JP2005114994A - 光学装置、およびリアプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却用のファンを省略した場合でも、冷却効率の向上を図れかつ、小型化を図れる光学装置、およびリアプロジェクタを提供する。
【解決手段】光学装置４４は、クロスダイクロイックプリズム４４４、光変調装置４４０、ペルチェモジュール４４６Ａ、および放熱部材４４６Ｂを備える。クロスダイクロイックプリズム４４４は、熱伝導性を有し光束入射端面を構成する直角プリズム４４４Ｐを含んで構成される。光変調装置４４０は、液晶パネル４４１Ｇを保持する熱伝導性材料からなる保持枠４４７を備え、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に熱伝達可能に接続する。ペルチェモジュール４４６Ａは、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面に吸熱部分４４６Ａ１が密着して取り付けられる。放熱部材４４６Ｂは、ペルチェモジュール４４６Ａの発熱部分４４６Ａ２に熱伝達可能に接続される。
【選択図】 図９

Description

本発明は、光学装置、およびリアプロジェクタに関する。

従来、光源から射出された光束をダイクロイックミラーによって三原色の赤、緑、青の色光に分離するとともに、三枚の液晶パネルにより色光毎に画像情報に応じて変調し、画像変調後の各色光をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投射レンズを介してカラー画像を拡大投射する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、各液晶パネルは投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならず、このため、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に対して各液晶パネルの相互の位置を調整しながら固定して一体化した光学装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
このような光学装置を構成する液晶パネルは、光源から射出された光束により加熱されるため、プロジェクタにはファンを用いた冷却機構が組み込まれ、プロジェクタの使用中は、ファンにより液晶パネルを冷却している。
このような構造は、リアプロジェクタでも同様である。

特開２０００−２２１５８８号公報

近年、プロジェクタの高輝度化に伴い、光学装置の冷却効率の向上を図る必要がある。ここで、特許文献１に記載の冷却機構において、光学装置の冷却効率の向上を図るためには、冷却ファンの冷却能力の向上、すなわち、送風量を増加させなければならない。このため、冷却ファンの送風量の増加に伴って冷却ファン自体の音が増大し、光学装置を搭載する光学機器の静粛性を確保し難い。
また、冷却ファンによる空気の流通経路を確保するために、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面と液晶パネルとの間に所定の隙間を空ける必要があり、光学装置の小型化を図り難い。

本発明の目的は、冷却用のファンを省略した場合でも、冷却効率の向上を図れかつ、小型化を図れる光学装置、およびリアプロジェクタを提供することにある。

本発明の光学装置は、複数の色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置が取り付けられる光束入射端面、および前記光束入射端面に入射した色光を合成して射出する光束射出端面を有する色合成光学装置とを備える光学装置であって、前記色合成光学装置は、熱伝導性を有し、前記光束入射端面を構成する透光性部材を含んで構成され、前記光変調装置は、光変調を実施する光変調素子と、この光変調素子を保持する熱伝導性材料からなる保持枠とを備え、前記色合成光学装置の光束入射端面に前記保持枠が熱伝達可能に接続し、前記色合成光学装置の前記光束入射端面に交差する端面の少なくとも１またはいずれかの端面に吸熱を行う吸熱部分が密着して取り付けられるペルチェ効果を利用したペルチェモジュールと、前記ペルチェモジュールの発熱を行う発熱部分に熱伝達可能に接続され、前記発熱部分の熱を放熱する放熱装置とを備えていることを特徴とする。

ここで、ペルチェモジュールとしては、色合成光学装置の光束入射端面に交差する端面の少なくとも１またはいずれかの端面に取り付けられていればよく、前記端面の全てに取り付けられる構成としてもよく、前記端面のうちの１つの端面に取り付けられる構成としてもよい。
また、放熱装置としては、例えば、伝達された熱を外部に逃がすフィン等の放熱部を備えた、例えばヒートシンク等の放熱装置、内部に冷媒を有して当該冷媒の移動に伴って伝達された熱を移動させる対流熱伝達を利用した、例えば液冷ジャケット、ヒートパイプ等の放熱装置を採用でき、適宜、これらを組み合わせて放熱装置として構成してもよい。
本発明では、色合成光学装置は、熱伝導性を有する透光性部材を含んで構成される。また、光変調装置は、熱伝導性材料からなる保持枠を備え、色合成光学装置の光束入射端面に保持枠が熱伝達可能に接続される。そして、光学装置は、ペルチェモジュールおよび放熱装置を備えている。このことにより、光源装置からの光束が照射されることにより光変調素子に生じる熱を、光変調素子〜保持枠〜色合成光学装置（透光性部材）〜ペルチェモジュール〜放熱装置の熱伝達経路にしたがって逃がすことができる。したがって、光変調素子を冷却するための冷却ファンによる光変調素子の強制冷却によらずとも、光変調素子の冷却効率の向上を図れ、光変調素子の熱劣化を回避できる。また、光変調素子を冷却する冷却ファンを省略することが可能となるため、色合成光学装置および光変調装置の間に空気の流通経路を確保する必要がなく、光学装置の小型化を図れる。
また、ペルチェモジュールの吸熱部分が熱伝導性を有する他の部材を介さずに色合成光学装置に直接取り付けられているので、色合成光学装置（透光性部材）〜ペルチェモジュールの熱伝達経路における熱抵抗を小さくでき光学装置の冷却効率の向上を図れるとともに、ペルチェモジュールおよび放熱部材を含む光学装置の構造を簡素化して小型化を図れる。

本発明の光学装置では、前記透光性部材の熱伝導率は、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
ここで、色合成光学装置を構成する透光性部材の熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋに満たない場合には、光変調素子〜保持枠〜色合成光学装置（透光性部材）〜ペルチェモジュール〜放熱装置の熱伝達経路における色合成光学装置（透光性部材）の熱抵抗が大きくなり、光変調素子に生じる熱を良好に放熱させることが困難である。
本発明によれば、色合成光学装置を構成する透光性部材の熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるので、上記熱伝達経路における色合成光学装置（透光性部材）の熱抵抗を小さくでき、光変調素子に生じる熱を上記熱伝達経路にしたがって良好に放熱させることができる。
また、透光性部材としては、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であればよいため、種々の材料を採用でき、色合成光学装置の設計の自由度が向上する。

本発明の光学装置では、前記光変調装置および前記色合成光学装置の間に介装され、前記光変調装置から射出される光束を光学的に変換する射出側光学変換素子を備え、前記射出側光学変換素子は、前記光変調装置の保持枠の光束射出側、または前記色合成光学装置の光束入射端面に熱伝達可能に取り付けられていることが好ましい。
ここで、射出側光学変換素子としては、例えば、位相差板、視野角補正板、または偏光板等を採用できる。
ところで、このような射出側光学変換素子を採用した場合には、光変調素子と同様に、光束の照射により加熱される。このため、射出側光学変換素子が熱により劣化してしまうおそれがある。
本発明によれば、射出側光学変換素子は、光変調装置の保持枠、または色合成光学装置の光束入射端面に熱伝達可能に取り付けられているので、光束の照射により射出側光学変換素子に生じる熱を、射出側光学変換素子〜保持枠〜色合成光学装置（透光性部材）〜ペルチェモジュール〜放熱装置、または、射出側光学変換素子〜色合成光学装置（透光性部材）〜ペルチェモジュール〜放熱装置の熱伝達経路にしたがって逃がすことができ、射出側光学変換素子の熱劣化を回避できる。したがって、冷却ファンによる強制冷却によらずとも、上記熱伝達経路により射出側光学変換素子も冷却でき、光学装置を冷却する冷却ファンを省略することが可能となる。

本発明の光学装置では、前記光変調装置の光束入射側に配置され、入射する光束を光学的に変換する入射側光学変換素子を備え、前記入射側光学変換素子は、前記光変調装置の保持枠に熱伝達可能に取り付けられていることが好ましい。
ここで、入射側光学変換素子としては、上述の射出側光学変換素子と同様に、例えば、位相差板、視野角補正板、または偏光板等を採用できる。
また、入射側光学変換素子も射出側光学変換素子と同様に、光束の照射により加熱され、熱により劣化してしまうおそれがある。
本発明によれば、入射側光学変換素子は、光変調装置の保持枠に熱伝達可能に取り付けられているので、光束の照射により入射側光学変換素子に生じる熱を、入射側光学変換素子〜保持枠〜色合成光学装置（透光性部材）〜ペルチェモジュール〜放熱装置の熱伝達経路にしたがって逃がすことができ、入射側光学変換素子の熱劣化を回避できる。したがって、冷却ファンによる強制冷却によらずとも、上述した熱伝達経路により入射側光学変換素子も冷却でき、光学装置を冷却する冷却ファンを省略することが可能となる。

本発明の光学装置では、前記光変調装置と前記色合成光学装置、前記光変調装置および前記色合成光学装置の間に介装される射出側光学変換素子と前記光変調装置の保持枠、および、当該光学装置の光束入射側に配置される入射側光学変換素子と前記光変調装置の保持枠のうちの少なくともいずれかは、熱伝導性部材を介して熱伝達可能に接続されていることが好ましい。
ここで、熱伝導性部材としては、熱伝導性を有する部材であればその形状および材料は特に限定されないが、熱伝導性部材における熱抵抗を考慮した場合には、薄い板状の形状が好ましく、例えば、グラファイトシート、熱伝導性両面テープ、熱伝導性シート、または銅板等を採用できる。
また、光変調装置と色合成光学装置を熱伝導性部材を介して熱伝達可能に接続するとは、光変調装置を構成する保持枠と色合成光学装置とを熱伝導性部材を介して熱伝達可能に接続するものでもよく、または、光変調装置を構成する光変調素子と色合成光学装置とを熱伝導性部材を介して熱伝達可能に接続するものでもよい。
本発明によれば、光変調装置と色合成光学装置、射出側光学変換素子と光変調装置の保持枠、および入射側光学変換素子と光変調装置の保持枠のうちの少なくともいずれかが、熱伝導性部材を介して熱伝達可能に接続されているので、上記熱伝達経路の他、光変調装置〜熱伝導性部材〜色合成光学装置（透光性部材）、射出側光学変換素子〜熱伝導性部材〜保持枠、入射側光学変換素子〜熱伝導性部材〜保持枠等の他の熱伝達経路を確保でき、光変調素子、射出側光学変換素子、および入射側光学変換素子等の光学素子の冷却効率をさらに向上させることができる。
また、光変調装置と色合成光学装置との固定、射出側光学変換素子と光変調装置の保持枠との固定、入射側光学変換素子と光変調装置の保持枠との固定に、熱伝導性部材を用いれば、各部材間における熱抵抗を小さくでき、上記熱伝達経路にしたがって熱を良好に伝達させることができる。

本発明のリアプロジェクタは、光源装置と、この光源装置から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、上述した光学装置と、この光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記色分離光学装置、前記光学装置、および前記投射光学装置を収納する箱状の筐体と、この箱状の筐体のいずれかの側面に露出して設けられ、前記投射光学装置で拡大投射された光学像を投影する透過型スクリーンとを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、リアプロジェクタは、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、リアプロジェクタは、冷却ファンによる強制冷却によらずとも冷却効率の向上を図れる光学装置を備えているので、光学装置を冷却する冷却ファンを省略することが可能となり、静粛性を確保できる。

本発明のリアプロジェクタでは、前記光学装置を冷却する冷却ファンが設けられていることが好ましい。
本発明によれば、リアプロジェクタは、光学装置を冷却する冷却ファンが設けられているので、上述した光学装置における熱伝達経路による放熱構造と、冷却ファンとを併用することで、光学装置の冷却効率をさらに向上できる。
また、光学装置は、上述した熱伝達経路にしたがって放熱することができるため、冷却ファンの送風量をそれほど高くする必要がなく、冷却ファンを併用した場合であっても、静粛性を十分に確保できる。また、ファンの送風量をそれほど高くする必要がないので、小さい冷却ファンを用いることができ、リアプロジェクタが大型化することがない。

本発明のリアプロジェクタでは、前記冷却ファンは、前記光学装置を構成する放熱装置の放熱部に冷却空気を送風、または前記放熱部近傍の空気を吸入することが好ましい。
本発明では、冷却ファンは、放熱装置の放熱部を強制冷却する。このことにより、冷却ファンによる冷却空気は、光変調装置、射出側光学変換素子、入射側光学変換素子等の光学素子に直接送風されることがなく、冷却空気の送風により光学素子に塵埃等が付着することがない。したがって、付着した塵埃等が投影画像上に表示陰として映りこむことを回避でき、常に鮮明な投影画像を表示できる。
また、放熱装置として、例えば、ヒートパイプ等の放熱装置と、ヒートシンク等の放熱装置とを組み合わせた構成とした場合、ペルチェモジュールの発熱部分からの熱をヒートパイプ等によりリアプロジェクタ内の空きスペースまで導き、該空きスペースにおいてヒートシンク等により放熱させる構成を採用できる。このような構成では、リアプロジェクタ内のスペースを有効に活用できる。したがって、リアプロジェクタの設計の自由度が高まるとともに、放熱装置を含む光学装置がリアプロジェクタの小型化の障害となることを回避でき、リアプロジェクタの小型化が図りやすくなる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
[１．プロジェクションテレビの構成]
図１は、リアプロジェクタとしてのプロジェクションテレビ１０の正面側斜視図である。
図２は、プロジェクションテレビ１０の背面側斜視図である。
図３は、プロジェクションテレビ１０の内部構造を示す図である。
プロジェクションテレビ１０は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーンに拡大投射するものである。このプロジェクションテレビ１０は、図１ないし図３に示すように、筐体としての上部キャビネット１１および下部キャビネット３１（図１および図２）と、上部キャビネット１１の前面に露出して設けられるスクリーン１４（図１）と、上部キャビネット１１内に配置されるミラー１５（図３）と、下部キャビネット３１内に配置される光学ユニット４０（図３）とで大略構成されている。なお、プロジェクションテレビ１０は、上述した構成の他、具体的な説明を省略するが、光学ユニット４０等に外部からの電力を供給する電源装置、外部から入力された画像情報に応じて光学ユニット４０の駆動制御等を実施する制御基板等も備えている。

[1-1.キャビネットの構成]
図１および図２に示すように、上部キャビネット１１および下部キャビネット３１にて、プロジェクションテレビ１０の外観が形成され、これらの上部キャビネット１１および下部キャビネット３１は分離できるように形成されている。
上部キャビネット１１は、図１および図２に示すように、ミラー１５（図３）を収納する筐体であり、ミラー１５（図３）が取り付けられるミラーケース１２と、このミラーケース１２の正面側の開口部周辺に形成され、スクリーン１４を取り付けるフレーム枠１３とを備えている。

図４は、ミラーケース１２を正面側から見た斜視図である。
ミラーケース１２は、図４に示すように、背面壁２１、一対の側壁２２，２３、および底面壁２４から構成されている。
背面壁２１は、長辺が上方に位置する平面視台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成され、内側端面にてミラー１５（図３）を所定角度で支持する。
一対の側壁２２，２３は、背面壁２１の両端縁から前方に向けて突出し、前方に向かうにしたがって外側に傾斜するように形成されている。
底面壁２４は、一対の側壁２２，２３に跨って形成され、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。この底面壁２４には、前方側略中央部分に切り欠き２４Ａと、前方から見て左側に開口部２４Ｂとが形成されている。
フレーム枠１３は、矩形枠状に形成され、内側端面にてスクリーン１４を所定位置にて保持するものであり、ミラーケース１２の前方側端縁にねじ等により固定される。

図５は、下部キャビネット３１の正面側斜視図である。
下部キャビネット３１は、光学ユニット４０、図示しない電源装置、および図示しない制御基板等を収納する筐体であり、フロントパネル３２（図１）と、側部パネル３３，３４（図２）と、リアパネル３５（図２）と、底面部３６（図５）と、底面部３６上に取り付けられ、光学ユニット４０、前記電源装置、および前記制御装置等を下部キャビネット３１の所定位置に設置する設置部３７（図５）とで構成されている。
フロントパネル３２は、図１に示すように、平面視矩形形状を有し、左右側には略同寸法の矩形状の開口部３８が形成されている。そして、この開口部３８の内部には、それぞれ図示しないスピーカが配設されている。
側部パネル３３，３４は、図２に示すように、平面視台形形状を有し、ミラーケース１２の一対の側壁２２，２３と同様に、前方に向かうにしたがって外側に傾斜するように形成されている。この側部パネル３３，３４には、それぞれスリット状の開口部が形成されている。そして、側部パネル３３に形成された開口部は、内部に冷却空気を導入する吸気口３３１（図２）であり、側部パネル３４に形成された開口部は、内部に導入され内部を冷却した後の空気を排出する排気口３４１（図２）である。
リアパネル３５は、図２に示すように、平面視矩形形状を有し、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられている。
底面部３６は、図５に示すように、平面視略台形状の形状を有し、プロジェクションテレビ１０全体を支持する。

設置部３７は、下部キャビネット３１に設置される各装置を囲うように形成され、各装置を適宜、区画している。
この設置部３７において、その上面３７１は、上部キャビネット１１の底面壁２４に対応して後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。また、この上面３７１は、正面側から見て略中央部分から左側部分、および正面側から見て右側部分には、それぞれ段付状の段差部３７１Ａ，３７１Ｂが形成されている。
段差部３７１Ａにおいて、右側部分には、切り欠き３７１Ａ１が形成され、この切り欠き３７１Ａ１は、設置部３７に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する光学装置の上部位置に対応するとともに、設置部３７に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する投射レンズが臨むように形成されている。
段差部３７１Ｂにおいて、底面部分には、切り欠き３７１Ｂ１が形成され、この切り欠き３７１Ｂ１は、設置部３７に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する光源装置上に取り付けられる排気ファン５４の吐出口に対向する。
また、段差部３７１Ｂにおいて、正面から見て右側部分には、側部パネル３４に形成された排気口３４１（図２）と接続するダクト５５の吸気側が接続する。
また、この設置部３７において、正面から見て左側の端面には、図５に示すように、設置部３７内部に空気を流通させるための孔３７２が形成されている。この孔３７２は、光学ユニット４０（図３）の後述する光源装置と連通し、前記光源装置に空気を流通可能とする。

図６は、図４に示す上部キャビネット１１と図５に示す下部キャビネット３１とを組み合わせた図である。
上部キャビネット１１と下部キャビネット３１とを組み合わせると、図６に示すように、
ミラーケース１２の底面壁２４、および下部キャビネット３１の設置部３７における上面３７１に形成された段差部３７１Ａ（図５）によりダクト２５が形成され、底面壁２４および段差部３７１Ｂ（図５）によりダクト２６が形成される。そして、ダクト２５の吸気側は、上面３７１における切り欠き３７１Ａ１を介して、下部キャビネット３１に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する光学装置の上部側に対向する。また、ダクト２６の吸気側は、上面３７１における切り欠き３７１Ｂ１（図５）を介して、排気ファン５４の吐出口に対向する。
また、上部キャビネット１１と下部キャビネット３１とを組み合わせると、上部キャビネット１１の切り欠き２４Ａと下部キャビネット３１の切り欠き３７１Ａ１とが対向し、下部キャビネット３１に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する投射レンズからミラー１５に向けて投射される映像の光路が形成される。

[1-2．スクリーンの構成]
スクリーン１４は、光学ユニット４０の後述する投射レンズで拡大され、ミラー１５で反射された光学像を裏面から投影する透過型スクリーンであり、図１に示すように、上部キャビネット１１のフレーム枠１３によりミラーケース１２の正面側に取り付けられる。
このスクリーン１４は、例えば、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等にて構成でき、前記投射レンズから射出されミラー１５で反射された光束は、フレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートを構成する光学ビーズによって拡散され、表示画像が得られる。

[1-3．ミラーの構成]
ミラー１５は、図３に示すように、平面視台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット１１の背面壁２１の内側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。このミラー１５の傾斜角は、前面側のスクリーン１４と光学ユニット４０の後述する投射レンズによる映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。

[1-4．光学ユニットの構成]
図７は、光学ユニット４０を模式的に示す図である。
光学ユニット４０は、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット４０は、図７に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、プリズム４８と、投射光学装置としての投射レンズ４６と、ライトガイド４７とを備える。

インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する後述する３つの光変調装置の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ４１６としては、高圧水銀ランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。
リフレクタ４１７としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。

第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源ランプ４１６から射出された光束を複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を後述する光変調装置上に結像させる機能を有する。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置される。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３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４４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４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する光変調装置上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの光変調装置を用いたプロジェクションテレビ１０では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での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４１４は、例えば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。

色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３４とを備え、色分離光学装置４２で分離された色光である赤色光を光学装置４４の後述する赤色光用の光変調装置まで導く機能を有している。

この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、光学装置４４の後述する青色光用の光変調装置に到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。

また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色光用の光変調装置に到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の光変調装置に到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤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４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

光学装置４４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ものであり、色分離光学装置４２で分離された各色光が入射される入射側光学変換素子としての３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される３つの光変調装置４４０と、各光変調装置４４０の後段に配置される射出側光学変換素子としての３つの射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。そして、これら入射側偏光板４４２、光変調装置４４０、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化されている。
なお、光学装置４４の詳細については、後述する。

プリズム４８は、光学装置４４の光束射出側に配置され、この光学装置４４で形成されたカラー画像を投射レンズ４６の方向、すなわち前方向に射出されたカラー画像を上方向へと折り曲げて反射するものである。
投射レンズ４６は、プリズム４８で反射されたカラー画像を拡大して、ミラー１５に投射するものである。この投射レンズ４６は、鏡筒内に複数のレンズが収納された組みレンズとして構成されている。

ライトガイド４７は、合成樹脂から構成され、上述した各光学系４１〜４４、４８を収納保持するものであり、具体的な図示は省略するが、各光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイドと、前記下ライドガイドの上部の開口側（光学装置４４の上方側を除く部分）を閉塞する蓋状の上ライトガイドとを備えて構成される。

[1-5．光学装置の構造]
図８および図９は、光学装置４４の構造を示す図である。具体的に、図８は、光学装置４４を上方から見た平面図であり、図９は、図８におけるIX-IX線断面図である。
光学装置４４は、図８および図９に示すように、３つの入射側偏光板４４２、３つの光変調装置４４０、３つの射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４を備え、これら各部材が一体的にユニット化されるとともに、部材間に適宜介装される熱伝導性部材４４５と、光学装置４４全体を冷却する冷却装置４４６とを備える。
光変調装置４４０は、色分離光学装置４２で分離された各色光を画像情報に応じて変調する光変調素子としての３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、これら液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを保持する保持枠４４７とを備える。

液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッ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内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、入射側偏光板４４２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４４７は、図８および図９に示すように、略中央部分に光束透過用の開口部４４７Ａが形成された矩形枠状の板体であり、表面にブラックアルマイト処理が施されたアルミニウム合金等の熱伝導性部材から構成されている。なお、保持枠４４７は、アルミニウム合金に限らず、熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、インバーおよび４２Ｎｉ−Ｆｅ等の鉄−ニッケル合金、マグネシウム合金、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、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等）等によって構成してもよい。
この保持枠４４７による液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの保持構造としては、具体的な図示は省略するが、例えば、保持枠４４７の上端面から開口部４４７Ａに向けて貫通する孔を形成し、開口部４４７Ａの内側面に前記孔の貫通方向に沿って溝部を形成する。そして、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを保持枠４４７の上方から前記孔に挿入し、前記溝部に沿ってスライドさせることで、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが保持枠４４７の所定位置に配置される。
また、この保持枠４４７において、光束入射側の開口部４４７Ａ周縁には、図８および図９に示すように、厚み方向に窪む凹部４４７Ｂが形成され、この凹部４４７Ｂが入射側偏光板４４２を支持する支持面として機能する。
そして、光変調装置４４０は、保持枠４４７が熱伝導性部材４４５を介して熱伝達可能にクロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に貼り付けられて固定される。

入射側偏光板４４２は、色分離光学装置４２で分離された各色光のうち、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ものであり、水晶、サファイア等の基板に偏光膜が貼付されたものである。この入射側偏光板４４２は、図８および図９に示すように、熱伝導性部材４４５を介して熱伝達可能に光変調装置４４０の保持枠４４７の凹部４４７Ｂに貼り付け固定される。
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と同様の構成を有し、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、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。この射出側偏光板４４３は、図８および図９に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に直接貼り付けられる。
そして、これら入射側偏光板４４２、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。

クロスダイクロイックプリズム４４４は、各射出側偏光板４４３を介した光学像を合成してカラー画像を形成し、所定方向に射出するものであり、図８に示すように、赤色光を反射する誘電体多層膜４４４Ｒと青色光を反射する誘電体多層膜４４４Ｂとが、光束入射端面および光束射出端面をそれぞれ構成する透光性部材としての４つの直角プリズム４４４Ｐ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４４４Ｒ，４４４Ｂにより３つの色光が合成される。
このクロスダイクロイックプリズム４４４を構成する４つの直角プリズム４４４Ｐとしては、例えば、Ｃ軸平行方向で２５．１Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｃ軸垂直方向で２３．０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有するサファイアを採用できる。なお、直角プリズム４４４Ｐとしては、サファイアに限らず、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であればよく、以下の表１に示す種々の材料を用いることができる。

熱伝導性部材４４５は、２つの部材を相互に固定可能に適宜、端面に接着剤が塗布された厚みの薄いシート状に形成され、例えば、グラファイトシート、熱伝導性両面テープ、熱伝導性シート、銅板等にて構成できる。
この熱伝導性部材４４５は、図８および図９に示すように、光変調装置４４０の保持枠４４７の光束射出側端面とクロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射側端面との間に介装され、光変調装置４４０をクロスダイクロイックプリズム４４４に熱伝達可能に接着固定する。また、熱伝導性部材４４５は、保持枠４４７の凹部４４７Ｂと入射側偏光板４４２の光束射出側端面との間に介装されるとともに、凹部４４７Ｂに収納された入射側偏光板４４２の光束入射側端面と保持枠４４７の光束入射側端面とを接続し、入射側偏光板４４２を保持枠４４７に熱伝達可能に接着固定する。

冷却装置４４６は、図８および図９に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面に直接接続し、光学装置４４に生じる熱を吸収して放熱する。この冷却装置４４６は、ペルチェモジュール４４６Ａ（図９）と、放熱装置としての放熱部材４４６Ｂとを備える。
ペルチェモジュール４４６Ａは、具体的な図示は省略するが、ｐ型半導体とｎ型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直列に接続され、図示しない制御基板に実装されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置による制御の下、ｎ型半導体からｐ型半導体へ、またはｐ型半導体からｎ型半導体へと直流電流が流れる。
ここで、ｎ型半導体からｐ型半導体へ直流電流を流すと、金属片が冷却されて周囲から熱を奪うことができるようになる。逆にｐ型半導体からｎ型半導体へ直流電流を流すと、金属片が加熱され、周囲に熱を放出することができるようになる。

このような構成を有するペルチェモジュール４４６Ａにおいて、直流電流を流すと、ペルチェモジュール４４６Ａの一方の面が熱を吸収する吸熱部分となり、他方の面が熱を発生する発熱部分となる。なお、電流の向きを変えることによって吸熱部分と発熱部分との切換が可能となる。
本実施形態では、ペルチェモジュール４４６Ａに流す直流電流は、一方向に固定され、ペルチェモジュール４４６Ａにおける吸熱部分４４６Ａ１および発熱部分４４６Ａ２の箇所が固定されている。そして、ペルチェモジュール４４６Ａの吸熱部分４４６Ａ１は、図９に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面に直接接続する。また、ペルチェモジュールの発熱部分４４６Ａ２は、放熱部材４４６Ｂに接続する。

放熱部材４４６Ｂは、アルミニウム合金等の熱伝導率の高い材料で形成され、矩形状の板体４４６Ｂ１と、板体４４６Ｂ１の上面から上方に向けて突出する放熱部としての複数のピン状部材４４６Ｂ２とが一体的に構成されたものである。このように複数のピン状部材４４６Ｂ２を設けることで、放熱部材４４６Ｂの表面積を大きくし、熱を放出しやすい構造となる。なお、放熱部材４４６Ｂは、アルミニウム合金に限らず、熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、インバーおよび４２Ｎｉ−Ｆｅ等の鉄−ニッケル合金、マグネシウム合金、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、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等）等によって構成してもよい。

[２．冷却構造]
次に、プロジェクションテレビ１０の内部の冷却構造を図面に基づいて説明する。
図１０は、第１の冷却流路５１を示す図である。具体的に、図１０（Ａ）は、プロジェクションテレビ１０の側方から第１の冷却流路５１を見た図であり、図１０（Ｂ）は、プロジェクションテレビ１０の正面側から第１の冷却流路５１を見た図である。
図１１は、光学装置４４の冷却構造を示す図である。なお、図１１では、Ｇ色光側の冷却構造が示されているが、Ｒ，Ｂ色光側の冷却構造も同様のものとする。
図１２は、第２の冷却流路５３を示す図である。具体的に、図１２（Ａ）は、プロジェクションテレビ１０の側方から第２の冷却流路５３を見た図であり、図１２（Ｂ）は、プロジェクションテレビ１０の正面側から第２の冷却流路５３を見た図である。
プロジェクションテレビ１０の内部には、図１０および図１２に示すように、プロジェクションテレビ１０を構成する光学装置４４を主に冷却する第１の冷却流路５１と、光源装置４１１を主に冷却する第２の冷却流路５３とが形成されている。

第１の冷却流路５１では、図１１に示すように、光学装置４４の上方に位置し、ダクト２５の吸気側に設けられた冷却ファン５２が用いられる。
この冷却ファン５２は、空気の吸入方向と吸入した空気の吐出方向とが同一である軸流ファンで構成され、光学装置４４の上方の空気を吸い込んで、ダクト２５に向けて吐出する。そして、この冷却ファン５２が駆動することにより、図１０に示すように、光学装置４４の上方の空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が下部キャビネット３１の切り欠き３７１Ａ１およびミラーケース１２の切り欠き２４Ａを介してダクト２５に吐出される。ダクト２５に吐出された空気は、ミラーケース１２の切り欠き２４Ｂから流出し、ミラーケース１２の側壁２３、背面壁２１、および側壁２２に沿って流通し、再度、冷却ファン５２に吸い込まれる。このように冷却ファン５２により、ミラーケース１２およびスクリーン１４等により形成される内部空間を循環する第１の冷却流路５１が形成される。

ところで、光学装置４４において、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、光源装置４１１から照射される光束の一部を吸収するため、熱が生じる。また、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３も、所定の偏光軸を有する光束を透過し、他の偏光軸を有する光束を吸収するため、熱が生じる。
ここで、射出側偏光板４４３に生じた熱は、図１１に示すように、熱伝導性を有するクロスダイクロイックプリズム４４４の直角プリズム４４４Ｐに伝達される。
また、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに生じた熱は、図１１に示すように、熱伝導性を有する保持枠４４７に伝達され、熱伝導性部材４４５を介してクロスダイクロイックプリズム４４４の直角プリズム４４４Ｐに伝達される。

さらに、入射側偏光板４４２に生じた熱は、図１１に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面に接続する熱伝導性部材４４５を介して保持枠４４７に伝達される。また、保持枠４４７に伝達された熱は、熱伝導性部材４４５を介してクロスダイクロイックプリズム４４４の直角プリズム４４４Ｐに伝達される。
そして、ペルチェモジュール４４６Ａは、図示しない制御基板に実装されたＣＰＵ等の演算処理装置による制御の下、直流電流が流れることにより、クロスダイクロイックプリズム４４４に伝達された熱を吸熱部分４４６Ａ１により吸収するとともに、発熱部分４４６Ａ２で放熱部材４４６Ｂに放出する。放熱部材４４６Ｂに伝達された熱は、ピン状部材４４６Ｂ２を介して、第１の冷却流路５１を流れる冷却空気により冷却される。
以上説明したように、冷却装置４４６および第１の冷却流路５１により、入射側偏光板４４２、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、および射出側偏光板４４３が冷却される。

第２の冷却流路５３では、図１２に示すように、光学ユニット４０の光源装置４１１上に取り付けられる排気ファン５４が用いられる。
この排気ファン５４は、冷却ファン５２と同様に軸流ファンで構成される。そして、この排気ファン５４が駆動することで、図１２に示すように、下部キャビネット３１の側部パネル３３に形成された吸気口３３１からプロジェクションテレビ１０外部の空気が内部へと引き寄せられ、下部キャビネット３１の設置部３７に形成された孔３７２（図５）を介して光源装置４１１へと導入される。光源装置４１１に導入された空気は、排気ファン５４により吸い込まれる過程で光源装置４１１の光源ランプ４１６およびリフレクタ４１７を冷却する。排気ファン５４に吸い込まれた空気は、ダクト２６に吐出され、ダクト２６およびダクト５５を介して下部キャビネット３１の側部パネル３４に形成された排気口３４１からプロジェクションテレビ１０外部へと排出される。

以上、説明した第１の冷却流路５１および第２の冷却流路５３は、互いに交差しないように設定されている。具体的に、光学ユニット４０において、光源装置４１１と光学装置４４との間に介装されるインテグレータ照明光学系４１、色分離光学装置４２、およびリレー光学系４３がライトガイド４７内に収納されているため、ライトガイド４７内で光学装置４４から光源装置４１１、または光源装置４１１から光学装置４４へと空気が流通することがない。また、ライトガイド４７外においても、下部キャビネット３１の設置部３７により、光源装置４１１側と光学装置４４側とが仕切られた構成となっており、光学装置４４側から光源装置４１１側、または光源装置４１１側から光学装置４４側へと空気が流通することがない。このようにプロジェクションテレビ１０内の冷却流路を互いに交差しない第１の冷却流路５１および第２の冷却流路５３に分断することで、光学装置４４を冷却するための第１の冷却流路５１は外部から空気を取り込まずに、ミラーケース１２、スクリーン１４等によって形成される内部空間の空気を循環させて光学装置４４を冷却させることができ、フィルタ等の外部の空気を取り込む際に配置される部材が不要となる。また、光源装置４１１を冷却するための第２の冷却流路５３は、外部の空気を取り込むことになるが、光源を冷却する場合には外部から取り込んだ空気からごみ等を除去する必要がないので、構成の簡素化が図れる。勿論、第２の冷却流路５３の吸気口３３１にフィルタを配置してもよいが、その場合においても、光学装置４４が流路に含まれないので、フィルタの塵埃除去能力が高くなくて済む。

[３．実施形態の効果]
上述した実施形態によれば、以下の効果がある。
(3-1)光学装置４４を構成するクロスダイクロイックプリズム４４４は、熱伝導性を有するサファイアからなる直角プリズム４４４Ｐを含んで構成される。また、光学装置４４を構成する光変調装置４４０は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂがアルミニウム合金からなる保持枠４４７に支持され、保持枠４４７がクロスダイクロイックプリズム４４４の直角プリズム４４４Ｐに貼り付けられて固定される。そして、光学装置４４は、ペルチェモジュール４４６Ａおよび放熱部材４４６Ｂを有する冷却装置４４６を備えている。このことにより、光源装置４１１からの光束が照射されることにより液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに生じる熱を、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ〜保持枠４４７〜クロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）〜ペルチェモジュール４４６Ａ〜放熱部材４４６Ｂの熱伝達経路にしたがって逃がすことができる。したがって、例えば、冷却ファン５２による強制冷却によらずとも、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの冷却効率の向上を図れ、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの熱劣化を回避できる。また、例えば、冷却ファン５２を省略することが可能となるため、クロスダイクロイックプリズム４４４および光変調装置４４０の間に空気の流通経路を確保する必要がなく、光学装置４４の小型化を図れる。

(3-2)ペルチェモジュール４４６Ａの吸熱部分４４６Ａ１が熱伝導性を有する他の部材を介さずにクロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）の上面に直接取り付けられているので、クロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）〜ペルチェモジュール４４６Ａの熱伝達経路における熱抵抗を小さくでき光学装置４４の冷却効率の向上を図れるとともに、ペルチェモジュール４４６Ａおよび放熱部材４４６Ｂを含む光学装置４４の構造を簡素化して小型化を図れる。

(3-3)クロスダイクロイックプリズム４４４を構成する直角プリズム４４４Ｐの熱伝導率がＣ軸平行方向で２５．１Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｃ軸垂直方向で２３．０Ｗ／ｍ・Ｋであるので、上述した熱伝達経路におけるクロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）の熱抵抗を小さくでき、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに生じる熱を上述した熱伝達経路にしたがって良好に放熱させることができる。
(3-3)直角プリズム４４４Ｐとしては、表１に示すような熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の種々の材料を用いることができ、クロスダイクロイックプリズム４４４の設計の自由度が向上する。

(3-4)射出側偏光板４４３は、クロスダイクロイックプリズム４４４の直角プリズム４４４Ｐに熱伝達可能に貼り付けられているので、光束の照射により射出側偏光板４４３に生じる熱を、射出側偏光板４４３〜クロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）〜ペルチェモジュール４４６Ａ〜放熱部材４４６Ｂの熱伝達経路にしたがって逃がすことができ、射出側偏光板４４３の熱劣化を回避できる。したがって、例えば、冷却ファン５２による強制冷却によらずとも、上述した熱伝達経路により射出側偏光板４４３も冷却でき、冷却ファン５２を省略することも可能となる。

(3-5)入射側偏光板４４２は、光変調装置４４０の保持枠４４７の凹部４４７Ｂに熱伝達可能に貼り付けられているので、光束の照射により入射側偏光板４４２に生じる熱を、入射側偏光板４４２〜保持枠４４７〜クロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）〜ペルチェモジュール４４６Ａ〜放熱部材４４６Ｂの熱伝達経路にしたがって逃がすことができ、入射側偏光板４４２の熱劣化を回避できる。したがって、例えば、冷却ファン５２による強制冷却によらずとも、上述した熱伝達経路により入射側偏光板４４２も冷却でき、冷却ファン５２を省略することも可能となる。

(3-6)光学装置４４は、熱伝導性部材４４５を備え、この熱伝導性部材４４５は、光変調装置４４０の保持枠４４７の光束射出側端面とクロスダイクロイックプリズム４４４の直角プリズム４４４Ｐとの間に介装され、光変調装置４４０をクロスダイクロイックプリズム４４４に熱伝達可能に接着固定する。このことにより、保持枠４４７〜クロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）の熱伝達経路における熱抵抗を小さくでき、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの放熱効率をさらに向上できる。
(3-7)熱伝導性部材４４５は、保持枠４４７の凹部４４７Ｂと入射側偏光板４４２の光束射出側端面との間に介装され、入射側偏光板４４２を保持枠４４７に熱伝達可能に接着固定する。このことにより、入射側偏光板４４２〜保持枠４４７の熱伝達経路における熱抵抗を小さくでき、入射側偏光板４４２の放熱効率をさらに向上できる。また、熱伝導性部材４４５は、凹部４４７Ｂに収納された入射側偏光板４４２の光束入射側端面と保持枠４４７の光束入射側端面とを接続し、入射側偏光板４４２を保持枠４４７に熱伝達可能に接着固定する。このことにより、入射側偏光板４４２の光束射出側端面から保持枠４４７に熱伝達される経路の他、入射側偏光板４４２の光束入射側端面から保持枠４４７に熱伝達される経路を確保でき、入射側偏光板４４２の放熱効率をさらに一層向上できる。

(3-8)プロジェクションテレビ１０は、上述した光学装置４４と、この光学装置４４を冷却する冷却ファン５２を備えているので、上述した光学装置４４における熱伝達経路による放熱構造と、冷却ファン５２とを併用することで、光学装置４４の冷却効率をさらに向上できる。
(3-9)光学装置４４は、上述した熱伝達経路にしたがって放熱することができるため、冷却ファン５２の送風量をそれほど高くする必要がなく、冷却ファン５２を併用した場合であっても、プロジェクションテレビ１０の静粛性を十分に確保できる。また、冷却ファン５２の送風量をそれほど高くする必要がないので、冷却ファン５２の小型化を図れ、プロジェクションテレビ１０を大型化することがない。

(3-10)冷却ファン５２は、放熱部材４４６Ｂのピン状部材４４６Ｂ２近傍の空気を吸入することで光学装置４４を強制冷却する。このことにより、冷却ファン５２による冷却空気は、光変調装置４４０、射出側偏光板４４３、入射側偏光板４４２に直接送風されることがなく、前記光学素子４４０，４４２，４４３に塵埃等が付着することがない。したがって、付着した塵埃等が投影画像上に表示陰として映りこむことを回避でき、常に鮮明な投影画像を表示できる。

[４．実施形態の変形]
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、プロジェクションテレビ１０内に冷却ファン５２による第１の冷却流路５１が形成され、光学装置４４の放熱部材４４６Ｂが強制冷却されていたが、冷却ファン５２を省略した構成も本発明に含まれるものである。また、冷却ファン５２を採用する場合、その位置は、前記実施形態で説明した位置に限らず、光学装置４４を構成する放熱部材４４６Ｂの側方に配置し、該放熱部材４４６Ｂに冷却空気を送風、または該放熱部材４４６Ｂ近傍の空気を吸入する構成としてもよい。また、光学装置４４の下方に冷却ファン５２を配置し、冷却空気を光学装置４４に向けて送風する構成としてもよい。
前記実施形態では、冷却装置４４６を構成するペルチェモジュール４４６Ａは、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面にのみ取り付けられていたが、これに限らず、クロスダイクロイックプリズム４４４の下面に取り付ける構成、上面および下面の双方に取り付ける構成を採用してもよい。上面および下面の双方に取り付ける構成では、光学装置４４の冷却効率をさらに向上させることができる。

前記実施形態では、放熱装置として、放熱部材４４６Ｂを採用した構成を説明したが、これに限らず、内部に冷媒を有して当該冷媒の移動に伴って伝達された熱を移動させる対流熱伝達を利用した、例えば、液冷ジャケット、ヒートパイプ等の放熱装置を採用した構成としてもよい。また、液冷ジャケット、ヒートパイプ等の放熱装置と、放熱部材４４６Ｂとを組み合わせた構成としてもよい。例えば、水冷ジャケットまたはヒートパイプ等によりペルチェモジュール４４６Ａの発熱部分４４６Ａ２の熱をプロジェクションテレビ１０内の空きスペースまで導き、該空きスペースにおいて放熱部材４４６Ｂにより放熱させる構成とすることもできる。このような構成では、プロジェクションテレビ１０の設計の自由度が高まるとともに、放熱装置を含む光学装置４４がプロジェクションテレビ１０の小型化の障害となることを回避でき、プロジェクションテレビ１０の小型化が図りやすくなる。
前記実施形態では、放熱装置の放熱部として、複数のピン状部材４４６Ｂ２を採用した構成を説明したが、ピン状に限らない。放熱装置の表面積を大きくできる形状であればよく、例えば、板体４４６Ｂ１上面に略直交するように複数の板状体が並列配置されている構造を採用してもよい。

前記実施形態では、射出側偏光板４４３は、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に貼り付け固定されていたが、これに限らず、入射側偏光板４４２と同様に、射出側偏光板４４３を光変調装置４４０の保持枠４４７に保持させる構成としてもよい。このような構成では、射出側偏光板４４３に生じた熱は、射出側偏光板４４３〜保持枠４４７〜クロスダイクロイックプリズム４４４（直角プリズム４４４Ｐ）〜ペルチェモジュール４４６Ａ〜放熱部材４４６Ｂの熱伝達経路にしたがって放熱できる。
前記実施形態では、入射側光学変換素子および射出側光学変換素子としてそれぞれ、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３を採用した構成を説明したが、これに限らず、位相差板、視野角補正板等の光学変換素子を光変調装置４４０の保持枠４４７に保持させる構成、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に貼り付け固定する構成としてもよい。

前記実施形態では、熱伝導性部材４４５は、光変調装置４４０の保持枠４４７の光束射出側端面とクロスダイクロイックプリズム４４４との間に介装され、光変調装置４４０の保持枠４４７とクロスダイクロイックプリズム４４４とを熱伝達可能に接続していたが、これに限らず、光変調装置４４０の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４４とを熱伝達可能に接続する構成としてもよい。このような構成では、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから熱伝導性部材４４５を介してクロスダイクロイックプリズム４４４に熱伝達させる経路が確保され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの放熱効率をさらに向上できる。

前記実施形態では、３つの光変調装置４４０を用いたプロジェクションテレビ１０の例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクションテレビ、２つの光変調装置を用いたプロジェクションテレビ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクションテレビにも適用可能である。
前記実施形態では、光学装置４４をリアプロジェクタとしてのプロジェクションテレビ１０に搭載した構成を説明したが、本発明は、フロント投射型のプロジェクタにも適用可能である。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の光学装置は、冷却用のファンを省略した場合でも、冷却効率の向上を図れかつ、小型化を図れるため、リアプロジェクタに用いられる光学装置として有用である。

本実施形態に係るリアプロジェクタとしてのプロジェクションテレビの正面側斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクションテレビの背面側斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクションテレビの内部構造を示す図。 前記実施形態におけるミラーケースを正面側から見た斜視図。 前記実施形態における下部キャビネットの正面側斜視図。 図４に示す上部キャビネットと図５に示す下部キャビネット３１とを組み合わせた図。 前記実施形態における光学ユニットを模式的に示す図。 前記実施形態における光学装置の構造を示す図。 前記実施形態における光学装置の構造を示す図。 前記実施形態における第１の冷却流路を示す図。 前記実施形態における光学装置の冷却構造を示す図。 前記実施形態における第２の冷却流路を示す図。

符号の説明

１０・・・プロジェクションテレビ（リアプロジェクタ）、１１・・・上部キャビネット（筐体）、１４・・・スクリーン（透過型スクリーン）、３１・・・下部キャビネット（筐体）、４２・・・色分離光学装置、４４・・・光学装置、４６・・・投射レンズ（投射光学装置）、５２・・・冷却ファン、４１１・・・光源装置、４４０・・・光変調装置、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ・・・液晶パネル（光変調素子）、４４２・・・入射側偏光板（入射側光学変換素子）、４４３・・・射出側偏光板（射出側光学変換素子）、４４４・・・クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、４４４Ｐ・・・直角プリズム（透光性部材）、４４５・・・熱伝導性部材、４４６Ａ・・・ペルチェモジュール、４４６Ａ１・・・吸熱部分、４４６Ａ２・・・発熱部分、４４６Ｂ・・・放熱部材（放熱装置）、４４６Ｂ２・・・ピン状部材（放熱部）、４４７・・・保持枠。

Claims (8)

1. 複数の色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置が取り付けられる光束入射端面、および前記光束入射端面に入射した色光を合成して射出する光束射出端面を有する色合成光学装置とを備える光学装置であって、
   前記色合成光学装置は、熱伝導性を有し、前記光束入射端面を構成する透光性部材を含んで構成され、
   前記光変調装置は、光変調を実施する光変調素子と、この光変調素子を保持する熱伝導性材料からなる保持枠とを備え、前記色合成光学装置の光束入射端面に前記保持枠が熱伝達可能に接続し、
   前記色合成光学装置の前記光束入射端面に交差する端面の少なくとも１またはいずれかの端面に、吸熱を行う吸熱部分が密着して取り付けられるペルチェ効果を利用したペルチェモジュールと、
   前記ペルチェモジュールの発熱を行う発熱部分に熱伝達可能に接続され、前記発熱部分の熱を放熱する放熱装置とを備えていることを特徴とする光学装置。
2. 請求項１に記載の光学装置において、
   前記透光性部材の熱伝導率は、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であ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、
   前記光変調装置および前記色合成光学装置の間に介装され、前記光変調装置から射出される光束を光学的に変換する射出側光学変換素子を備え、
   前記射出側光学変換素子は、前記光変調装置の保持枠、または前記色合成光学装置の光束入射端面に熱伝達可能に取り付けられていることを特徴とする光学装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学装置において、
   前記光変調装置の光束入射側に配置され、入射する光束を光学的に変換する入射側光学変換素子を備え、
   前記入射側光学変換素子は、前記光変調装置の保持枠に熱伝達可能に取り付けられていることを特徴とする光学装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学装置において、
   前記光変調装置と前記色合成光学装置、前記光変調装置および前記色合成光学装置の間に介装される射出側光学変換素子と前記光変調装置の保持枠、および、前記光変調装置の光束入射側に配置される入射側光学変換素子と前記光変調装置の保持枠のうちの少なくともいずれかは、熱伝導性部材を介して熱伝達可能に接続されていることを特徴とする光学装置。
6. 光源装置と、この光源装置から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学装置と、この光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記色分離光学装置、前記光学装置、および前記投射光学装置を収納する箱状の筐体と、この箱状の筐体のいずれかの側面に露出して設けられ、前記投射光学装置で拡大投射された光学像を投影する透過型スクリーンとを備えていることを特徴とするリアプロジェクタ。
7. 請求項６に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記光学装置を冷却する冷却ファンが設けられていることを特徴とするリアプロジェクタ。
8. 請求項７に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記冷却ファンは、前記光学装置を構成する放熱装置の放熱部に冷却空気を送風、または前記放熱部近傍の空気を吸入することを特徴とするリアプロジェクタ。
   
   

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