JP2011090083A - 光変調装置の固定構造およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】光変調装置を精度良く配置すると共に、効率良く冷却できる光変調装置の固定構造を提供する。
【解決手段】光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル、および液晶パネルを保持するフレーム９を備えた光変調装置６の固定構造は、フレーム９に対して離間し、フレーム９を挟むように突出する突設部７５を有するベース部７と、延出方向に沿って肉厚が異なり、フレーム９と突設部７５との間に挿入されて光変調装置６の移動を規制する一対の楔状部材８と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光変調装置の固定構造、およびこの光変調装置を備えたプロジェクターに関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調された光束を拡大投写する投写光学装置とを備えるプロジェクターが知られている。光変調装置は、光変調素子、例えば、１対の基板間に液晶が密封封入された液晶パネル、およびこの液晶パネルを保持するフレームを有して構成されている。
液晶パネルは、液晶層、各種配線、およびブラックマトリックス等に光源からの光束が吸収されることによって発熱し、劣化する恐れがある。このため、光変調装置に空気を吹き付けて液晶パネルを冷却する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のプロジェクターは、３枚の液晶パネル（赤色光用、緑色光用、青色光用）、各液晶パネルに対応して配置された偏光板、３枚の液晶パネル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、流路（仮に「流路壁」とする）、および冷却用ファンを備えている。
流路壁は、隣接する液晶パネルの間、および隣接する偏光板の間に設けられ、クロスダイクロイックプリズムと液晶パネルとの間、および液晶パネルと偏光板との間にそれぞれＵ字状の第１の流路、および第２の流路を形成している。冷却ファンは、この２つの流路の縁部である液晶パネルの側方に配置されている。そして、冷却ファンから吐出された空気は、この２つの流路に流れ、液晶パネル、偏光板が冷却されるようになっている。

特開２００１−２８１６１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、液晶パネルの固定方法が記述されていないが、記載されている図面によると、流路壁と液晶パネルとの間に隙間が生じている。この隙間によって、冷却ファンから吐出された空気は、流路の外部に流出したり、乱流が発生したりすることによって、液晶パネルを効率よく冷却できない恐れがある。また、特許文献１に記載の技術は、各液晶パネルの位置調整について記載されていないが、各液晶パネルが精度良く配置されず、変調された各色光がずれて合成される画像光の品質が劣る恐れがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る光変調装置の固定構造は、光束を画像情報に応じて変調する光変調素子、および前記光変調素子を保持するフレームを備えた光変調装置の固定構造であって、前記フレームに対して離間し、前記フレームを挟むように突出する突設部を有するベース部と、延出方向に沿って肉厚が異なり、前記フレームと前記突設部との間に挿入されて前記光変調装置の移動を規制する一対の楔状部材と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、光変調装置は、一対の突設部の間に配置され、突設部に対するフレームの両側の隙間（以下、「フレーム隙間」という）に楔状部材がそれぞれ挿入されて固定される。楔状部材は、延出方向に沿って肉厚が異なるので、光変調装置が位置調整されてフレームと突設部との離間距離が特定されないフレーム隙間への挿入が可能となる。よって、光変調装置を精度良く位置決めすることが可能となる。
また、楔状部材によって、フレーム隙間の一部が埋められるので、突設部に沿って空気が流通するように構成することで、突設部からフレームに向かう空気の漏出を抑制し、効率よく光変調装置を冷却することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に係る光変調装置の固定構造において、前記突設部または前記フレームのいずれか一方には、前記楔状部材が挿入される方向と異なる方向に前記楔状部材が係合される被係合部が形成され、前記楔状部材は、前記被係合部に係合する係合面を有していることが好ましい。

この構成によれば、楔状部材は、係合面が被係合部に係合するので、挿入される方向と異なる方向への移動が規制されてフレーム隙間からの脱落が防止される。よって、楔状部材は、安定して光変調装置の位置決めを行うことができる。

［適用例３］上記適用例に係る光変調装置の固定構造において、前記被係合部は、前記楔状部材が挿入される方向と略同一方向に沿って形成された断面視略半円形の凹部であり、前記係合面は、円錐面であることが好ましい。

この構成によれば、楔状部材は、係合面としての円錐面が断面視略半円形の凹部に係合する。これによって、光変調装置の位置調整後のフレームと突設部との特定されない離間距離に加えて、突設部に対するフレームの特定されない傾斜角度に追従して楔状部材をフレーム隙間に挿入することが可能となる。よって、光変調装置は、さらに精度良く位置決めされると共に、楔状部材は、捩れ等が抑制されてより安定してフレーム隙間に挿入された状態を維持することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る光変調装置の固定構造において、前記楔状部材は、前記フレームおよび前記突設部に接着剤によって固定されていることが好ましい。

この構成によれば、楔状部材は、接着固定されるので、フレーム隙間に強固に固定される。よって、光変調装置は、位置決めされた状態を確実に維持することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に係る光変調装置の固定構造において、前記接着剤は、光硬化性を有する材料で形成され、前記楔状部材は、前記接着剤を硬化させるための光を透過する部材で形成されていることが好ましい。

この構成によれば、接着剤を硬化させるための光は、楔状部材を透過するので、楔状部材の周辺に注入された接着剤により多くの光量を照射することができる。よって、接着剤を確実に硬化させ、楔状部材を強固に固定することができる。

［適用例６］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光束を変調する上述したいずれかに記載の光変調装置の固定構造により固定される光変調装置と、前記光変調装置で変調された光束を投写する投写光学装置と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、プロジェクターは、光変調装置が上述した固定構造によって固定されるので、良好な画像品質を得ると共に、光変調装置の効率的な冷却が可能となる。よって、プロジェクターの長寿命化が図れる。

本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 本実施形態の光学装置を上方から見た断面図。 本実施形態の光変調装置を模式的に示す図であり、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、側方から見た断面図。 本実施形態の突設部、および楔状部材を示す模式図であり、（ａ）は上方から見た断面図、（ｂ）は、フレームの光束射出側端面側から見た断面図、（ｃ）は、フレームの側方から見た断面図。 本実施形態の楔状部材を模式的に示す斜視図。 変形例の突設部を模式的に示す断面図。 変形例の楔状部材を模式的に示す斜視図。

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光をスクリーン等に拡大投写する。
図１は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、光源２１１を有する光学ユニット２、冷却ファン３、外装を構成する外装筐体４、図示しない制御部、排気ファン、および光源２１１や制御部等に電力を供給する電源装置等を備えている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。

光学ユニット２は、略Ｌ字状に形成され、制御部による制御の下、光源２１１から射出された光束を光学的に処理し、画像情報に応じた画像光を形成して投写する。
図１に示すように、光学ユニット２は、光源装置２１、照明光学装置２２、色分離光学装置２３、リレー光学装置２４、光学装置５、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２５、投写光学装置としての投写レンズ２６、およびこれらの光学部品を所定位置に配置する光学部品用筐体２７を備える。なお、以下において、説明の便宜上、投写レンズ２６が画像光を射出する方向を前方向（＋Ｘ方向）、プロジェクター１が机上等に設置された姿勢における鉛直方向の上側を上方向（＋Ｚ方向）、Ｘ方向およびＺ方向に直交し、図１の図面視における右側を右方向（＋Ｙ方向）として記載する。

光源装置２１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源２１１およびリフレクター２１２等を備える。そして、光源装置２１は、光源２１１から射出された光束をリフレクター２１２によって射出方向を揃え、照明光学装置２２に向けて射出する。

照明光学装置２２は、第１レンズアレイ２２１、第２レンズアレイ２２２、偏光変換素子２２３、および重畳レンズ２２４を備える。
第１レンズアレイ２２１は、光源２１１から射出された光束の光軸Ｌ方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリックス状に配列された構成を有しており、光源装置２１から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第２レンズアレイ２２２は、第１レンズアレイ２２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ２２４とともに、部分光束を後述する液晶パネル６１の表面に略重畳させる。偏光変換素子２２３は、第２レンズアレイ２２２から射出されたランダム偏光光を液晶パネル６１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。

色分離光学装置２３は、２枚のダイクロイックミラー２３１，２３２、および反射ミラー２３３を備え、照明光学装置２２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学装置２４は、入射側レンズ２４１、リレーレンズ２４３、および反射ミラー２４２，２４４を備え、色分離光学装置２３で分離されたＢ光をＢ光用の液晶パネル６１まで導く機能を有する。なお、光学ユニット２は、リレー光学装置２４がＢ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｒ光を導く構成としてもよい。

図２は、光学装置５を上方から見た断面図である。
光学装置５は、図２に示すように、３色の色光毎に備えられた入射側偏光板５１、光変調装置６（Ｒ光用の光変調装置を６Ｒ、Ｇ光用の光変調装置を６Ｇ、Ｂ光用の光変調装置を６Ｂとする）、プリポラライザー５２、および射出側偏光板５３に加え、ベース部７および楔状部材８を備えている。

入射側偏光板５１は、色分離光学装置２３で分離された色光のうち、偏光変換素子２２３で揃えられた偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収して後述する液晶パネル６１に射出する。

光変調装置６は、図２に示すように、光変調素子としての液晶パネル６１、入射側防塵ガラス６２、射出側防塵ガラス６３、およびフレーム９を有している。
液晶パネル６１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、制御部からの駆動信号に応じて、液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板５１から射出された色光を画像情報に応じて変調する。

入射側防塵ガラス６２は、液晶パネル６１の光束入射側端面に貼付され、射出側防塵ガラス６３は、液晶パネル６１の光束射出側端面に貼付される。
入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３は、液晶パネル６１の表面に塵埃が付着することを防止し、塵埃の位置が焦点位置からずれるように構成されている。これによって、入射側防塵ガラス６２または射出側防塵ガラス６３に塵埃が付着したとしても、投写される画像光は、塵埃の影が目立たなくなるようになっている。また、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３は、光源２１１からの光束が吸収されることによって発熱する液晶パネル６１の熱を放熱する機能を有している。

フレーム９は、液晶パネル６１を保持するように構成されている。光変調装置６については、後で詳細に説明する。

プリポラライザー５２および射出側偏光板５３は、入射側偏光板５１と略同様の機能を有し、液晶パネル６１の光束射出側に順次配置される。そして、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３は、液晶パネル６１から射出された光束のうち一定方向の偏光光を透過し、その他の光束を吸収する。このように、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３を配置することによって、吸収する光束をプリポラライザー５２と射出側偏光板５３とで按分し、それぞれの過熱を抑制するようになっている。

ベース部７は、入射側偏光板５１、光変調装置６、プリポラライザー５２、および射出側偏光板５３を保持すると共に、これらの光学部品に空気を流通させる流路が形成されている。ベース部７については、後で詳細に説明する。

楔状部材８は、延出方向に沿って肉厚が異なる形状を有し、フレーム９と後述するベース部７の突設部７５との間に設けられた一対の隙間（フレーム隙間）にそれぞれ挿入される。そして、楔状部材８は、光変調装置６の移動を規制して光変調装置６を位置決めする。楔状部材８については、後で詳細に説明する。

図１に戻って、クロスダイクロイックプリズム２５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。誘電体多層膜は、光変調装置６Ｒ，６Ｂで変調され、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３を透過した各色光を反射し、光変調装置６Ｇで変調され、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３を透過した色光を透過する。このようにして、クロスダイクロイックプリズム２５は、各光変調装置６にて変調された各色光を合成して画像光を形成する。

投写レンズ２６は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム２５にて形成された画像光をスクリーン上に拡大投写する。

冷却ファン３は、図１に示すように、シロッコファンで構成されており、光学装置５の側方に配置される。そして、冷却ファン３は、光学装置５に空気を吐出し、入射側偏光板５１、光変調装置６、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３を冷却する。

排気ファンは、軸流ファンで構成され、光源装置２１や光学装置５を冷却して温まった空気、および電源装置の駆動に伴って温まった空気等を外装筐体４の外部に排出する。

ここで、光変調装置６、ベース部７、および楔状部材８について詳細に説明する。
先ず光変調装置６について詳細に説明する。
図３は、光変調装置６を模式的に示す図であり、図３（ａ）は、斜視図、図３（ｂ）は、側方から見た断面図である。
光変調装置６は、図３に示すように、液晶パネル６１、入射側防塵ガラス６２、射出側防塵ガラス６３、およびフレーム９に加え、フレキシブルプリント基板６４を備えている。

液晶パネル６１は、図３に示すように、ガラス板などからなる矩形状の素子基板６１１および対向基板６１２に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。
素子基板６１１は、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配列形成される複数の走査線と、走査線およびデータ線の交差に対応してマトリックス状に配列形成される画素電極と、データ線、走査線、および画素電極と電気的に接続されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）あるいはＭＩＭ（Metal Insulator Metal）等のスイッチング素子とを有している。また、素子基板６１１の上側の端部には、制御部との電気的接続のための接続端子が形成されている。

対向基板６１２は、素子基板６１１に対して所定間隔を有し、対向して配設される基板であり、所定の電圧が印加される共通電極、ブラックマトリックス等を有している。対向基板６１２は、平面サイズが素子基板６１１の平面サイズより小さく形成されており、素子基板６１１の接続端子が露出するように形成されている。

入射側防塵ガラス６２は、光束を透過する板材で、平面サイズが対向基板６１２の平面サイズより大きい矩形状に形成されている。入射側防塵ガラス６２は、図３に示すように、４辺がそれぞれ対向基板６１２より突出し、対向基板６１２の光束入射側端面６１２Ｎに接着剤を介して密着固定されている。

射出側防塵ガラス６３は、入射側防塵ガラス６２と同様に、光束を透過する板材で形成されている。射出側防塵ガラス６３は、図３に示すように、平面サイズが素子基板６１１の平面サイズより大きい矩形状に形成されている。射出側防塵ガラス６３は、図３に示すように、４辺がそれぞれ素子基板６１１より突出し、素子基板６１１の光束射出側端面６１１Ｓに接着剤を介して密着固定されている。

フレキシブルプリント基板６４は、一端が素子基板６１１の接続端子に電気的に接続固定されており、他端が制御部に着脱可能に接続される。
液晶パネル６１は、このフレキシブルプリント基板６４を介して制御部から駆動信号が入力され、所定の画素電極と共通電極との間に電圧が印加される。そして、液晶パネル６１は、画素電極および共通電極間に介在する液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板５１から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。

フレーム９は、液晶パネル６１、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３を保持するように形成されている（光変調装置６Ｒのフレームを９Ｒ、光変調装置６Ｇのフレームを９Ｇ、光変調装置６Ｂのフレームを９Ｂとする）。
フレーム９は、外形が直方体状に形成され、液晶パネル６１、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３の端面を覆うように形成されている。

フレーム９は、図３（ｂ）に示すように、光束入射側端面９Ｎが入射側防塵ガラス６２の光束入射側端面６２Ｎに沿うように形成され、光束射出側端面９Ｓが射出側防塵ガラス６３の光束射出側端面６３Ｓに沿うように形成されている。また、フレーム９の両側の側面９４は、平坦に形成されている。

そして、フレーム９の中央部には、液晶パネル６１、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３を収納する開口部９１が設けられている。
開口部９１は、内面形状の大きさが異なる複数の枠部を有して段状に形成されており、光束が入射する側から順次、枠部９１１，９１２，９１３，９１４が設けられている。枠部９１１，９１２，９１３，９１４は、入射側防塵ガラス６２、対向基板６１２、素子基板６１１、射出側防塵ガラス６３がそれぞれ挿通可能な大きさに形成されている。枠部９１２は、枠部９１１より内側に突出して形成されており、フレーム９には、枠部９１２と枠部９１１とで形成される段差面９３が設けられている。また、枠部９１２と枠部９１３との間の上部には、開口部９１から上方に向かって貫通する貫通孔９２が形成されている。

ここで、液晶パネル６１、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３がフレーム９に取り付けられる手順について説明する。
先ず、射出側防塵ガラス６３は、素子基板６１１に接着固定され、入射側防塵ガラス６２は、周縁部がフレーム９の段差面９３に接着固定される。
次に、射出側防塵ガラス６３が接着された液晶パネル６１は、貫通孔９２にフレキシブルプリント基板６４が挿通され、対向基板６１２の光束入射側端面６１２Ｎが入射側防塵ガラス６２の光束射出側端面６２Ｓに接着固定される。

次に、ベース部７について、詳細に説明する。
ベース部７は、入射側偏光板５１、光変調装置６、プリポラライザー５２、および射出側偏光板５３を互いに離間して保持するように構成されている。また、ベース部７は、保持する光学部品に順次空気を流通させる流路が設けられている。

具体的に、ベース部７は、図１、図２に示すように、平面視Ｕ字状の流路形成部７１、およびクロスダイクロイックプリズム２５が固定される固定部７２を有している。流路形成部７１は、投写レンズ２６の右方（＋Ｙ方向）から後方（−Ｘ方向）に延出し、クロスダイクロイックプリズム２５の右方、後方および左方（−Ｙ方向）を囲んだ後、投写レンズ２６の左方に延出して形成されている。流路形成部７１は、右側の端部がＬ字状に屈曲されており、図１に示すように、この端部近傍に冷却ファン３が配置される。流路形成部７１は、冷却ファン３から吐出された空気を右側の端部から左側の端部まで導き、左側端部に形成された開口部から排出する。

流路形成部７１は、複数の流路がＵ字状に沿って並設されており、上方に開口する開口部が形成されている。この開口部は、図示しない蓋状部材によって閉塞される。
流路形成部７１は、図２に示すように、Ｕ字状の外側を形成する外側壁７３、Ｕ字状の内側を形成する内側壁７４、外側壁７３と内側壁７４との間に設けられ、底面から突出する突設部７５および立壁部７６を有している。

外側壁７３には、入射側偏光板５１が配置される位置に対応して、内面側が窪む窪部７３１が形成され、この窪部７３１には、色分離光学装置２３にて分離された色光が通過する開口部が設けられている。入射側偏光板５１は、周縁部がこの窪部７３１に貼付され、図２に示すように、光束射出側端面５１Ｓが外側壁７３の内面７３Ａに沿うように固定される。

内側壁７４には、射出側偏光板５３が配置される位置に対応して、内面側が窪む窪部７４１が形成され、この窪部７４１には、プリポラライザー５２を透過した光束が通過する開口部が設けられている。射出側偏光板５３は、周縁部がこの窪部７４１に貼付され、図２に示すように、光束入射側端面５３Ｎが内側壁７４の内面７４Ａに沿うように固定される。

突設部７５は、外側壁７３から離間し、外側壁７３に沿って形成されており、光変調装置６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ、および楔状部材８とで一連の立壁を形成するように設けられている。つまり、突設部７５は、フレーム９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの側方から離間し、各フレーム９を挟むように形成されている。また、突設部７５は、フレーム９Ｂ，９Ｒの前方（＋Ｘ方向）が流路形成部７１の右側端部、左側端部までそれぞれ延出して形成されている。

ここで、フレーム９Ｇ近傍の突設部７５に注目し、突設部７５をさらに詳細に説明する。
図４は、フレーム９Ｇ近傍の突設部７５、および楔状部材８を示す模式図である。具体的に、図４（ａ）は、上方（＋Ｚ方向）から見た断面図、図４（ｂ）は、フレーム９Ｇの光束射出側端面側から見た断面図、図４（ｃ）は、フレーム９Ｇの側方から見た断面図である。
突設部７５は、図４に示すように、高さ寸法（±Ｚ方向の寸法）および幅寸法（±Ｘ方向の寸法）がフレーム９Ｇと同等に形成されている。つまり、突設部７５は、光束入射側端面７５Ｎおよび光束射出側端面７５Ｓが、フレーム９Ｇの光束入射側端面９Ｎおよび光束射出側端面９Ｓにそれぞれ略沿うように形成されている。

また、突設部７５は、光変調装置６の位置が調整できるように、フレーム９Ｇとの間に隙間（フレーム隙間）が設定されている。そして、突設部７５の側面には、図４（ａ）に示すように、被係合部としての凹部７５１が形成されている。凹部７５１は、上方から下方、つまり楔状部材８が挿入される方向と略同一方向に沿って断面視略半円形に形成されている。本実施形態の凹部７５１は、断面形状の半径が下方に向かって小さくなる円錐面を有するように形成されている。そして、凹部７５１は、楔状部材８が挿入される方向と異なる方向に係合されることとなる。
フレーム９Ｒ，９Ｂ近傍の突設部７５は、それぞれフレーム９Ｇ近傍の突設部７５と同様に形成されている。

図２に戻って、立壁部７６は、内側壁７４と突設部７５との間に形成され、内側壁７４に沿い、Ｒ光用のプリポラライザー５２の前方（＋Ｘ方向）からＢ光用のプリポラライザー５２の前方に亘って形成されている。立壁部７６には、プリポラライザー５２が配置される位置に対応して、フレーム９側が窪む窪部７６１が形成され、この窪部７６１には、光変調装置６で変調された光束が通過する開口部が設けられている。プリポラライザー５２は、周縁部がこの窪部７６１に貼付され、光束入射側端面５２Ｎが立壁部７６の光束入射側端面７６Ｎに沿うように固定される。

そして、流路形成部７１には、外側壁７３、内側壁７４、突設部７５、立壁部７６およびベース部７に配置される各光学部品によって、Ｕ字状の外側から第１流路１１、第２流路１２、および第３流路１３が順次形成される。なお、流路形成部７１には、立壁部７６が流路形成部７１の左右の端部まで形成されていないので、右側（＋Ｙ側）端部近傍に、第２流路１２および第３流路１３に連通する右側流路１０が形成され、左側（−Ｙ側）端部近傍に、第２流路１２および第３流路１３に連通する左側流路２０が形成されることとなる。

固定部７２は、Ｕ字状の内側壁７４を橋架するように形成されており、クロスダイクロイックプリズム２５は、この固定部７２に位置が調整されて固定される。そして、ベース部７は、光学部品用筐体２７に図示しない案内ピン等によって精度良く位置決めされ、ネジ固定される。

次に、楔状部材８について、詳細に説明する。
楔状部材８は、前述したように、フレーム隙間に挿入され、光変調装置６の移動を規制するように形成されている。
図５は、楔状部材８を模式的に示す斜視図である。
楔状部材８は、ＵＶ（ultraviolet）光を透過するアクリル樹脂等で、延出方向に沿って肉厚が異なるように形成されている。具体的に、楔状部材８は、図５に示すように、円錐形状の略半分がカットされ、係合面としての円錐面８１および平坦面８２を有するように形状されている。そして、楔状部材８は、フレーム隙間に挿入された際に、円錐面８１が突設部７５の凹部７５１に係合し、平坦面８２がフレーム９の側面９４に当接する。

楔状部材８は、光変調装置６が位置調整された後に、フレーム隙間に挿入されて光変調装置６の移動を規制することによって、光変調装置６の位置決めを行う。
ここで、光変調装置６Ｇに注目して、楔状部材８がフレーム隙間に挿入される手順について説明する。
光変調装置６Ｇは、治具に保持されて突設部７５の間に位置づけられた後、投写される画像光が観察されながら位置調整が行われる。具体的に、光変調装置６Ｇは、前後方向（±Ｘ方向）、左右方向（±Ｙ方向）、上下方向（±Ｚ方向）に加え、図４に示すように、Ｘ軸に対する傾斜方向θｘ、Ｙ軸に対する傾斜方向θｙ、およびＺ軸に対する傾斜方向θｚの６軸調整が行われる。

そして、楔状部材８は、図４（ｂ）に示すように、円錐面８１が被係合部としての凹部７５１に係合し、平坦面８２が側面９４に当接するようにフレーム隙間に挿入される。そして、光変調装置６は、フレーム９の両側の側面９４が楔状部材８によって移動が規制されて位置決めされる。

光変調装置６Ｒ，６Ｂは、光変調装置６Ｇと同様に、６軸調整が行われた後、各フレーム隙間に楔状部材８が挿入されて位置決めされる。なお、光変調装置６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、６軸調整される際に、フォーカスが調整されると共に、投写される画像光の画素が一致するように位置が調整される。
そして、挿入された楔状部材８は、周囲にＵＶ光で硬化する接着剤が注入されてフレーム９および突設部７５に固定される。

ここで、冷却ファン３から吐出された空気の流れについて説明する。
冷却ファン３から吐出された空気は、図２に示すように、第１流路１１および右側流路１０を流れる。
第１流路１１を流れた空気は、各入射側偏光板５１の光束射出側端面５１Ｓ、および各入射側防塵ガラス６２の光束入射側端面６２Ｎの表面に沿って流れ、入射側偏光板５１および光変調装置６を冷却して左側端部から排出される。

右側流路１０を流れた空気は、立壁部７６で分割され、第２流路１２および第３流路１３に流れる。
第２流路１２を流れた空気は、各射出側防塵ガラス６３の光束射出側端面６３Ｓ、およびプリポラライザー５２の光束入射側端面５２Ｎの表面に沿って流れ、光変調装置６およびプリポラライザー５２を冷却する。

第３流路１３を流れた空気は、プリポラライザー５２の光束射出側端面５２Ｓ、および射出側偏光板５３の光束入射側端面５３Ｎの表面に沿って流れ、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３を冷却する。そして、第２流路１２および第３流路１３を流れた空気は、左側流路２０で合流して左側端部から排出される。
このように、冷却ファン３から吐出された空気は、光学装置５の側方から滑らかに各流路に流通し、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光用の各光学部品を順次冷却する。

上述した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、光変調装置６は、６軸調整後に楔状部材８が挿入されて固定されるので、精度良く位置決めされる。よって、光学装置５は、各光変調装置６にて変調された各色光の位置ずれを抑制し、クロスダイクロイックプリズム２５に射出することが可能となる。

（２）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、楔状部材８によって、フレーム隙間の一部が埋められるので、フレーム９と突設部７５との間の空気の漏出が抑制される。よって、冷却ファン３から吐出され、第１流路１１および第２流路１２を流れた空気は、効率よく突設部７５に沿って流通して光変調装置６を冷却することができる。したがって、光変調装置６は、温度上昇が抑制され、入射した色光を安定して変調することが可能となる。

（３）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、突設部７５は、光束入射側端面７５Ｎおよび光束射出側端面７５Ｓが、フレーム９の光束入射側端面９Ｎおよび光束射出側端面９Ｓにそれぞれ略沿うように形成されている。そして、フレーム９は、光束入射側端面９Ｎが入射側防塵ガラス６２の光束入射側端面６２Ｎに沿うように形成され、光束射出側端面９Ｓが射出側防塵ガラス６３の光束射出側端面６３Ｓに沿うように形成されている。これによって、第１流路１１および第２流路１２を流れる空気は、突設部７５に沿って滑らかに流れ、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３の全面に亘って流通する。よって、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３が効率的に放熱されるので、液晶パネル６１のさらに効率的な冷却が可能となる。

（４）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、楔状部材８は、円錐面８１が凹部７５１に係合するので、挿入される方向と異なる方向への移動が規制されてフレーム隙間からの脱落が防止される。よって、楔状部材８は、安定して光変調装置６の位置決めを行うことができる。

（５）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、楔状部材８は、係合面としての円錐面８１が断面視略半円形の凹部７５１に係合する。これによって、光変調装置６の位置調整後のフレーム９と突設部７５との特定されない離間距離に加えて、突設部７５に対するフレーム９の特定されない傾斜角度に追従して楔状部材８をフレーム隙間に挿入することが可能となる。よって、光変調装置６は、さらに精度良く位置決めされると共に、楔状部材８は、捩れ等が抑制されてより安定してフレーム隙間に挿入された状態を維持することが可能となる。
また、楔状部材８は、平坦面８２がフレーム９の平坦に形成された側面９４に当接するので、安定してフレーム９と当接する状態を維持することが可能となる。

（６）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、楔状部材８は、接着固定されるので、フレーム隙間に強固に固定される。よって、光変調装置６は、位置決めされた状態を確実に維持することが可能となる。

（７）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、接着剤を硬化させるためのＵＶ光は、楔状部材８を透過するので、楔状部材８の周辺に注入された接着剤により多くの光量を照射することができる。よって、接着剤を確実に硬化させ、楔状部材８を強固に固定することができる。

（８）本実施形態の光変調装置６の固定構造によれば、接着剤は、楔状部材８の周囲に注入される。楔状部材８は、円錐面８１を有しているので、平坦な面のみで形成された場合に比べて表面積が大きく形成される。よって、楔状部材８は、接着される表面積も増し、より確実な固定が可能となる。

（９）本実施形態の光学装置５によれば、入射側偏光板５１は、光束射出側端面５１Ｓが外側壁７３の内面７３Ａに沿うように固定されるので、第１流路１１に流れる空気は、入射側偏光板５１の全面に亘って流通する。よって、入射側偏光板５１の効率的な冷却が可能となる。
同様に、プリポラライザー５２は、光束入射側端面５２Ｎが立壁部７６の光束入射側端面７６Ｎに沿うように固定され、射出側偏光板５３は、光束入射側端面５３Ｎが内側壁７４の内面７４Ａに沿うように固定される。これによって、第２流路１２、第３流路１３に流れる空気は、プリポラライザー５２、射出側偏光板５３の全面に亘ってそれぞれ流通する。よって、プリポラライザー５２および射出側偏光板５３の効率的な冷却が可能となる。

（１０）本実施形態のプロジェクター１によれば、光変調装置６が上述した固定構造によって固定されるので、良好な画像品質を得ると共に、光変調装置６の効率的な冷却が可能となる。よって、プロジェクター１の長寿命化が図れる。

（１１）本実施形態のプロジェクター１によれば、冷却ファン３から吐出された空気は、効率良く光学装置５に導かれるので、冷却ファン３の回転数を下げることが可能となる。また、冷却ファン３から吐出された空気は、滑らかに各流路を流れるので、乱流による風切り音等の抑制が可能となる。よって、プロジェクター１の低騒音化が図れる。

（１２）本実施形態のプロジェクター１によれば、冷却ファン３は、光学装置５の側方に配置され、冷却ファン３から吐出された空気は、光学装置５の側方から滑らかに流通し、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光用の各光学部品を順次冷却する。これによって、光学装置５の上方、および下方の省スペースが可能となるのでプロジェクター１の薄型化が図れる。

なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
突設部７５の側面を段差状に形成し、この段差状の突出する部位に被係合部としての凹部７５１を設けるように構成してもよい。
図６は、変形例の突設部１７５を示す模式的に示す断面図である。
突設部１７５は、図６に示すように、側面の下側が突出する段差部１７５１を有し、この突出する部位の側面に被係合部としての凹部１７５２が形成されている。凹部１７５２は、前記実施形態の凹部７５１と同様に、断面形状の半径が下方に向かって小さくなる円錐面を有するように形成されている。そして、光変調装置６は、楔状部材８の円錐面８１が凹部１７５２に係合されるように挿入されて位置決めされる。このように、楔状部材８は、前記実施形態に比べて突設部１７５に係合する部位が下方になるので、突設部１７５の上面１７５Ａから突出することなく光変調装置６を位置決めできる。よって、光学装置５の薄型化が図れる。また、上下方向における光変調装置６の中央部を押さえるように構成できるので、より安定して光変調装置６の位置決めが可能となる。

図７（ａ）、（ｂ）は、変形例の楔状部材を模式的に示す斜視図である。
前記実施形態の楔状部材８は、一方の面全体が円錐面８１となるように形成されているが、図７（ａ）に示すように、一方の面の一部が円錐面１８１となるように形成してもよい。また、図７（ｂ）に示すように、延出方向における中央部が最も肉厚が厚くなるように対称となる２つの円錐面２８１を有するように形成してもよい。

前記実施形態では、被係合部は、突設部７５に設けられ、フレーム９の側面９４は、平坦に形成されているが、被係合部をフレーム９の側面に設け、突設部７５の側面を平坦に形成してもよい。

前記実施形態の光学装置５は、プリポラライザー５２を備えているが、プリポラライザー５２に限らず、位相差を補償する補償素子等の光学部品を配置するように構成してもよい。また、プリポラライザー５２および立壁部７６を廃止し、流路形成部７１が２つの流路を有するように構成してもよい。

前記実施形態では、冷却ファン３は、Ｒ光用の光学部品からＧ光用、Ｂ光用の光学部品を順次冷却するように構成しているが、Ｂ光用の光学部品からＧ光用、Ｒ光用の光学部品を順次冷却するように構成してもよい。

前記実施形態の光変調装置６は、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３を備えているが、入射側防塵ガラス６２および射出側防塵ガラス６３を廃止して構成してもよい。また、前記実施形態の光変調装置６は、透過型の液晶パネル６１を用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。

前記実施形態の光源装置２１は、放電型の光源２１１を採用しているが、レーザーダイオード、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。

１…プロジェクター、２…光学ユニット、３…冷却ファン、４…外装筐体、５…光学装置、６，６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…光変調装置、７…ベース部、８…楔状部材、９，９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ…フレーム、１０…右側流路、１１…第１流路、１２…第２流路、１３…第３流路、２０…左側流路、２１…光源装置、２５…クロスダイクロイックプリズム、２６…投写レンズ、２７…光学部品用筐体、５１…入射側偏光板、５２…プリポラライザー、５３…射出側偏光板、６１…液晶パネル、６２…入射側防塵ガラス、６３…射出側防塵ガラス、７５，１７５…突設部、８１，１８１，２８１…円錐面、８２…平坦面、１７５Ａ…上面、２１１…光源、６１１…素子基板、６１２…対向基板、７５１，１７５２…凹部。

Claims (6)

1. 光束を画像情報に応じて変調する光変調素子、および前記光変調素子を保持するフレームを備えた光変調装置の固定構造であって、
   前記フレームに対して離間し、前記フレームを挟むように突出する突設部を有するベース部と、
   延出方向に沿って肉厚が異なり、前記フレームと前記突設部との間に挿入されて前記光変調装置の移動を規制する一対の楔状部材と、
   を備えることを特徴とする光変調装置の固定構造。
2. 請求項１に記載の光変調装置の固定構造であって、
   前記突設部または前記フレームのいずれか一方には、前記楔状部材が挿入される方向と異なる方向に前記楔状部材が係合される被係合部が形成され、
   前記楔状部材は、前記被係合部に係合する係合面を有していることを特徴とする光変調装置の固定構造。
3. 請求項２に記載の光変調装置の固定構造であって、
   前記被係合部は、前記楔状部材が挿入される方向と略同一方向に沿って形成された断面視略半円形の凹部であり、
   前記係合面は、円錐面であることを特徴とする光変調装置の固定構造。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光変調装置の固定構造であって、
   前記楔状部材は、前記フレームおよび前記突設部に接着剤によって固定されていることを特徴とする光変調装置の固定構造。
5. 請求項４に記載の光変調装置の固定構造であって、
   前記接着剤は、光硬化性を有する材料で形成され、
   前記楔状部材は、前記接着剤を硬化させるための光を透過する部材で形成されていることを特徴とする光変調装置の固定構造。
6. 光源と、
   前記光源から射出された光束を変調する請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光変調装置の固定構造により固定される光変調装置と、
   前記光変調装置で変調された光束を投写する投写光学装置と、
   を備えたことを特徴とするプロジェクター。

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