷却系统A的冷却流路的分解立体图。

图13是示出上述实施例中的光源冷却系统B的冷却流路的分解立体图。

图14是示出上述实施例中的面板冷却系统A和光源冷却系统B的冷却流路的剖面图。

图15是示出本发明的第2实施例中的光学装置与热传导框的连接结构的剖面图。

图16是示出与上述实施例中的图15不同的光学装置与热传导框的连接结构的剖面图。

图17是示出与上述实施例中的图15、图16不同的光学装置与热传导框的连接结构的剖面图。

图18是示出本发明的第3实施例中的液晶面板的结构的分解立体图。

图19是示出本发明的变形例中的热传导框的安装结构的分解立体图。

具体实施形态

1.第1实施例

以下，根据附图说明本发明的第1实施例的投影仪。

1-1.投影仪的主要结构

图1是从上方看本发明的第1实施例的投影仪1的整体立体图，图2是从图1的状态取下了上机壳21的分解立体图。

投影仪1具备下述部分而构成：整体呈长方体形状的外壳2；冷却在投影仪1内滞留的热的冷却单元3；以及对从光源射出的光束进行光学处理、形成与图像信息对应的光学像的光学单元4。

再有，在图2中，虽然省略了具体的图示，但在外壳2的光学单元4以外的空间内容纳电源块或灯驱动电路等。

外壳2由分别由金属构成的，分别构成投影仪1的顶面、前面和侧面的上机壳21和分别构成投影仪1的底面、侧面和背面的下机壳22构成。用螺钉互相固定这些机壳21、22。

上机壳21由上面部211、在其周围设置的侧面部212、背面部213和正面部214形成。

在上面部211上设置了位于后述的光学装置的上方、利用上述冷却单元3从外部吸引冷却空气用的吸气口211A。

在侧面部212(从正面看为右侧面)上设置了由上述冷却单元3排出在投影仪1内部被加温的空气用的排气口212A。

在背面部213上，虽然省略了具体的图示，但设置有计算机连接用的连接部、视频输入端子、音频装置连接端子等各种装置连接用端子，在该背面部213的内侧，配置有安装了进行映像信号等的信号处理的信号处理电路的接口基板。

在正面部214上形成了缺口部214A，在与上述下机壳22组合起来的状态下，形成圆形的开口部2A，在外壳2的内部配置的光学单元4的一部分从该开口部2A起对外部露出。通过该开口部2A射出用光学单元4形成的光学像，在屏幕上显示图像。

下机壳22由底面部221、在其周围设置的侧面部222、背面部223和正面部224形成。

在底面部221上，虽然省略了图示，但形成有装卸位于上述光学单元4的下方的后述的光源装置的开口部，在该开口部上用嵌入式并以能装卸的方式设置了灯罩。

在正面部224上形成有缺口部224A，在与上述上机壳21组合起来的状态下，与上述的缺口部214A连续地形成圆形的开口部2A。

冷却单元3是向在投影仪1的内部形成的冷却流路中送入冷却空气来冷却在投影仪1内发生的热的，冷却单元3具备轴流吸气风扇31和多叶片风扇32而构成，其中，该轴流吸气风扇31位于上述光学单元4的光学装置44的上方，从在上机壳21的上面部211上形成的吸气口211A起吸引冷却空气，该多叶片风扇32位于上述光学单元4的光源装置411的附近，吸引光学单元4内和投影仪1内的空气，从在上机壳21的侧面部212上形成的侧面部212上形成排气口212A起排出被加温了的空气。

光学单元4是以光学的方式对从光源射出的光束进行处理、形成与图像信息对应的光学像的单元，如图2中所示，具有从下机壳22的右侧的侧面部222起沿背面部223、进而沿左侧的侧面部222朝向正面部224延伸的在平面上大致呈L字形状。

虽然省略具体的图示，但该光学单元4通过电源电缆供给电力，与对该光学单元4的光源装置411供给电力用的电源装置导电性地连接。

此外，为了投射与图像信息对应的光学像，在该光学单元4的上方配置控制基板，该控制基板取入图像信息并进行控制和运算处理等来控制成为后述的光调制装置的各液晶面板441R、441G、441B。

1-2.光学系统的详细的结构

图3是从上方看光学单元4的整体立体图。

图4是示意性地示出光学单元4内的光学系统的平面图。

光学单元4，如图4中所示，具备：积分照明光学系统41；色分离光学系统42；中继光学系统43；光学装置44；以及投射透镜46。这些光学部件，如图3中所示，被放置固定在作为光学部件用框体的光引导体47内。

在图4中，积分照明光学系统41是为了大致均匀地照明构成光学装置44的3片液晶面板441(对于红、绿、蓝的每种色光，分别表示为液晶面板441R、441G、441B)的图像形成区域的光学系统，具备：光源装置411；第1透镜阵列412；第2透镜阵列413；偏振变换光学元件414；以及重叠透镜415。

其中，光源装置411具备：射出放射状的光线的光源灯416；反射从该光源灯416射出的放射光的椭圆面镜417；以及使从光源灯416射出并被椭圆面镜417反射的光成为平行光的平行化凹透镜411A。再有，在平行化凹透镜411A的平面部分上设置了未图示的UV滤波器。此外，作为光源灯416，大多使用卤素灯或金属卤化物灯、高压水银灯。再者，也可使用抛物面镜来代替椭圆面镜417和平行化凹透镜411A。

此外，一体地组合第1透镜阵列412、第2透镜阵列413和偏振变换光学元件414，被设置固定在框体内。

第1透镜阵列412具有以矩阵状排列的具有从光轴方向看大致呈矩形的轮廓的小透镜的结构。各小透镜将从光源灯416射出的光束分割为多个部分光束。将各小透镜的轮廓形状设定为与液晶面板441的图像形成区域的形状大致呈相似形。例如，如果液晶面板441的图像形成区域的纵横比(横向与纵向的尺寸的比率)为4∶3，则各小透镜的纵横比也设定为4∶3。

第2透镜阵列413具有与第1透镜阵列412大致同样的结构，具有以矩阵状排列的小透镜的结构。该第2透镜阵列413具有与重叠透镜415一起使第1透镜阵列412的各小透镜的像在液晶面板441上成像的功能。

偏振变换光学元件414被配置在第2透镜阵列413与重叠透镜415之间的同时，与第2透镜阵列413一体地成为一个单元。这样的偏振变换光学元件414将来自第2透镜阵列413的光变换为1种偏振光，由此，提高了在光学装置44中的光的利用效率。

具体地说，由偏振变换光学元件414变换为1种偏振光的各部分光最终地利用重叠透镜415大致重叠在光学装置44的液晶面板441R、441G、441B上。在使用调制偏振光类型的液晶面板的投影仪中，由于只能利用1种偏振光，故不能利用来自发出随机的偏振光的光源灯416的光的大致一半。

因此，通过使用偏振变换光学元件414，将来自光源灯416的光变换为大致1种偏振光，提高了在光学装置44中的光的利用效率。再有，例如在特开平8-304739号公报中介绍了这样的偏振变换光学元件414。

色分离光学系统42具备2片分色镜421、422和反射镜423，具有利用分色镜421、422将从积分照明光学系统41射出的多个部分光束分离为红、绿、蓝这3色的色光的功能。

中继光学系统43具备入射侧透镜431、中继透镜433和反射镜432、434，它具有将用色分离光学系统42分离了的色光中的红色光引导到液晶面板441R的功能。

此时，在色分离光学系统42的分色镜421中，在反射从积分照明光学系统41射出的光束的蓝色光的同时，透过红色光成分和绿色光成分。被分色镜421反射的蓝色光被反射镜423反射，通过物镜418，到达蓝色用的液晶面板441B。该物镜418将从第2透镜阵列413射出的各部分光束变换为与其中心轴(主光线)平行的光束。在其它的液晶面板441G、441R的光入射侧设置的物镜418也是同样的。

透过分色镜421的红色光和绿色光中，绿色光被分色镜422反射，通过物镜418，到达绿色用的液晶面板441G。另一方面，红色光透过分色镜422并通过中继光学系统43，再通过物镜418，到达红色用的液晶面板441R。另外，之所以对红色光使用中继光学系统43，是因为红色光的光路的长度比其它的色光的光路长度长，是为了防止因光的发散等引起的光的利用效率的下降。即，是为了使入射到入射侧透镜431上的部分光束按原样传递给物镜418。

再有，虽然制成了在中继光学系统43中通过3种色光中的红色光的结构，但不限于此，例如也可制成通过蓝色光的结构。

光学装置44是由作为构成3片光调制装置440(图8、图9)的光调制元件的液晶面板441R、441G、441B和作为色合成光学装置的十字分色棱镜444一体形成的。液晶面板441R、441G、441B，例如是作为多晶硅TFT作为开关元件使用的，根据图像信息，利用该3片液晶面板441R、441G、441B和处于该光束入射侧的偏振片442和处于射出侧的偏振片443，对由色分离光学系统42分离的各色光进行调制形成光学像。

具体如下所述，但液晶面板441R、441G、441B由驱动基板和对置基板构成，其中，该驱动基板具备以矩阵状排列TFT的开关元件，利用该开关元件施加电压的像素电极，该对置基板与像素电极对应地具备对置电极。

十字分色棱镜444合成对从3片液晶面板441R、441G、441B射出的每种色光进行了调制的图像以形成彩色图像。另外，在十字分色棱镜444中，沿4个直角棱镜的界面以大致X字状形成有反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜，利用这些电介质多层膜来合成3种色光。然后，从投射透镜46射出由棱镜444合成的彩色图像，在屏幕上进行放大投射。

1-3.光学部件用框体的结构

如图3中所示，上述的各光学系统41～44容纳于作为光学部件用框体的金属制的光引导体47。

光引导体47由分别构成底面、前面和侧面的下光引导体48和封闭下光引导体48的上部的开口侧的盖状的上光引导体49构成。

图5是示出光引导体47的内部的平面图。

图6是从下方看下光引导体48的整体立体图。

在图5、图6中，下光引导体48具备下述部分而构成：容纳光源装置411的光源装置容纳部481；容纳上述各光学部件411A、412～415、42～44的光学部件容纳部482；以及设置上述投射透镜46的投射先学系统设置部483。

光源装置容纳部481，如图6中所示，具有下方开放且在内侧面上具有矩形的开口部481A的箱形形状，在该光源装置容纳部481中容纳光源装置411。

在此，如图3中所示，光源装置411被放置固定在固定片411B上，从上述光源装置容纳部481的下方，与固定片411B一起被容纳在该光源装置容纳部481中。

该固定片411B沿从光源装置411射出的光束其高度尺寸不同，从光源装置411的椭圆面镜417的中央部分起到前方的高度尺寸与光源装置411的高度尺寸大致相同，将椭圆面镜417的后方部分的高度尺寸形成得比光源装置411的高度尺寸低。

在将光源装置411与固定片411B一起容纳在下光引导体48的光源装置容纳部481中的状态下，通过在上述光源装置容纳部481上形成的开口部481A和固定片411B，光源装置411的前方部分成为封闭状态，后方部分成为露出状态。

利用该光源装置411的前方部分的封闭状态，可防止将从光源装置411射出的光束漏泄到外部，利用后方部分的露出状态，成为在光源装置容纳部481的内部并在光源装置411中发生的热不滞留的结构。

光学部件容纳部482，如图5中所示，具备侧面部482A和底面部482B而构成。

在侧面部482A的内侧面上形成有用于从上方以滑动式嵌入由平行化凹透镜411A、第1透镜阵列412、第2透镜阵列413和偏振变换光学元件414构成的单元和重叠透镜415的第1槽部482A1和用于从上方以滑动方式嵌入入射侧透镜431、反射镜432、中继透镜433的第2槽部482A2。

此外，在侧面部482A的的正面部分上与来自光学装置44的光束射出位置对应地形成有圆形的孔482A3，在屏幕上显示通过该孔482A3由投射透镜46放大投射的图像光。

在底面部482B上从底面起突出地设置有支撑分色镜421的第1凸起部482B1和具有与上述第2槽部482A2对应的槽的第2凸起部482B2。而且，从底面起突出地设置有支撑处于光学装置44的液晶面板441的光束入射侧的偏振片442的偏振片支撑架482B3。

此外，在底面部482B上形成有用于冷却包含偏振变换光学元件414的单元的吸气口482B4、与光学装置44的液晶面板441的位置对应地形成的排气口482B5和在被该排气口482B5包围的中央部分上形成的用于设置光学装置44的孔482B6。

再者，如图6中所示，在底面部482B的背面上，在下光引导体48与下机壳22的底面部221相接的状态下，形成有作为将从上述排气口482B5排出的空气引导到外部的间隙的通风道482B7。

上光引导体49，如图3中所示，除了光学装置44的上方部分外，封闭了上述下光引导体48的上部开口部分，支撑着未由上述下光引导体48的第1槽部482A1和第2槽部482A2支撑的光学部件、反射镜423、分色镜422和反射镜434。

在与该上光引导体49的上述光学部件位置对应的部分中设置有调整部49A，利用该调整部49A可以进行上述光学部件的姿态调整，各色光的照明光轴的调整。

此外，在底面部482B上，如图5中所示，与光学装置44的液晶面板441对应地沿底面部482B以自由进退的方式安装有热传导框484、485。即，在液晶面板441R、441G的侧方和液晶面板441G、441B的侧方的2个部位上设置有热传导框484，在液晶面板441R、441B的侧方且在光学装置44的光束射出侧设置有热传导框485。

热传导框484、485由铝合金等的金属或热传导性树脂等的热传导性高的材料形成，具备沿下光引导体48的底面部482B的安装部484A、485A和作为壁体的壁部484B、485B。

热传导框484、485的壁部484B、485B相互间央着液晶面板441互相对置地被配置，这些壁部484B、485B与后述的热传导片447相接。此外，在热传导框485的壁部485B上与来自光学装置44的光束射出位置对应地形成有矩形的孔485B1。

图7是热传导框484的分解立体图。

在图7中，通过在热传导框484的安装部484A上设置的插通孔484A1，利用螺钉484C1、垫圈484C2、弹性环484C3和螺母484C4，热传导框484被安装到下光引导体48的底面部482B上。

弹性环484C3由橡胶或合成树脂等的弹性材料构成，被形成为具有与插通孔484A1大致相同的外径和与螺钉484C1的轴密接的内径的环状来。

将垫圈484C2的外径形成得比插通孔484A1的外径大，成为在拧紧了螺钉484C1和螺母484C4的状态下限制安装部484A的朝向上下方向的移动的构件。

因而，安装热传导框484被安装成使其能根据弹性环484C3的变形量沿底面部482B进退地移动，而且能利用弹性环484C3的弹性力恢复到规定的安装位置上。

1-4.光学装置的结构

图8是从上方看光学装置44的整体立体图。

图9是光学装置44的分解立体图。

图10是光调制装置440的分解立体图。

图11是光调制装置440的整体立体图。

再有，在图9中，光学装置44的分解是在液晶面板441B一侧进行的。由于液晶面板441R、441G一侧与液晶面板441B一侧是同样的，故省略其说明。

光学装置44根据图像信息对从光源灯416射出的光束进行调制，合成该被调制了的各色光，作为光学像来投射，具备：进行光调制的光调制装置440；作为使从该光调制装置440射出的各色光的偏振方向一致的光学变换元件的偏振片443；以及合成透过该偏振片443的各色光的十字分色棱镜444。而且，在十字分色棱镜444的上下面(与光束入射端面大致正交的一对端面)上分别固定了台座445。再者，在偏振片443与光调制装置440之间介入并安装了楔状的衬垫449。

光调制装置440具备根据图像信息对从光源灯416射出的光束进行调制的液晶面板441R、441G、441B和容纳保持各液晶面板441R、441G、441B的保持框446而构成。

液晶面板441B，如图9中所示，是在驱动基板(例如TFT基板)441D与作为其对置基板441E的玻璃基板之间封入了液晶形成的，从这些玻璃基板之间延伸出控制用电缆441C。

在控制用电缆441C上，如图11中所示，在其两面上设置有热传导涂膜441C1。该热传导涂膜441C1是由热传导性树脂等以膜状构成的，将其基端一侧粘贴到控制用电缆441C上，以便与驱动基板441D和对置基板441E接触。此外，热传导涂膜441C1的前端一侧在规定的位置上从控制用电缆441C起分支。

如图9和图10中所示，在驱动基板441D和对置基板441E的表面上粘接有光透射性的射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N。

射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N由蓝宝石或石英等的热传导性良好的片体构成，在液晶面板441的光束射出侧和光束入射侧，液晶面板441的面板面的位置从投射透镜46的后焦点的位置错开，具有以光学的方式使附着于面板表面上的尘埃变得不明显的功能。

保持框446具有容纳液晶面板441的容纳部446A，将驱动基板441D、射出侧防尘片441S、入射侧防尘片441N的表面或外周粘接到容纳部446A上，容纳、固定着液晶面板441。此外，保持框446在与被容纳的液晶面板441的面板面对应的位置上具备开口部446C。

在此，各液晶面板441R、441G、441B在保持框446的开口部446C处露出，该部分成为图像形成区域。即，在液晶面板441R、441G、441B的该部分中导入各色光R、G、B，根据图像信息形成光学像。

这样的保持框446由添加了碳、钛、铝、氟化硅等的热传导性树脂构成。

此外，在保持框446的光束射出侧端面的左右端部边缘上形成了斜面446D，上述衬垫449与该斜面446D相对地配置。

再者，在该保持框446的光束射出侧端面上设置有遮光膜(省略图示)，防止了再朝向十字分色棱镜444一侧反射来自十字分色棱镜444的反射的光，防止了因杂散光导致的对比度的下降。

如图10中所示，在保持框446的容纳部446A中形成有作为粘接剂储存处的散布的陷坑状的凹部446E。使粘接剂滴到该凹部446E中，在该状态下将粘接了射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的液晶面板441嵌入容纳部446A中，将液晶面板441粘接、固定在保持框446中。

此外，在射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的外周上形成有由热传导性的硅类粘接剂441S1、441N1构成的边缘，使容纳部446A的侧面、开口部446C的内周与射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的外周粘接起来。

再有，作为在保持框446的容纳部446A中设置的粘接剂储存处，也可以是连续的槽状的槽部。此外，作为在射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的外周上设置的粘接剂，不限于硅类粘接剂，可采用焊锡或钎焊料。

如图9中所示，在保持框446的光束入射侧，安装有热传导片447。

热传导片447是由铝构成的片材，具有与保持框446的开口部446C对应的开口部447A，与保持框446的光束入射侧面密接地被固定。

再者，热传导片447沿保持框446中被容纳的液晶面板441的光束入射侧延伸到侧方，在该延伸方向的两端部上设置了向液晶面板441一侧折弯的折弯部447B。该折弯部447B以不到90度的折弯角度作为规定角度来形成，在将光学装置44安装到下光引导体48的规定的位置上的状态下，如图5中所示，与上述的热传导框484、485的壁部484B、485B相接，以大致90度折弯。

再有，热传导片447由铝构成，但不限于此，也可由铜或镁和含有铜或镁的合金的任一种来构成。

偏振片443被配置于各液晶面板441R、441G、441B与十字分色棱镜444之间，具有使从各液晶面板441R、441G、441B射出的各色光的偏振方向一致的功能。该偏振片443是在作为基板的蓝宝石片443B的大致中央部上粘贴作为光学变换膜的偏振膜443A而构成的。

此外，偏振片443的蓝宝石片443B以与在十字分色棱镜444的上下面上固定了台座445的状态的外观尺寸大致相同的大小来形成，与台座445的侧面连结地被粘接。

再有，在此，作为基板使用了蓝宝石片，但也可采用水晶、石英玻璃或萤石等。

台座445被固定在十字分色棱镜444的上下两面上，是将光学装置44固定在光引导体47上的部件，它由热传导率高的铝构成，其外周形状与十字分色棱镜444大致相同。

此外，虽然省略了具体的图示，但在位于十字分色棱镜444的下方的台座445的下面，为了在光引导体47上设置一体化的光学装置44，与在上述的下光引导体48的底面部482B上形成的孔482B6对应地分别设置定位凸起和固定用的孔，利用螺钉等来固定。

再有，台座445由铝来构成，但不限于此，也可用镁合金、铜等热传导率高的材料或蓝宝石、水晶、萤石、热传导性树脂等来形成。

衬垫449如图9中所示，介于保持框446与偏振片443的蓝宝石片443B之间，用于进行保持框446的位置调整，具有剖面为大致三角形的形状，由丙烯酸或尿烷等的具有绝热性的树脂类构成。

在每个保持框446上各配置2个(计6个)该衬垫449，与保持框446的斜面446D相接，通过该衬垫449的移动使保持框446移动，在从投射透镜46的后焦点的位置上对各液晶面板441R、441G、441B进行位置调整，后面叙述该位置调整的细节。

1-5.光学装置的制造方法

以下，参照图8至图10，详细地说明光学装置的制造方法。

首先，利用下述(a)、(b)中所出的工序组装棱镜单元。

(a)使用热传导性良好的热硬化性粘接剂将台座445粘接固定在十字分色棱镜444的上下面上。

(b)在十字分色棱镜444的光束入射端面与上下的台座445接触的状态下，使用热传导性良好的热硬化性粘接剂或光硬化性粘接剂粘接固定偏振片443。

其次，利用下述(c)的工序组装光调制装置440，安装到上述棱镜单元上。

(c)在使热传导性的粘接剂滴入到保持框446的凹部446E的状态下，将粘接了射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的液晶面板441嵌入并粘接到容纳部446A中。此时，射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N利用在其外周设置的硅类粘接剂441S1、441N1，被同时与容纳部446A的侧面和开口部446C的内周面粘接起来。

其次，利用下述(d)的工序，进行液晶面板441的位置调整。

(d)在保持框446的斜面446D与偏振片443的蓝宝石片443B之间插入涂敷了光硬化性粘接剂的衬垫449，一边沿斜面446D使该衬垫449移动，一边使保持框446定位于从投射透镜46起的后焦点的位置上。后面叙述具体的位置调整方法。

(e)其后，使粘接剂硬化来粘接各构件，将热传导片447粘接固定到保持框446的光束入射侧面上。

利用以上那样的工序顺序来制造光学装置。

在此，衬垫449的移动是利用在衬垫449的表面上涂敷的光硬化性粘接剂的表面张力来进行的。作为保持框446、偏振片443的蓝宝石片443B和衬垫449的粘接方法，例如，首先，用光硬化性粘接剂进行点的暂时固定，其后，可在保持框446与蓝宝石片443B之间的间隙中充填热传导性粘接剂使其恒久固定。再有，在该位置调整中包含后焦点调整和定位调整这两者。

再有，各液晶面板441R、441G、441B向十字分色棱镜444上的安装，并不一定按上述顺序进行，只要最终成为图8的状态即可。而且，以上述方式一体化的液晶面板441R、441G、441B和十字分色棱镜444，通过将位于十字分色棱镜444的下方的台座445的下表面上形成的定位凸起插到下光引导体48的底面部482B上形成的两侧的孔482B6中以进行定位，用螺钉等固定在中央的孔482B6(图6)和台座445的固定用孔中来固定。

1-6.液晶面板的位置调整方法

上述(d)的位置调整工序中的液晶面板441R、441G、441B至十字分色棱镜444的三维的位置调整是在保持框446的斜面446D与偏振片443的蓝宝石片443B之间插入涂敷了光硬化性粘接剂的衬垫449，在粘接剂未硬化的状态下，如以下进行。

首先，对与投射透镜46正面对置的液晶面板441G，以将蓝宝石片443B与衬垫449的接合面作为滑动面进行定位调整，沿保持框446的斜面446D使保持框446与衬垫449的接合部、即衬垫449移动，进行焦点调整。将液晶面板441G调整到从投射透镜46起的规定的位置后，对光硬化性粘接剂照射紫外线使其硬化，来进行固定。在此，紫外线透过了衬垫449照射到光硬化性粘接剂上，使光硬化性粘接剂硬化。

其次，以上述位置调整后已被硬化固定的液晶面板441G为基准，与上述同样地进行液晶面板441R、441B的位置调整。

1-7.由冷却单元构成的冷却结构

图12是示出面板冷却系统A的冷却流路的图。

图13是示出光源冷却系统B的冷却流路的图。

图14是示出面板冷却系统A和光源冷却系统B的冷却流路的剖面图。

在本实施例的投影仪1中，具备主要冷却光学装置44的面板冷却系统A和主要冷却光源装置411的光源冷却系统B。

在面板冷却系统A中，如图12中所示，使用了在光学装置44的上方配置的轴流吸气风扇31。利用轴流吸气风扇31将从在上机壳21的上面部211上形成的吸气口211A吸引的冷却空气引导到光学装置44的上方。在此，由于在下光引导体48的上表面上设置了上光引导体49，以使光学装置44的上表面露出，故可利用轴流吸气风扇31将已被吸引的冷却空气取入到光引导体47内。

如图14中所示，被取入光引导体47内的冷却空气一边冷却台座445的上表面，一边进入由衬垫449形成的偏振片443与保持框446之间的间隙或保持框446的光束入射侧，冷却各液晶面板441R、441G、441B的光束射出侧和光束入射侧、保持框446、偏振片442、443和偏振片443的表面的偏振膜443A，通过在下光引导体48的底面部482B上形成的排气口482B5，向光引导体47外部排出。

通过在下光引导体48的底面部482B上形成的排气口482B5的空气，如图6中所示，被引导到下光引导体48与下机壳22的底面部221相接了的状态下形成的通风道482B7，向光学单元4的前方一侧送风。

如图12中所示，冷却光学装置44并经通风道482B7送到光学单元4的前方一侧的空气最终被吸引到在光源装置411的附近配置的多叶片风扇32，通过在上机壳21的侧面部212上形成的排气口212A被排出。

在此，由面板冷却系统A产生的冷却空气不仅起到冷却光学装置44的作用，而且通过吹到液晶面板441R、441G、441B的表面上，也具有吹散附着于面板表面上的尘埃的作用。因为利用面板冷却系统A能经常地清洁液晶面板441R、441G、441B的表面，故投影仪1能将稳定的图像质量的光学图像投射到屏幕上。

在光源冷却系统B中，如图13中所示，使用了设置于光源装置411的附近的多叶片风扇32。

多叶片风扇32的吸气口与由下光引导体48的光源装置容纳部481的侧面上形成的开口部481A和放置固定光源装置411的固定片411B形成的矩形的间隙对向配置。

因上述面板冷却系统A而进入光引导体47内的冷却空气，如图13和图14中所示，不仅冷却光学装置44并通过在下光引导体48的底面部482B上形成的排气口482B5而被排出到光引导体47的外部，而且由于多叶片风扇32的缘故，通过光引导体47内和吸气口482B4被吸引到光源装置411的后方一侧。

在利用多叶片风扇32吸引的过程中，在通过一体化的第1透镜阵列412、第2透镜阵列413和偏振变换光学元件414，冷却它们之后，进入光源装置411内，冷却了光源灯416和椭圆面镜417。

此时，特别是由于偏振变换光学元件414被照射来自光源灯416的光束而发生大量的热，故冷却该偏振变换光学元件414在光学单元4的稳定工作和提高耐久性方面是有效的。

冷却了上述偏振变换光学元件414或光源装置411等的空气通过由下光引导体48的光源装置容纳部481的侧面上形成的开口部481A和放置固定光源装置411的固定片411B形成的矩形的间隙，被吸引到多叶片风扇32，通过在上机壳21的侧面部212上形成的排气口212A而被排出。

1-8.光学装置的散热结构

在本实施例的投影仪1中，在光学装置44的冷却中，不仅利用由上述冷却风扇进行的强制冷却、而且利用光学装置44的结构确保了散热路径。

以下，参照图5、图9、图10和图14，说明光学装置44的散热路径。

由于来自光源装置411的光束的照射的缘故，在光学装置44的液晶面板441R、441G、441B和光束射出侧的偏振膜443A中发热。

由于容纳液晶面板441的保持框446和将偏振膜443A粘贴到蓝宝石片443B上构成的偏振片443被具有绝热性的树脂类构成的衬垫449隔断了彼此的热的传递，故在各液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A中发生的热的散热路径被分割了，以下，按顺序说明各自的散热路径。

首先，说明各液晶面板441R、441G、441B的散热路径。

液晶面板441与射出侧防尘片441S、入射侧防尘片441N和被涂敷了热传导涂膜441C1的控制用电缆441C连接，在该液晶面板441R、441G、441B中发生的热被分开散热到射出侧防尘片441S、入射侧防尘片441N和控制用电缆441C上。

射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N与光引导体47内的内部空气接触，而且与容纳并保持液晶面板441的保持框446连接，在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向保持框446散热。

此外，热传导涂膜441C1与光引导体47内的内部空气接触，如图14中所示，与上光引导体49和上机壳21的上面部211连接，在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向光引导体47和外壳2散热。

此外，保持框446与光引导体47内的内部空气接触，而且与在该保持框446的光束入射侧面上被固定的热传导片447连接，被传递到该保持框446上的热在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向热传导片447散热。

热传导片447与光引导体47内的内部空气接触，而且与安装在下光引导体48上的热传导框484、485的壁部484B、485B连接，被传递到该热传导片447上的热在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向热传导框484、485散热。

此时，热传导片447因被传递的热而热膨胀，该热传导片447的延伸方向的端部一侧就朝向热传导框484、485移动，但通过热传导框484沿下光引导体48的底面部482B进退地移动，吸收因热传导片447的热膨胀产生的变形。因而，由于各液晶面板441R、441G、441B中发生的热的不均匀性所引起的每个热传导片447的热膨胀的差被热传导框484的移动而吸收，故抑制了对于热传导片447的不均匀的应力的发生。

热传导框484、485与光引导体47内的内部空气接触，而且与通过该热传导框484、485的安装部484A、485A与下光引导体48的底面部482B连接，被传递到该热传导框484、485中的热在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向光引导体47散热。

光引导体47与投影仪1内的内部空气接触，被传递到光引导体47上的热在与投影仪1内的内部空气进行热交换的同时，利用上述多叶片风扇32向外部排出。

其次，说明偏振膜443A的散热路径。

偏振膜443A与液晶面板441同样，与光引导体47内的内部空气接触，而且与偏振片443的蓝宝石片443B连接，在该偏振膜443A中发生的热在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向蓝宝石片443B散热。

蓝宝石片443B与光引导体47内的内部空气接触，而且与固定于十字分色棱镜444的上下面上的台座445连接，被传递到该蓝宝石片443B上的热在与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换的同时，向上下的台座445散热。

被固定在十字分色棱镜444的上方的台座445与光引导体47内的内部空气接触，被传递到固定在上方的台座445上的热与由上述面板冷却系统A产生的冷却空气进行热交换。

固定于十字分色棱镜444的下方的台座445与下光引导体48的底面部482B连接，被传递到固定于下方的台座445上的热向光引导体47散热。

光引导体47与投影仪1内的内部空气接触，被传递到光引导体47上的热在与投影仪1内的内部空气进行热交换的同时，利用上述多叶片风扇32向外部排出。

如上所述，利用构成光学装置44的各构件的连接和冷却单元3，冷却了光学装置44。

1-9.第1实施例的效果

按照上述的本实施例，具有以下效果。

(1)光学装置44具备液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A，通过将液晶面板441R、441G、441B借助由绝热材料构成的位置调整用的衬垫449安装到十字分色棱镜444上，因来自光源的光束的照射而在液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A中发生的彼此的热被由绝热材料构成的衬垫449所遮断，由于在液晶面板441R、441G、441B与偏振膜443A之间不会发生从高温侧向低温侧的逆流，故可提高光学装置44的冷却效率。

(2)通过使偏振膜443A介入蓝宝石片443B与十字分色棱镜444的台座445连接，通过液晶面板441R、441G、441B借助热传导涂膜441C1或保持框446、热传导片447和热传导框484、485与光引导体47连接，由于被由绝热材料构成的衬垫449彼此的热流路被分割的偏振膜443A和液晶面板441R、441G、441B能分别独立地对台座445和光引导体47散热，故彼此的热不会逆流，能可靠地冷却偏振膜443A和液晶面板441R、441G、441B。

(3)通过作为偏振片443的基板使用硬度高的蓝宝石片443B，在该蓝宝石片443B的大致中央部上粘贴了偏振膜443A的状态下，在使其起到光射出侧的偏振片443的功能的同时，通过连接到上下的台座445上，可经蓝宝石片443B向台座445散热，可省略多余的构件，实现成本削减。

(4)光调制装置440具备保持框446，通过该保持框446由添加了碳、钛、铝、氟化硅等的热传导性树脂构成，可使该保持框446的线膨胀系数接近于玻璃材料，即，接近于构成液晶面板441R、441G、441B的驱动基板441D和对置基板441E的线膨胀系数，可使因来自光源装置411的光束的照射引起的液晶面板441R、441G、441B和保持框446的热膨胀变形控制在大致相同的程度。

因而，可缓和因线膨胀系数的差异而发生的热应力，可防止各液晶面板441R、441G、441B的相互位置的偏移，可避免显示图像的像素偏移，同时可避免因热应力导致的液晶面板441R、441G、441B的破损等。

(5)通过利用热传导性的硅类粘接剂441S1、441N1使贴合在液晶面板441R、441G、441B的表面上的射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的外周边缘与保持框连接，可将从液晶面板441R、441G、441B传递给射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的热可靠地传递给保持框446。此外，利用在射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的外周边缘上设置的硅类粘接剂441S1、441N1，可防止透过射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的光束的一部分因反射或折射而从射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N的外周边缘漏泄，可提高光学装置44的光学的品质。

(6)通过在液晶面板441R、441G、441B的控制用电缆441C上涂敷热传导涂膜441C1，可使液晶面板441R、441G、441B中发生的热经热传导涂膜441C1发散，可进一步提高液晶面板441R、441G、441B的冷却效率。

(7)通过将液晶面板441R、441G、441B的控制用电缆441C的热传导涂膜441C1连接到光引导体47和上机壳21上，由于可将液晶面板441R、441G、441B中发生的热发散到具有更大的热容量的光引导体47和上机壳21上，故可进一步提高液晶面板441R、441G、441B的冷却效率。

(8)通过光学装置44具备衬垫449，为了使来自被投射的图像的像素或投射透镜的后焦点位置相一致，通过使衬垫449移动，可进行各液晶面板441R、441G、441B的位置调整，可将各液晶面板441R、441G、441B的位置配置成适当的状态。

(9)通过由丙烯酸或尿烷等的树脂类构成衬垫449，在制造光学装置44时，如果在蓝宝石片443B与容纳了液晶面板441R、441G、441B的保持框446的接合中使用涂敷光硬化性粘接剂的衬垫449，则光透过该衬垫449内，可容易地进行保持框446与蓝宝石片443B的接合，可提高光学装置44的制造效率。

(10)在热传导片447的延伸方向的端部上形成折弯为不到90度的规定的角度的折弯部447B，通过在该折弯部447B被赋能的状态下与48热传导框484、485的壁部484B、485B相接，由于热传导片447的折弯部447B与壁部484B、485B密接，故可确保对光引导体47散热的热流路，能可靠地冷却各液晶面板441R、441G、441B。

(11)通过热传导片447由铝等的热传导性良好的材料构成，能可靠地发散在各液晶面板441R、441G、441B中发生的热，同时可减小热传导片447的弹性，可减少在热膨胀时产生的不均等的应力，防止各液晶面板441R、441G、441B的像素偏移。

(12)通过利用在作为保持框446的粘接剂储存处的凹部446E中储存的粘接剂将液晶面板441粘接固定在保持框446上，可使液晶面板441与保持框密接地粘接，此外，通过将粘接剂储存处作成陷坑状的凹部446E，气泡难以进入粘接剂中，能可靠地将液晶面板441R、441G、441B的热传递给保持框446。此外，通过将液晶面板441直接粘接到保持框446上，通常可省略为了与保持框446一起夹住并保持液晶面板441使用的支撑片等的构件，可实现部件数目的削减。

(13)由于能利用面板冷却系统A的强制冷却、投影仪1内的内部空气的自然空气冷却和对构成光学装置44的构件间或光引导体47的传导散热来进行液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A中发生的热的冷却，故可使液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A的冷却效率进一步提高。

(14)此外，通过采用上述那样的冷却结构，可使同时使用的冷却风扇的数目减少，进而可使该冷却风扇的旋转数减少、用微弱的冷却空气即可进行冷却，故可促进投影仪1的低噪声化和小型化。

2.第2实施例

以下，说明本发明的第2实施例的投影仪。

第2实施例的投影仪与上述第1实施例的投影仪1只是固定于容纳了液晶面板441R、441G、441B的保持框446上的热传导片447与安装在下光引导体48上的热传导框484、485的连接结构方面不同。因此，对于与上述第1实施例相同或相当的结构件附以相同的符号，省略或简化其说明。

2-1.光学装置的结构

图15～图17是示出光学装置44和热传导框484的主要部分的剖面图，图中示出各不相同的热传导片447与热传导框484的连接结构。

在图15～图17中，光学装置44具备与上述第1实施例为同一构件的液晶面板441R、441G、441B、保持框446、偏振片443、十字分色棱镜444和衬垫449。

此外，将与沿下光引导体48的底面部482B以自由进退的方式安装的热传导框484连接的热传导片447固定在保持框446上。

以下，说明在图15～图17中分别示出的热传导片447与热传导框484的连接结构。

在图15中，热传导片447沿液晶面板441R、441G、441B的光束入射侧面向侧方延伸，在其延伸方向的端部上形成了以大致90度被折弯的折弯部447B。该折弯部447B与热传导框484的壁部484B以彼此具有间隙S的方式相对地被配置。

即，在不对液晶面板441R、441G、441B照射来自光源的光束的常温设定时，热传导片447与热传导框484的壁部484B不发生连接，在热传导片447因由对液晶面板441R、441G、441B的光束的照射发生的热而热膨胀了的状态下，被设定为热传导片447的折弯部447B与热传导框484的壁部484B连接。

在图16中，热传导片447的折弯部447B和热传导框484的壁部484B也可经由热传导性材料构成的弹性构件484D来连接。

弹性构件484D是将片状构件粘接到热传导框484的壁部484B上的构件，热传导片447因由对液晶面板441R、441G、441B的光束的照射发生的热而热膨胀，根据折弯部447B向壁部484B移动时的移动量设定的厚度尺寸。

在图17中，热传导片447沿液晶面板441R、441G、441B的光束入射侧面在平面上延伸，将热传导框484的壁部484B形成为具有沿热传导片447的延伸方向的壁面，也可将热传导片447的延伸方向的前端一侧连接到该壁面上。

即，在热传导片447因由对液晶面板441R、441G、441B的光束的照射发生的热而热膨胀了的状态下，热传导片447的前端一侧沿延伸方向以自由滑动的方式与壁部484B连接。

再有，在上述的第2实施例中，热传导框484、485是沿下光引导体48的底面部482B以自由进退的方式被安装的，但也可将其固定在底面部482B上，另外，作为在底面部482B上突出地设置的壁体，可与下光引导体48形成一体。

2-2.第2实施例的效果

按照本实施例，除了与上述第1实施例的(1)～(9)、(11)～(14)大致同样的效果外，还具有以下效果。

(15)通过在常温设定时在热传导片447的延伸方向的端部上形成的折弯部447B与热传导框484的壁部484B之间设置了间隙S，由于不对热传导片447施加压力，故可防止各液晶面板441R、441G、441B的像素偏移。而且，在热传导片447热膨胀的状态下，通过折弯部447B与壁部484B相接，在各液晶面板441R、441G、441B中发生的热经热传导框484散热到光引导体47上，能可靠地冷却各液晶面板441R、441G、441B。

(16)通过在热传导片447的折弯部447B与热传导框484的壁部484B之间设置由热传导性材料构成的弹性构件484D，弹性构件484D吸收对热传导片447施加的压力，可防止各液晶面板441R、441G、441B的像素偏移，同时经弹性构件484D将各液晶面板441R、441G、441B中发生的热散热到光引导体47上，能可靠地冷却各液晶面板441R、441G、441B。

(17)通过热传导片447的延伸方向前端一侧以相对延伸方向自由滑动的方式与热传导框484的壁部484B连接，由于因各液晶面板441R、441G、441B的热而热膨胀的热传导片447的前端一侧的沿延伸方向的移动不受限制，不对热传导片447施加压力，故可防止各液晶面板441R、441G、441B的像素偏移。而且，由于维持了热传导片447与壁部484B的连接，故能对光引导体47散热，能可靠地冷却各液晶面板441R、441G、441B。

3.第3实施例

以下，说明本发明的第3实施例的投影仪。

第3实施例的投影仪与上述第1、第2实施例的投影仪1只是在保持框446中容纳、固定光调制装置440的液晶面板441R、441G、441B时的粘接方法的构成方面不同。因此，对于与上述第1、第2实施例相同或相当的结构件附以相同的符号，省略或简化其说明。

3-1.先调制装置的结构

图18是光调制装置440的分解立体图。

在图18中，光调制装置440具备：与上述第1实施例为同一的构件的由驱动基板441D和对置基板441E构成的液晶面板441；粘接到该液晶面板441的表面上的射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N；以及容纳液晶面板441的保持框446。

在保持框446的容纳部446A上，以包围开口部446C的方式粘贴有被成型为框状的硅橡胶片446F。该硅橡胶片446F被设置在将液晶面板441粘接、固定到保持框446上时，在与射出侧防尘片441S和入射侧防尘片441N密接的位置上。

再有，作为框状的硅橡胶，不限于硅橡胶片，也可利用二色成形或烧固等方法来形成。此外，不限于设置在保持框446一侧，也可设置在射出侧防尘片441S或入射侧防尘片441N上，再者，也可设置在保持框446和射出侧防尘片441S或入射侧防尘片441N这两者上。

3-2.第2实施例的效果

按照本实施例，除了与上述各实施例的(1)～(11)、(13)～(17)大致同样的效果外，还具有以下效果。

(18)通过在保持框446与射出侧防尘片441S或入射侧防尘片441N之间介入硅橡胶片446F，可提高保持框446与射出侧防尘片441S或入射侧防尘片441N的密接性，可使将液晶面板441中发生的热传递给保持框446时的热传导率变得更为良好。

4.实施例的变形

再有，本发明不限定于上述的实施例，也包含以下示出的变形。

例如，在上述各实施例中，冷却单元3具备轴流吸气风扇31，该轴流吸气风扇31被设置在光学装置44的上方，成为冷却空气从光学装置44的上方朝向下方流动的结构，但不限于此，也可在光学装置44的下方设置轴流吸气风扇31，设计成冷却空气从光学装置44的下方朝向上方流动的结构，

在此，最好在十字分色棱镜444的上方被固定的台座445和热传导框484、485与上光引导体49或上机壳21之间介入自由伸缩的弹性硅橡胶等的热传导性构件。

通过制成这样的结构，因来自光源装置411的光束的照射在液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A中发生的热发散到台座445和热传导框484、485中，再者，由于从台座445和热传导框484、485经弹性硅橡胶对上光引导体49或上机壳21散热，故可使从液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A散热的能传导的全部热量增加，可使液晶面板441R、441G、441B和偏振膜443A的冷却效率进一步提高。

此外，在上述各实施例中，以下述的方式来安装热传导框484、485，即，热传导框484、485利用在其安装部484A的插通孔484A1上设置的弹性环484C3的变形而沿底面部482B能进退地移动，而且，利用弹性环484C3的弹性力能恢复到规定的安装位置，但不限于此，可作成使用图19中示出的金属弹簧的结构。

图19是热传导框484的立体图。

在图19中，通过在其安装部484A上设置的插通孔484A1，利用螺钉484C1、垫圈484C2和螺母484C4将热传导框484安装到下光引导体48的底面部482B上。用螺钉固定在底面部482B上的金属弹簧484C5与安装部484A的2个边缘相接，其中，该安装部484A的2个边缘与热传导框484的壁部484B对置。

因而，这样来安装热传导框484，使其可利用金属弹簧484C5的变形量沿底面部482B进退地移动，而且能利用金属弹簧484C5的弹性力恢复到规定的安装位置上。

此外，在上述各实施例中，衬垫449相对于保持框446来说用左右2个来构成，被设置在保持框446的左右边缘上形成的斜面446D上，但不限于该结构，也可用比保持框446边缘的长度尺寸小的尺寸在保持框446的左右边缘上分别使用多个衬垫来构成左右各自的衬垫，再者，也可采用销钉衬垫等。

通过作成这样的结构，可减小保持框446与蓝宝石片443B之间的接触面，通过进而减少液晶面板441R、441G、441B与偏振片443之间的热传导，可防止彼此的热的逆流，可进一步提高光学装置44的冷却效率。

此外，在上述各实施例中，偏振片443和液晶面板441R、441G、441B连接到在十字分色棱镜444的上下面上设置的台座445上，但不限于该结构，也可只连接到十字分色棱镜444的上面一侧的台座445上，此外，也可只连接到十字分色棱镜444的下面一侧的台座445上。

再者，在上述各实施例中，只举出了使用3个光调制装置的投影仪的例子，但本发明也可应用于只使用1个光调制装置的投影仪、使用2个光调制装置的投影仪或使用4个或以上的光调制装置的投影仪。

此外，在上述各实施例中，使用了液晶面板作为光调制装置，但也可使用采用微镜的器件等的液晶以外的光调制装置。

再者，在上述各实施例中，使用了光入射面与光射出面不同的透射型的光调制装置，但也可使用光入射面与光射出面为同一的反射型的光调制装置。

再者，在上述各实施例中，只举出了从观察屏幕的方向进行投射的正面型的投影仪的例子，但本发明也可应用于从与观察屏幕的方向相反一侧进行投射的背面型的投影仪。

Claims (20)

1.一种光学装置，该装置一体地设置有根据图像信息按各色光的每一种对多种色光进行调制的多个光调制装置和具有与各光调制装置对置的多个光束入射端面的、合成由各光调制装置调制的各色光的色合成光学装置，其特征在于：

在上述光调制装置与上述光束入射端面之间介入配置有具有形成了变换从该光调制装置射出的光束的光学特性的光学变换膜的基板的光学变换元件，

其间介入由绝热材料构成的位置调整用的衬垫地，上述光调制装置被安装到色合成光学装置上；并且

其间介入热传导性材料地上述光学变换元件被连接到在与上述多个光束入射端面交叉的上述色合成光学装置的一对端面的至少某一方的端面上设置的由热传导性材料构成的台座上，

其间介入热传导性材料地上述光调制装置被连接到容纳并配置在从光源到上述光调制装置的光路上配置的光学部件的，至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体上。

2.如权利要求1中所述的光学装置，其特征在于：

上述光调制装置具备进行光调制的光调制元件和具有与光调制元件的图像形成区域对应的开口部的保持框，

上述保持框由热传导性材料形成。

3.如权利要求2中所述的光学装置，其特征在于：

在上述保持框的开口部的周边上形成有储存粘接上述光调制元件的粘接剂的粘接剂储存处。

4.如权利要求3中所述的光学装置，其特征在于：

上述粘接剂储存处是连续的槽状的槽部或分散的陷坑状的凹部。

5.如权利要求2中所述的光学装置，其特征在于：

上述光调制装置具备被粘贴在上述光调制元件的光束入射侧和/或光束射出侧的表面上的、以防止尘埃附着于该光调制元件的表面上的光透射性的防尘片，

其间介入设置于其外周边缘上的热传导性粘接材料地，上述防尘片与上述保持框连接。

6.如权利要求5中所述的光学装置，其特征在于：

上述热传导性粘接材料是硅类粘接剂、焊锡、钎焊料的任一种。

7.如权利要求5中所述的光学装置，其特征在于：

其间介入框状的硅橡胶地上述防尘片与上述保持框连接。

8.如权利要求1中所述的光学装置，其特征在于：

上述衬垫被通过光硬化型粘接剂将具有能支撑上述光调制装置的规定面积的接触面粘接到上述光束入射端面或上述光调制装置的基板面上，并安装到上述色合成光学装置上。

9.如权利要求1中所述的光学装置，其特征在于：

上述光调制装置具备进行光调制的光调制元件和传送该光调制元件的光调制控制用的控制信号的控制用电缆，

在上述控制用电缆上涂敷有由热传导性材料构成的、与上述光调制元件连接的热传导涂膜。

10.一种光学单元，其特征在于：

具备权利要求1中所述的光学装置和容纳并配置在从光源到该光学装置的光路上配置的光学部件的、至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体，

其间介入由热传导性材料构成的热传导片地，构成上述光学装置的光调制装置与上述光学部件用框体相连接。

11.如权利要求10中所述的光学单元，其特征在于：

上述光调制装置具备进行光调制的光调制元件和具有与光调制元件的图像形成区域对应的开口部的保持框，

上述热传导片被固定在上述保持框上，其间介入热传导性的弹性材料地与上述光学部件用框体相连接。

12.如权利要求10中所述的光学单元，其特征在于：

上述热传导片沿上述光调制装置的光束入射面延伸，在该热传导片的延伸方向的延长线上设置有与该延伸方向交叉且与上述光学部件用框体连接的热传导性的壁体，

在不对上述光调制装置照射光束的常温设定时，上述热传导片与上述壁体未连接，在该热传导片因由对上述光调制装置的光束的照射发生的热而热膨胀的状态下，该热传导片与该壁体相连接。

13.如权利要求10中所述的光学单元，其特征在于：

上述热传导片沿上述光调制装置的光束入射面延伸，

具有沿上述热传导片的延伸方向与上述光学部件用框体连接的热传导性的壁体，

上述热传导片的延伸方向的前端侧以在上述延伸方向上自由滑动的方式与上述壁体相连接。

14.如权利要求10中所述的光学单元，其特征在于：

上述热传导片沿上述光调制装置的光束入射面延伸，在该热传导片的延伸方向的延长线上设置有与该延伸方向交叉且与上述光学部件用框体连接的热传导性的壁体，

在上述热传导片的延伸方向的端部上形成有以规定角度折弯的折弯部，该折弯部在被赋能了的状态下与上述壁体连接。

15.如权利要求10中所述的光学单元，其特征在于：

上述热传导片，其间介入至少一部分由热传导性材料构成的热传导框与上述光学部件用框体相连接，

上述热传导框被至少相对于上述热传导片的延伸方向自由进退地方式安装到上述光学部件用框体上。

16.如权利要求10中所述的光学单元，其特征在于：

上述热传导片由铜、铝、镁和含有这些金属的合金的任一种构成。

17.一种投影仪，该投影仪根据图像信息对从光源射出的光束进行调制来形成光学像，其特征在于：

具备具有权利要求1中所述的光学装置和容纳并配置在从光源到该光学装置的光路上配置的光学部件的、至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体的光学单元。

18.一种投影仪，该投影仪根据图像信息对从光源射出的光束进行调制来形成光学像，其特征在于：

具备权利要求10中所述的光学单元。

19.一种投影仪，该投影仪根据图像信息对从光源射出的光束进行调制来形成光学像，其特征在于：

具备具有权利要求9中所述的光学装置和容纳并配置在从光源到该光学装置的光路上配置的光学部件的、至少一部分由热传导性材料构成的光学部件用框体的光学单元，

在构成上述光学装置的控制用电缆上涂敷的热传导涂膜的前端一侧从该控制用电缆起分支，连接到容纳上述光学单元的外壳和/或上述光学部件用框体上。

20.如权利要求17中所述的投影仪，其特征在于：

具备容纳上述光学单元的外壳，

在构成上述光学单元的光学部件用框体与上述外壳之间形成间隙，设置有对该间隙送出冷却空气的冷却风扇。

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