JP2011039221A - プロジェクター、及びプロジェクターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクターの薄型化を可能とするような冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクター、及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】色光ごとに設けられた空間光変調装置である液晶表示パネル２３Ｇ、２３Ｂと、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２５と、投写光学系である投写レンズ３０と、空間光変調装置、色合成光学系及び投写光学系を一体に固定する固定部材４７と、固定部材４７により固定された空間光変調装置及び色合成光学系が載置された基材４０と、基材４０に載置された空間光変調装置及び色合成光学系を覆うカバー部材４１と、を有し、基材４０及びカバー部材４１は、色光ごとの空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクター及びその製造方法、特に、液晶表示パネルを備えるプロジェクターに関する。

従来、プロジェクターは、投写性能の向上や小型化を目的とする開発が進められている。プロジェクターとしては、例えば、赤色（Ｒ）光用、緑色（Ｇ）光用、青色（Ｂ）光用の各透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクターが広く普及している。液晶表示パネルは、照明光の吸収によって発熱する。液晶表示パネルの放熱には、例えば、冷却風を流動させるファンが用いられている。

プロジェクターの冷却構造としては、液晶表示パネルが配置される光軸を含む面に対して、略垂直な方向へ冷却風を流動させる構成が知られている。この場合、各液晶表示パネルへ均等に冷却風を供給し易くなる一方、各液晶表示パネルを配置する部分の上下にファン、及び冷却風を流動させるためのダクトが配置されることでプロジェクターの薄型化が難しくなる点が課題となる。かかる課題に対しては、光軸を含む面に略平行な方向へ冷却風を流動させる流路を設け、冷却風によって各液晶表示パネル及び各偏光板を順次冷却する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズムの周囲に各液晶表示パネルを配置し、各液晶表示パネルの入射面側及び射出面側にそれぞれ流路を設ける構成が提案されている。

特開２００１−２８１６１３号公報

プロジェクターに必要とされる光学特性を確保するために、光学要素である各液晶表示パネル、クロスダイクロイックプリズム及び投写レンズは、互いに位置決めがなされた状態で固定される。特許文献１に係る技術を採用する場合、プロジェクターの光学要素の固定のための構成と、光学要素の冷却のための構成との組み立てをいかにして実現するかが課題となる。本発明は、プロジェクターの薄型化を可能とするような冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクター、及びその製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターは、色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、前記空間光変調装置、前記色合成光学系及び前記投写光学系を一体に固定する固定部材と、前記固定部材により固定された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系が載置された基材と、前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を覆うカバー部材と、を有し、前記基材及び前記カバー部材は、前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを構成することを特徴とする。

各空間光変調装置、色合成光学系及び投写光学系は、互いに位置決めがなされた状態で、固定部材により固定される。基材とカバー部材とを用いて構成される冷却用ダクトは、色合成光学系の周囲において、各空間光変調装置の近傍を順次進行する冷却風を流動させる。これにより、プロジェクターの薄型化を可能とするような冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクターを得られる。

さらに、本発明に係るプロジェクターは、色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を一体に固定する固定部材と、前記固定部材により固定された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系が載置され、かつ前記投写光学系が固定された基材と、前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を覆うカバー部材と、を有し、前記基材及び前記カバー部材は、前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを構成することを特徴とする。

各空間光変調装置及び色合成光学系は、互いに位置決めがなされた状態で、固定部材により固定される。固定部材で固定された各空間光変調装置及び色合成光学系と、投写光学系とは、互いに位置決めがなされた状態で、基材により固定される。基材とカバー部材とを用いて構成される冷却用ダクトは、色合成光学系の周囲において、各空間光変調装置の近傍を順次進行する冷却風を流動させる。これにより、プロジェクターの薄型化を可能とするような冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクターを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記空間光変調装置を支持する支持枠を有し、前記固定部材は、前記支持枠を固定する支持枠固定部を備えることが望ましい。これにより、支持枠を介して、固定部材に空間光変調装置を固定できる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記支持枠は、前記支持枠固定部を取り付け可能に形成された取り付け部を備え、前記空間光変調装置は、前記取り付け部及び前記支持枠固定部の間隔に応じて、前記色合成光学系に対する位置が調整された状態で固定されていることが望ましい。これにより、簡易な構成により、互いに高い精度で位置合わせがなされた状態で色合成光学系と空間光変調装置とを固定できる。

また、本発明の好ましい態様としては、色光ごとに設けられ、前記空間光変調装置から射出された光が入射する射出側偏光板を有し、前記射出側偏光板は、前記固定部材に取り付けられることが望ましい。これにより、空間光変調装置と色合成光学系との間の光路中に配置される射出側偏光板を固定できる。

また、本発明の好ましい態様としては、色光ごとに設けられ、前記空間光変調装置へ進行する光が入射する入射側偏光板を有し、前記入射側偏光板は、前記冷却用ダクトの側壁を構成する側壁部のうち前記空間光変調装置に対向する位置に設けられることが望ましい。これにより、入射側偏光板の射出面を含む冷却用ダクトを構成し、冷却風により入射側偏光板を冷却することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記入射側偏光板を前記側壁部に取り付けるための入射側偏光板フレームを有し、前記入射側偏光板フレームは、光軸を中心軸とする回転方向について傾きが調整された状態で前記側壁部に固定されていることが望ましい。これにより、簡易な構成により、入射側偏光板の偏光軸の向きの微調整を可能とし、高い精度で傾きが調整された状態で入射側偏光板を固定できる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記空間光変調装置同士の間に設けられ、前記空間光変調装置の入射面側と射出面側とにおいて前記冷却風を流動させるための整流機構を有することが望ましい。これにより、空間光変調装置の入射面側及び射出面側へ冷却風を進行させ、入射側偏光板、空間光変調装置、射出側偏光板の効率的な冷却が可能となる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記整流機構は、前記基材及び前記カバー部材の何れかに取り付けられることが望ましい。これにより、基材及びカバー部材を組み合わせて、整流機構を有する冷却用ダクトを構成する。

また、本発明の好ましい態様としては、前記冷却風を供給する冷却風供給部を有することが望ましい。これにより、冷却用ダクトにおいて冷却風を流動させる。

さらに、本発明に係るプロジェクターの製造方法は、色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、を有するプロジェクターの製造方法であって、固定部材により、前記空間光変調装置、前記色合成光学系及び前記投写光学系を一体に固定する工程と、前記固定部材により固定された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を基材に載置する工程と、前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系をカバー部材により覆う工程と、を含み、前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを、前記基材及び前記カバー部材によって構成することを特徴とする。これにより、プロジェクターの薄型化を可能とするような冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクターを得られる。

さらに、本発明に係るプロジェクターの製造方法は、色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、を有するプロジェクターの製造方法であって、基材に前記投写光学系を固定する工程と、固定部材に取り付けられた前記色合成光学系を前記基材に載置する工程と、前記固定部材に前記空間光変調装置を取り付けることにより、前記固定部材で前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を一体に固定する工程と、前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系をカバー部材により覆う工程と、を含み、前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを、前記基材及び前記カバー部材によって構成することを特徴とする。これにより、プロジェクターの薄型化を可能とするような冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクターを得られる。

実施例１に係るプロジェクターの概略構成図である。 冷却構造と投写レンズとを組み合わせた構成の斜視図である。 図２に示す構成の展開図である。 図２に示す構成の一部を取り出して示した図である。 図２に示す構成のＡ−Ａ水平断面図である。 図２に示す構成のＢ−Ｂ垂直断面図である。 実施例２に係るプロジェクターのうち冷却構造等を示す展開図である。 カバー部材を図７に示す状態の裏側から見た斜視図である。 図７に示す構成の一部を取り出して示した図である。 冷却構造と投写レンズとを組み合わせた構成の水平断面図である。 液晶表示パネルの取り付けについて説明する図である。 実施例２の変形例に係る冷却構造の斜視図である。 入射側偏光板フレームが取り外されたカバー部材の斜視図である。 入射側偏光板フレームを冷却用ダクト内部に向けられる側から見た斜視図である。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、実施例１に係るプロジェクター１０の概略構成図である。プロジェクター１０は、スクリーン３２へ投写光を投写させ、スクリーン３２で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。プロジェクター１０は、ファン３１から供給された冷却風が流動する冷却用ダクトを有する。冷却用ダクトの詳細については後述する。

光源部１１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を含む光を射出する。光源部１１は、例えば、超高圧水銀ランプである。第１インテグレーターレンズ１２及び第２インテグレーターレンズ１３は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレーターレンズ１２は、光源部１１からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１２の各レンズ素子は、光源部１１からの光束を第２インテグレーターレンズ１３のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ１３のレンズ素子は、第１インテグレーターレンズ１２のレンズ素子の像を液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに形成する。

偏光変換素子１４は、２つのインテグレーターレンズ１２、１３を経た光を所定の直線偏光に変換させる。重畳レンズ１５は、第１インテグレーターレンズ１２の各レンズ素子の像を液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの照射面上で重畳させる。第１インテグレーターレンズ１２、第２インテグレーターレンズ１３及び重畳レンズ１５は、光源部１１からの光の強度分布を液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの照射領域上にて均一化させる。

第１ダイクロイックミラー１６は、重畳レンズ１５から入射したＲ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させる。重畳レンズ１５からのＲ光は、第１ダイクロイックミラー１６、反射ミラー１８でそれぞれ光路が折り曲げられ、フィールドレンズ２１Ｒへ入射する。フィールドレンズ２１Ｒは、反射ミラー１８からのＲ光を平行化させ、入射側偏光板２２Ｒへ入射させる。入射側偏光板２２Ｒは、所定の直線偏光を透過させる。空間光変調装置である液晶表示パネル２３Ｒは、入射側偏光板２２ＲからのＲ光を画像信号に応じて変調する。射出側偏光板２４Ｒは、液晶表示パネル２３Ｒからの光のうち所定の直線偏光を透過させる。入射側偏光板２２Ｒ及び射出側偏光板２４Ｒは、互いに偏光軸が垂直となるように配置される。

第２ダイクロイックミラー１７は、第１ダイクロイックミラー１６からのＧ光を反射させ、Ｂ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１６からのＧ光は、第２ダイクロイックミラー１７で光路が折り曲げられ、フィールドレンズ２１Ｇへ入射する。フィールドレンズ２１Ｇは、第２ダイクロイックミラー１７からのＧ光を平行化させ、入射側偏光板２２Ｇへ入射させる。入射側偏光板２２Ｇは、所定の直線偏光を透過させる。空間光変調装置である液晶表示パネル２３Ｇは、入射側偏光板２２ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調する。射出側偏光板２４Ｇは、液晶表示パネル２３Ｇからの光のうち所定の直線偏光を透過させる。

第２ダイクロイックミラー１７を透過したＢ光は、リレーレンズ２６を透過した後、反射ミラー１９での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー１９からのＢ光は、さらにリレーレンズ２７を透過した後、反射ミラー２０での反射により光路が折り曲げられ、フィールドレンズ２１Ｂへ入射する。本実施例では、Ｂ光は、Ｒ光及びＧ光よりも光路が長くなる。このため、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの照射領域における照明倍率をＢ光と他の色光とで等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ２６、２７を備えるリレー光学系が採用されている。

フィールドレンズ２１Ｂは、反射ミラー２０からのＢ光を平行化させ、入射側偏光板２２Ｂへ入射させる。入射側偏光板２２Ｂは、所定の直線偏光を透過させる。空間光変調装置である液晶表示パネル２３Ｂは、入射側偏光板２２ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調する。射出側偏光板２４Ｂは、液晶表示パネル２３Ｂからの光のうち所定の直線偏光を透過させる。入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、及び射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、いずれも色光ごとに設けられている。

色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２５は、各射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂから射出されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成させ、投写レンズ３０の方向へ射出させる。投写光学系である投写レンズ３０は、クロスダイクロイックプリズム２５で合成された光をスクリーン３２の方向へ投写させる。冷却風供給部であるファン３１は、冷却用ダクトを流動させる冷却風を供給する。ファン３１は、例えばシロッコファンや、冷却風を供給可能ないずれのものを用いても良い。

図２は、プロジェクター１０のうち、冷却構造と投写レンズ３０とを組み合わせた構成の斜視図である。図３は、図２に示す構成の展開図である。冷却構造は、光学要素である入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２５と、冷却用ダクトとが一体化されて構成されている。

基材４０及びカバー部材４１は、冷却用ダクトの外郭を構成する。基材４０は、側壁部４２と底部４３とを備える。側壁部４２は、冷却用ダクトの側壁を構成する。底部４３は、冷却用ダクトの底面を構成する平板部分である。底部４３には、固定部材４７により固定された液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２５が載置されている。カバー部材４１は、冷却用ダクトのうち底部４３とは反対側の上面を構成する平板部材である。カバー部材４１は、基材４０に載置された液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２５を覆う。

図４は、図２に示す構成の一部を取り出して示した図である。図４では、基材４０及びカバー部材４１によって取り囲まれた構成と投写レンズ３０とを表している。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂは、それぞれ支持枠４６により支持されている。固定部材４７は、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、クロスダイクロイックプリズム２５及び投写レンズ３０を一体に固定している。固定部材４７は、複数の平板部分を備えて構成されている。

クロスダイクロイックプリズム２５は、固定部材４７の二つの平板部分により、上面側と下面側とから挟持されている。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂごとに設けられた支持枠４６は、固定部材４７のうち支持枠固定部５０に固定されている。支持枠固定部５０は、固定部材４７のうち、クロスダイクロイックプリズム２５を固定する部分から各液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ側へ細く延伸させて構成された部分である。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂは、支持枠４６を介して、支持枠固定部５０に固定されている。

各支持枠４６には、支持枠固定部５０が嵌め合わせられている四つの凹部５１が形成されている。凹部５１は、支持枠４６に支持枠固定部５０を取り付け可能に形成された取り付け部として機能する。各支持枠４６は、クロスダイクロイックプリズム２５の上面側から延伸された二つの支持枠固定部５０と、クロスダイクロイックプリズム２５の下面側から延伸された二つの支持枠固定部５０とによって固定されている。投写レンズ３０は、投写光学系固定部５２に固定されている。投写光学系固定部５２は、固定部材４７のうちクロスダイクロイックプリズム２５の射出面近傍を左右から挟持する平板部分である。

射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、支持枠固定部５０のうち、各液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂと、クロスダイクロイックプリズム２５の入射面との間に取り付けられている。これにより、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂとクロスダイクロイックプリズム２５との間の光路中に固定されている。射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、支持枠固定部５０に取り付けられる場合に限られず、固定部材４７のいずれの位置に取り付けることとしても良い。

図３に戻って、側壁部４２のうち液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対向させる部分には、光を通過させるための開口４５が形成されている。入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、開口４５を塞ぐように配置されている。これにより、冷却用ダクトは、入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの射出面を含めて構成されている。整流機構４４は、Ｂ光用の液晶表示パネル２３Ｂ及びＧ光用の液晶表示パネル２３Ｇの間、Ｇ光用の液晶表示パネル２３Ｇ及びＲ光用の液晶表示パネル２３Ｒの間にそれぞれ配置されている。整流機構４４は、いずれも底部４３に取り付けられている。

図５は、図２に示す構成のＡ−Ａ水平断面図である。冷却用ダクトは、Ｂ光用の各構成及びＧ光用の各構成の間と、Ｇ光用の各構成及びＲ光用の各構成の間と、の二箇所で折り曲げられている。冷却用ダクトの内周面は、クロスダイクロイックプリズム２５の入射面によって構成されている。整流機構４４は、いずれも、冷却用ダクトの折り曲げ部分に設けられている。冷却用ダクトは、二つの整流機構４４により、各液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの入射面側の流路と、射出面側の流路とに仕切られている。

図６は、図２に示す構成のＢ−Ｂ垂直断面図である。カバー部材４１は、固定部材４７のうちクロスダイクロイックプリズム２５上の板状部分に密着させて取り付けられている。基材４０は、固定部材４７のうちクロスダイクロイックプリズム２５下の板状部分に底部４３を密着させて取り付けられている。これにより、基材４０及びカバー部材４１は、クロスダイクロイックプリズム２５に固定されている。なお、カバー部材４１及び固定部材４７の間には、公差を緩和させるための部材、例えば、ゴム等の弾性部材を配置しても良い。この場合、カバー部材４１は、基材４０に固定されることとしても良い。

ここで、図５及び図６を参照して、冷却用ダクトにおける冷却風の進行について説明する。冷却用ダクトの流入口５３及び流出口５４は、側壁部４２、底部４３、カバー部材４１及び投写光学系固定部５２によって構成されている。流入口５３は、冷却用ダクトのうちＢ光用の光学要素側に位置する開口である。流出口５４は、冷却用ダクトのうちＲ光用の光学要素側に位置する開口である。ファン３１は、冷却用ダクトの流入口５３へ冷却風を供給する。Ｂ光用の液晶表示パネル２３Ｂの入射面と、入射側偏光板２２Ｂの射出面との間を通過した冷却風は、側壁部４２及び整流機構４４の外周面との間で進行方向が折り曲げられる。

側壁部４２及び整流機構４４の間を通過した冷却風は、Ｇ光用の液晶表示パネル２３Ｇの入射面と、入射側偏光板２２Ｇの射出面との間を通過し、側壁部４２及び整流機構４４の外周面との間で進行方向が折り曲げられる。側壁部４２及び整流機構４４の間を通過した冷却風は、Ｒ光用の液晶表示パネル２３Ｒの入射面と、入射側偏光板２２Ｒの射出面との間を通過する。

Ｂ光用の液晶表示パネル２３Ｂの射出面と、クロスダイクロイックプリズム２５の入射面との間を通過した冷却風は、整流機構４４の内周面とクロスダイクロイックプリズム２５との間で進行方向が折り曲げられる。整流機構４４及びクロスダイクロイックプリズム２５の間を通過した冷却風は、Ｇ光用の液晶表示パネル２３Ｇの射出面と、クロスダイクロイックプリズム２５の入射面との間を通過し、整流機構４４の内周面とクロスダイクロイックプリズム２５との間で進行方向が折り曲げられる。

整流機構４４及びクロスダイクロイックプリズム２５の間を通過した冷却風は、Ｒ光用の液晶表示パネル２３Ｒの射出面と、クロスダイクロイックプリズム２５の入射面との間を通過する。Ｒ光用の液晶表示パネル２３Ｒの入射面側を通過した冷却風と射出面側を通過した冷却風とは、流出口５４から冷却用ダクトの外部へ流出する。

図６に示す断面において、冷却風は、Ｇ光用の入射側偏光板２２Ｇの射出面及び液晶表示パネル２３Ｇの入射面の間、液晶表示パネル２３Ｇの射出面及び射出側偏光板２４Ｇの入射面の間、射出側偏光板２４Ｇの射出面及びクロスダイクロイックプリズム２５の入射面の間を、それぞれ進行する。Ｂ光用の光学要素及びＲ光用の光学要素に対しても、冷却風は、Ｇ光用の光学要素に対してと同様に進行する。

プロジェクター１０は、冷却用ダクトを流動する冷却風によって、入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ及び射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂで生じた熱を外部へ放出させる。冷却用ダクトは、整流機構４４を設けることで、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの入射面側と射出面側とへ冷却風を進行させ、入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂの効率的な冷却が可能となる。

次に、図３及び図４を参照して、図２に示す構成を組み立てる手順について説明する。図４に示す構成は、図３に示す基材４０及びカバー部材４１が取り付けられる前に組み立てられる。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ、クロスダイクロイックプリズム２５、及び投写レンズ３０は、固定部材４７によって一体に固定される。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ及び投写レンズ３０は、固定部材４７を介して、クロスダイクロイックプリズム２５に対する位置が調整された状態で固定される。

液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂは、支持枠４６を介して固定部材４７に固定される。凹部５１は、支持枠固定部５０に対して若干幅が大きくなるように形成されている。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂは、支持枠固定部５０に対する凹部５１の位置を変化させることにより、位置が微調整される。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの位置が調整された後、凹部５１及び支持枠固定部５０の間の隙間に充填された接着部材（図示省略）を固化させる。このように、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂは、凹部５１及び支持枠固定部５０の間隔に応じて、クロスダイクロイックプリズム２５に対する位置が調整された状態で固定される。

これにより、簡易な構成により、互いに高い精度で位置合わせがなされた状態でクロスダイクロイックプリズム２５と液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂとを固定できる。なお、支持枠固定部５０及び凹部５１の形状は図示するものに限られず、適宜変形可能である。また、支持枠４６に形成される取り付け部は、凹部５１に代えて、支持枠固定部５０を取り付け可能な他の構成であっても良い。取り付け部は、例えば、支持枠固定部５０を挿入可能に形成された貫通孔としても良い。取り付け部及び支持枠固定部５０の数や位置は本実施例で説明する場合に限られず、適宜変更しても良い。

固定部材４７により一体に固定された液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２５は、固定部材４７を介して、基材４０の底部４３に載置される。次に、カバー部材４１を取り付けることにより、基材４０に載置された各構成をカバー部材４１で覆う。カバー部材４１は、固定部材４７のうちクロスダイクロイックプリズム２５上の板状部分に密着させて取り付けられる。予め整流機構４４を取り付けた基材４０とカバー部材４１とを組み合わせることで、整流機構４４を有する冷却用ダクトが構成される。さらに、流入口５３にはファン３１が取り付けられる。なお、整流機構４４は、基材４０に取り付けられる場合に限られず、カバー部材４１に取り付けられることとしても良い。

プロジェクター１０は、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ等へ順次冷却風を進行させる構成とすることにより、ファン３１、冷却用ダクト、及び冷却対象となる光学要素を水平方向に並列させて配置可能とし、薄型にすることができる。また、本実施例で説明する構成とすることで、光学要素の固定のための構成と、光学要素の冷却のための構成との組み立てが可能となる。これにより、プロジェクター１０の薄型化を可能とする冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクター１０を得られるという効果を奏する。

各色光用の光学要素に対して冷却風を進行させる順序は、本実施例で説明する場合に限られない。冷却風を進行させる順序は、各色光用の光学要素の配置に応じて適宜変更しても良い。冷却用ダクトは、Ｂ光用の光学要素側の開口を流入口５３、Ｒ光用の光学要素側の開口を流出口５４とする場合に限られない。冷却用ダクトは、Ｒ光用の光学要素側の開口を流入口５３、Ｂ光用の光学要素側の開口を流出口５４としても良い。ファン３１の位置は、流入口５３の位置に応じて適宜変更しても良い。

図７は、実施例２に係るプロジェクターのうち、冷却構造及び投写レンズ３０を示す展開図である。本実施例は、投写レンズ３０を固定する基材６０と、カバー部材６１とが冷却用ダクトを構成することを特徴とする。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

基材６０及びカバー部材６１は、冷却用ダクトの外郭を構成する。基材６０は、底部６２と投写光学系固定部６３とを備える。底部６２は、冷却用ダクトの底面を構成する平板部分である。底部６２には、固定部材６６により固定された液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２５が載置されている。投写光学系固定部６３は、基材６０のうち底部６２上に形成されている。投写光学系固定部６３は、投写レンズ３０を挿入可能に構成された部分であって、基材６０に投写レンズ３０を固定する。

カバー部材６１は、基材６０に載置された液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２５を覆う。カバー部材６１は、上面部６４と側壁部６５とを備える。上面部６４は、冷却用ダクトのうち底部６２とは反対側の上面を構成する平板部分である。側壁部６５は、冷却用ダクトの側壁を構成する。

図８は、カバー部材６１を図７に示す状態の裏側から見た斜視図である。側壁部６５のうち液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対向させる部分には、光を通過させるための開口４５が形成されている。入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、開口４５を塞ぐように配置されている。これにより、冷却用ダクトは、入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの射出面を含めて構成されている。整流機構４４は、いずれも上面部６４に取り付けられている。整流機構４４は、基材６０及びカバー部材６１を組み合わせることにより、Ｂ光用の液晶表示パネル２３Ｂ及びＧ光用の液晶表示パネル２３Ｇの間、Ｇ光用の液晶表示パネル２３Ｇ及びＲ光用の液晶表示パネル２３Ｒの間にそれぞれ配置される。

図９は、図７に示す構成の一部を取り出して示した図である。図９では、基材６０に載置された構成と、基材６０に固定された投写レンズ３０とを表している。固定部材６６は、二つの平板部分を備えて構成されている。クロスダイクロイックプリズム２５は、固定部材６６の二つの平板部分により、上面側と下面側とから挟持されている。投写光学系固定部６３のうちクロスダイクロイックプリズム２５側の部分は、固定部材６６の二つの平板部分、及びクロスダイクロイックプリズム２５の射出面近傍に接続されている。

図１０は、冷却構造と投写レンズ３０とを組み合わせた構成の水平断面図である。冷却用ダクトの流入口５３及び流出口５４は、側壁部６５、上面部６４、底部６２及び投写光学系固定部６３によって構成されている。流入口５３は、冷却用ダクトのうちＲ光用の光学要素側に位置する開口である。流出口５４は、冷却用ダクトのうちＢ光用の光学要素側に位置する開口である。

流入口５３から冷却用ダクトへ供給された冷却風は、Ｒ光用の光学要素、Ｇ光用の光学要素、Ｂ光用の光学要素の順に進行し、流出口５４から冷却用ダクトの外部へ流出する。本実施例では、冷却風が実施例１の場合とは逆向きに進行する。なお、冷却用ダクトは、Ｂ光用の光学要素側を流入口５３、Ｒ光用の光学要素側を流出口５４とし、実施例１と同様の向きに冷却風を進行させることとしても良い。

次に、図７から図９及び図１１を参照して、本実施例で説明する構成を組み立てる手順について説明する。図９に示す構成は、図７及び図８に示すカバー部材６１が取り付けられる前に組み立てられる。投写レンズ３０は、投写光学系固定部６３によって固定される。クロスダイクロイックプリズム２５及び射出側偏光板２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、固定部材６６に取り付けられた状態で、基材６０の底部６２に載置される。投写レンズ３０及びクロスダイクロイックプリズム２５は、互いに位置が調整された状態で固定される。

図１１は、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの取り付けについて説明する図である。液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂは、固定部材６６に取り付けられたクロスダイクロイックプリズム２５が基材６０に載置されてから、固定部材６６に取り付けられる。本実施例では、基材６０により投写レンズ３０とクロスダイクロイックプリズム２５とを強固に固定し、安定させた状態で液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを取り付けられる利点がある。また、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを取り付ける際に側壁部６５が邪魔にならない、整流機構４４との接触による液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの位置ずれを防げるという利点もある。

次に、カバー部材６１を取り付けることにより、基材６０に載置された各構成をカバー部材６１で覆う。カバー部材６１は、固定部材６６のうちクロスダイクロイックプリズム２５上の板状部分に密着させて取り付けられる。カバー部材６１には、図８に示すように、予め整流機構４４が取り付けられている。基材６０とカバー部材６１とを組み合わせることで、整流機構４４を有する冷却用ダクトが構成される。さらに、流入口５３にはファン３１が取り付けられる。なお、整流機構４４は、カバー部材６１に取り付けられる場合に限られず、基材６０に取り付けられることとしても良い。本実施例においても、プロジェクターの薄型化を可能とする冷却構造と、光学要素の固定のための構成とを備えるプロジェクターを得ることができる。

図１２は、本実施例の変形例に係る冷却構造の斜視図である。入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、いずれも、入射側偏光板フレーム６７を介して側壁部６５に取り付けられている。入射側偏光板フレーム６７は、光軸を中心軸とする回転方向について傾きが調整された状態で側壁部６５に固定されている。なお、光軸とは、液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの入射面に垂直、かつ液晶表示パネル２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの照射領域の中心位置を通る軸とする。

図１３は、入射側偏光板フレーム６７が取り外されたカバー部材６１の斜視図である。側壁部６５のうち入射側偏光板フレーム６７が取り付けられる部分には、切り欠き部６８が設けられている。切り欠き部６８は、入射側偏光板フレーム６７の形状に合わせて側壁部６５の一部が下側から切除されたようにして形成されている。切り欠き部６８のうち、基材６０に接合される側と上面部６４との間の部分は、円弧形状をなしている。

図１４は、入射側偏光板フレーム６７を冷却用ダクト内部に向けられる側から見た斜視図である。入射側偏光板フレーム６７の中央には、矩形の開口７０が設けられている。入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、開口７０を塞ぐように配置される。折り曲げ部６９は、入射側偏光板フレーム６７の左右の側部にそれぞれ設けられている。折り曲げ部６９は、側壁部６５を構成する部材の厚みに合わせて折り曲げられた形状をなしている。

入射側偏光板フレーム６７は、開口７０に入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが配置された状態で、切り欠き部６８の下側から上面部６４側へ挿入される。入射側偏光板フレーム６７は、側壁部６５のうち切り欠き部６８に沿う部分に折り曲げ部６９を嵌合させることにより、側壁部６５に取り付けられる。折り曲げ部６９は、側壁部６５に嵌合された状態で、切り欠き部６８の円弧部分に沿ってスライド可能に構成されている。入射側偏光板フレーム６７は、側壁部６５に対して折り曲げ部６９をスライドさせることにより、光軸を中心軸として回転させることができる。これにより、光軸を中心軸とする回転方向について入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの傾きを微調整する。

入射側偏光板フレーム６７は、入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの傾きが調整された後、接着剤等によって側壁部６５に固定される。これにより、簡易な構成により、入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの偏光軸の向きの微調整を可能とし、高い精度で傾きが調整された状態で入射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを固定できる。なお、折り曲げ部６９の位置、数、形状は、本変形例で説明する場合に限られず、適宜変更しても良い。また、入射側偏光板フレーム６７を回転可能とするための機構としては、折り曲げ部６９に代えて他の構成を採用しても良い。本変形例は、実施例１に適用しても良い。

１０ プロジェクター、１１ 光源部、１２ 第１インテグレーターレンズ、１３ 第２インテグレーターレンズ、１４ 偏光変換素子、１５ 重畳レンズ、１６ 第１ダイクロイックミラー、１７ 第２ダイクロイックミラー、１８、１９、２０ 反射ミラー、２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ フィールドレンズ、２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ 入射側偏光板、２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ 液晶表示パネル、２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ 射出側偏光板、２５ クロスダイクロイックプリズム、２６、２７ リレーレンズ、３０ 投写レンズ、３１ ファン、３２ スクリーン、４０ 基材、４１ カバー部材、４２ 側壁部、４３ 底部、４４ 整流機構、４５ 開口、４６ 支持枠、４７ 固定部材、５０ 支持枠固定部、５１ 凹部、５２ 投写光学系固定部、５３ 流入口、５４ 流出口、６０ 基材、６１ カバー部材、６２ 底部、６３ 投写光学系固定部、６４ 上面部、６５ 側壁部、６６ 固定部材、６７ 入射側偏光板フレーム、６８ 切り欠き部、６９ 折り曲げ部、７０ 開口

Claims (12)

1. 色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
   前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、
   前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、
   前記空間光変調装置、前記色合成光学系及び前記投写光学系を一体に固定する固定部材と、
   前記固定部材により固定された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系が載置された基材と、
   前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を覆うカバー部材と、を有し、
   前記基材及び前記カバー部材は、前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを構成することを特徴とするプロジェクター。
2. 色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
   前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、
   前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、
   前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を一体に固定する固定部材と、
   前記固定部材により固定された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系が載置され、かつ前記投写光学系が固定された基材と、
   前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を覆うカバー部材と、を有し、
   前記基材及び前記カバー部材は、前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを構成することを特徴とするプロジェクター。
3. 前記空間光変調装置を支持する支持枠を有し、
   前記固定部材は、前記支持枠を固定する支持枠固定部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクター。
4. 前記支持枠は、前記支持枠固定部を取り付け可能に形成された取り付け部を備え、
   前記空間光変調装置は、前記取り付け部及び前記支持枠固定部の間隔に応じて、前記色合成光学系に対する位置が調整された状態で固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
5. 色光ごとに設けられ、前記空間光変調装置から射出された光が入射する射出側偏光板を有し、
   前記射出側偏光板は、前記固定部材に取り付けられることを特徴とする請求項３又は４に記載のプロジェクター。
6. 色光ごとに設けられ、前記空間光変調装置へ進行する光が入射する入射側偏光板を有し、
   前記入射側偏光板は、前記冷却用ダクトの側壁を構成する側壁部のうち前記空間光変調装置に対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
7. 前記入射側偏光板を前記側壁部に取り付けるための入射側偏光板フレームを有し、
   前記入射側偏光板フレームは、光軸を中心軸とする回転方向について傾きが調整された状態で前記側壁部に固定されていることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクター。
8. 前記空間光変調装置同士の間に設けられ、前記空間光変調装置の入射面側と射出面側とにおいて前記冷却風を流動させるための整流機構を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のプロジェクター。
9. 前記整流機構は、前記基材及び前記カバー部材の何れかに取り付けられることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクター。
10. 前記冷却風を供給する冷却風供給部を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のプロジェクター。
11. 色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
    前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、
    前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、を有するプロジェクターの製造方法であって、
    固定部材により、前記空間光変調装置、前記色合成光学系及び前記投写光学系を一体に固定する工程と、
    前記固定部材により固定された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を基材に載置する工程と、
    前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系をカバー部材により覆う工程と、を含み、
    前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを、前記基材及び前記カバー部材によって構成することを特徴とするプロジェクターの製造方法。
12. 色光ごとに設けられ、光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
    前記空間光変調装置から射出された各色光を合成させる色合成光学系と、
    前記色合成光学系で合成された光を投写させる投写光学系と、を有するプロジェクターの製造方法であって、
    基材に前記投写光学系を固定する工程と、
    固定部材に取り付けられた前記色合成光学系を前記基材に載置する工程と、
    前記固定部材に前記空間光変調装置を取り付けることにより、前記固定部材で前記空間光変調装置及び前記色合成光学系を一体に固定する工程と、
    前記基材に載置された前記空間光変調装置及び前記色合成光学系をカバー部材により覆う工程と、を含み、
    前記色光ごとの前記空間光変調装置を順次冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを、前記基材及び前記カバー部材によって構成することを特徴とするプロジェクターの製造方法。

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