JP2018010181A - 光学装置、およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で、無機偏光板の熱を放熱する光学装置を提供する。【解決手段】第１色光を変調する第１光変調装置と、第２色光を変調する第２光変調装置と、第１光変調装置および第２光変調装置でそれぞれ変調された色光を合成する色合成光学装置と、を備えた光学装置であって、第１光変調装置の光射出側に配置された射出側偏光板４２Ｍと、射出側偏光板４２Ｍに積層され、光を透過する透明基板４３と、第１光変調装置を支持し、色合成光学装置に取り付けられる支持部７と、支持部７とで射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを挟持する挟持部８と、を備える。挟持部８は、支持部７に係合する屈曲部８５と、屈曲部８５が支持部７に係合されることで、射出側偏光板４２Ｍを透明基板４３側に付勢する付勢部８６と、を有し、支持部７は、付勢部８６により押圧される透明基板４３を受ける受部を有している。【選択図】図９

Description

本発明は、光学装置、およびプロジェクターに関する。

従来、光源と、光源から射出された光を変調する液晶パネルと、変調された光を投写する投写光学装置とを備えたプロジェクターが知られている。また、近年、より明るい画像の投写が望まれており、高輝度の光を射出する光源を搭載するプロジェクターが知られている。高輝度に伴って液晶パネルの光射出側に配置される偏光板（出射側偏光板）がより発熱するため、この偏光板の熱を放熱させる光学ユニットを備えたプロジェクター（投射型液晶表示装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の光学ユニットは、出射側偏光板として、ガラス層を有しない還元層のみからなる偏光ガラスと、ガラス基板より熱伝導率の高い透光性基板とを無機接着材で接合した構成を有している。

特開２０１０−１２８２２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、光路上に接着材が介在する構成なので、意図しない屈折等により画像の品質が劣化する恐れがある。また、接着材の量を適正に管理しないと、偏光ガラスと透光性基板とを確実に固定できないことや、さらに画像の品質が悪化するため、製造が煩雑化するという課題がある。

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］本適用例に係る光学装置は、第１色光を変調する第１光変調装置と、第２色光を変調する第２光変調装置と、前記第１光変調装置および前記第２光変調装置でそれぞれ変調された色光を合成する色合成光学装置と、を備えた光学装置であって、前記第１光変調装置の光射出側に配置された無機偏光板と、前記無機偏光板に積層され、光を透過する透明基板と、前記第１光変調装置を支持し、前記色合成光学装置に取り付けられる支持部と、前記支持部とで前記無機偏光板と前記透明基板とを挟持する挟持部と、を備え、前記挟持部は、前記支持部に係合する係合部と、前記係合部が前記支持部に係合されることで、前記無機偏光板および前記透明基板のいずれか一方を他方側に付勢する付勢部と、を有し、前記支持部は、前記付勢部により押圧される前記他方を受ける受部を有していることを特徴とする。

この構成によれば、無機偏光板と透明基板とは、挟持部が支持部に係合されることにより、付勢部と受部とに挟持される。すなわち、第１光変調装置を支持する支持部を利用して無機偏光板と透明基板とを当接させた状態を維持することができる。よって、接着材を用いることなく、また、部品点数の増加を抑制して、無機偏光板と透明基板とを当接させる構成が可能となる。よって、製造が容易で、色光が入射することによって発熱する無機偏光板の熱を放熱できる光学装置の提供が可能となる。特に、高輝度の色光が入射する構成において顕著な効果を奏する。

［適用例２］上記適用例に係る光学装置において、前記無機偏光板は、平面視矩形状に形成され、前記挟持部は、前記無機偏光板の一辺に沿う第１方向において、互いに近づくように延出する一対の前記付勢部を有するとともに、前記挟持部は、前記一辺側、および前記第１方向に交差し、前記無機偏光板の表面に沿う第２方向において、前記一辺側から前記第２方向に離間する他辺側に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、無機偏光板と透明基板とは、支持部と一対の付勢部を有する一対の挟持部とで挟持される。これによって、無機偏光板と透明基板とを、四隅の近傍で挟持させること、すなわち、無機偏光板と透明基板とを広い領域で当接させることが可能となるので、無機偏光板の効率的な放熱が可能となる。

［適用例３］上記適用例に係る光学装置において、前記挟持部は、前記第２方向において、前記無機偏光板および前記透明基板の一方の端面に沿う第１板状部と、前記第１板状部の前記第１方向における両端からそれぞれ屈曲され、前記第１方向において、前記無機偏光板および前記透明基板の移動を規制する一対の第２板状部と、を有し、前記一対の前記付勢部は、前記一対の第２板状部からそれぞれ屈曲していることが好ましい。

この構成によれば、無機偏光板および透明基板は、一対の挟持部の第１板状部によって第２方向の両側が支持され、各挟持部の第２板状部によって第１方向の両側が支持される。また、板金等によって、第１板状部、第２板状部および付勢部を一体で形成することができる。よって、簡単な部品構成で平面方向（第１方向および第２方向）における無機偏光板および透明基板を支持し、無機偏光板および透明基板のいずれか一方を他方側に付勢する構成が可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る光学装置において、前記挟持部は、前記第１板状部に繋がり、前記第１板状部と所定の間隔で対向して配設された第３板状部を有し、前記係合部は、前記第３板状部の先端部に設けられ、前記第１板状部側に屈曲された屈曲部を有し、前記支持部は、前記色合成光学装置に取り付けられるベース部と、前記ベース部から突出し、前記第１板状部と前記第３板状部との間に挿入される突出部と、を有し、前記突出部には、前記屈曲部が係合する挿通孔が形成され、前記受部は、前記無機偏光板および前記透明基板に対し、前記ベース部側に設けられ、前記付勢部は、前記無機偏光板および前記透明基板に対し、前記ベース部とは反対側に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、無機偏光板および透明基板の両側に挟持部を配置し、第１板状部と第３板状部との間に突出部を挿入するという簡単な作業で、挟持部を支持部に係合させ、無機偏光板と透明基板とを挟持させることができる。よって、無機偏光板と透明基板とを挟持した状態の支持部および挟持部を含むユニットの製造の簡素化が可能となる。
また、上記のユニットは、第２方向における支持部および挟持部の無機偏光板および透明基板からの飛び出し量を小さく構成可能なので、第２方向における小型化が可能となる。ひいては、光学装置の小型化が可能となる。

［適用例５］上記適用例に係る光学装置において、前記支持部は、前記第１光変調装置を遊嵌支持する第１支持部を有し、当該光学装置は、前記第１光変調装置と前記第１支持部とを固定する固定部材を備えることが好ましい。

この構成によれば、色合成光学装置に取り付けられる支持部は、上述した第１支持部を有し、光学装置は、固定部材を備えている。これによって、第１支持部に遊嵌支持された第１光変調装置の位置調整が可能となり、固定部材によってその位置を固定することができる。よって、第１光変調装置が有する画素の位置調整が可能になるので、光学装置は、画素ずれを抑制した光を射出することができる。

［適用例６］上記適用例に係る光学装置において、前記無機偏光板は、基材と前記基材の一方の面に形成されたワイヤーグリッド層とを有し、前記ワイヤーグリッド層側が前記第１光変調装置側となるように配置され、前記透明基板は、前記無機偏光板の前記ワイヤーグリッド層とは反対側に積層されることが好ましい。

この構成によれば、第１光変調装置から射出された光が、直接、ワイヤーグリッド層に入射するように構成されている。これによって、第１光変調装置とワイヤーグリッド層との間に部材が配置される構成（ワイヤーグリッド層とは反対側から光が入射する構成や、透明基板、無機偏光板の順で光が通過する構成）に比べ、第１光変調装置から射出された光のワイヤーグリッド層に至るまでの屈折等を低減することができる。よって、光学装置は、色むら等を抑制した光を射出することが可能となる。

［適用例７］上記適用例に係る光学装置において、前記無機偏光板の光射出側に配置された光学素子を備え、前記支持部は、前記光学素子を支持する第２支持部を有し、前記第２支持部は、前記受部を有していることが好ましい。

この構成によれば、光学装置は、光学素子（例えば、位相差を補償する素子や、位相差板等）を備え、この光学素子を支持する第２支持部が受部を有している。これによって、無機偏光板と透明基板とを挟持させる構成を維持しつつ、コントラスト比や視野角特性等の良好な光を射出する光学装置の提供が可能となる。

［適用例８］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が入射する上記のいずれか一項に記載の光学装置と、前記光学装置から射出された光を投写する投写光学装置と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、プロジェクターは、上述した光学装置を備えているので、明るく高画質な画像を投写できると共に、小型化が可能となる。

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の斜視図。 本実施形態の電気光学装置を光の入射側から見た分解斜視図。 本実施形態の電気光学装置を光の射出側から見た分解斜視図。 本実施形態の左右の挟持部を示す斜視図。 本実施形態のサブユニットを光入射側から見た斜視図。 本実施形態のサブユニットを光射出側から見た斜視図。 本実施形態のサブユニットおよび支持部の斜視図。 本実施形態の偏光板ユニットの斜視図。 本実施形態の偏光板ユニットの断面図。 変形例における偏光板ユニットの断面図。

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を画像情報に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する。
〔プロジェクターの主な構成〕
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、および光源装置３１を有する光学ユニット３を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに、光学ユニット３等を冷却する冷却装置、光源装置３１や制御部に電力を供給する電源装置等が配置されている。

外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、合成樹脂製の部材等が複数組み合わされて構成されている。そして、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気する排気口（いずれも図示省略）等が設けられている。

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３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置４、投写光学装置としての投写レンズ３６、およびこれらの部材を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３８を備えている。

光源装置３１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３１１およびリフレクター３１２等を備え、光源３１１から射出された光をリフレクター３１２にて反射し、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、および重畳レンズ３２４は、光源装置３１から射出された光を複数の部分光に分割し、この部分光を後述する光変調装置５（液晶パネル５１（図３参照））の画素領域（図示省略）に略重畳させる。偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム光を液晶パネル５１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光を第１色光（青色光、以下「Ｂ光」という）、第２色光（緑色光、以下「Ｇ光」という）、第３色光（赤色光、以下「Ｒ光」という）の３色の色光に分離する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の光変調装置５（液晶パネル５１）まで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

図２は、光学装置４の斜視図である。
光学装置４は、図１、図２に示すように、各色光用に設けられた電気光学装置４０（第１色光用の電気光学装置を４０Ｂ、第２色光用の電気光学装置を４０Ｇ、第３色光用の電気光学装置を４０Ｒ、とする）、および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４００を備える。

図３は、電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇを光の入射側から見た分解斜視図である。図４は、電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇを光の射出側から見た分解斜視図である。なお、図３、図４は後述する入射側偏光板４１を省略した図である。
電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇそれぞれは、図３、図４に示すように、入射側偏光板４１（図１参照）、光変調装置５、射出側偏光板４２Ｍ、透明基板４３、支持部７、挟持部８、および固定部材としての接着材（図示省略）を備えている。
電気光学装置４０Ｒは、電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇそれぞれの構成と比べ、透明基板４３および挟持部８を備えず、射出側偏光板４２Ｍとは異なる射出側偏光板４２Ｙを備えている。電気光学装置４０Ｂの光変調装置５を第１光変調装置５Ｂ、電気光学装置４０Ｇの光変調装置５を第２光変調装置５Ｇ、電気光学装置４０Ｒの光変調装置５を第３光変調装置５Ｒとする。

各色光用の入射側偏光板４１は、有機偏光板であり、色分離光学系３３で分離された各色光のうち、偏光変換素子３２３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各色光用の光変調装置５に射出する。入射側偏光板４１は、ガラス板（図示省略）に貼り付けられ、光学部品用筐体３８に支持される。

各色光用の光変調装置５は、各色光用の入射側偏光板４１から射出された各色光を画像情報に応じて変調する。具体的に、第１光変調装置５Ｂは、Ｂ光用の入射側偏光板４１から射出されたＢ光を変調し、第２光変調装置５Ｇは、Ｇ光用の入射側偏光板４１から射出されたＧ光を変調する。そして、第３光変調装置５Ｒは、Ｒ光用の入射側偏光板４１から射出されたＲ光を変調する。光変調装置５については、後で詳細に説明する。

Ｂ光用の射出側偏光板４２Ｍは、第１光変調装置５Ｂの光射出側に配置され、Ｇ光用の射出側偏光板４２Ｍは、第２光変調装置５Ｇの光射出側に配置される。射出側偏光板４２Ｍは、石英ガラス板等を基材とする無機偏光板であり、平面視矩形状に形成されている。具体的に、射出側偏光板４２Ｍは、この基材の一方の面にアルミニウム等からなる微細な線状リブが平行に多数配列されたワイヤーグリッド層（図示省略）を有している。そして、射出側偏光板４２Ｍは、線状リブの延出方向に対して垂直な偏光方向の偏光光（光変調装置５から射出された色光のうち一定方向の偏光光）を透過し、線状リブの延出方向に平行な偏光方向の偏光光を反射する。射出側偏光板４２Ｍは、ワイヤーグリッド層側が光変調装置５側となるように配置される。

Ｒ光用の射出側偏光板４２Ｙは、Ｂ光用、Ｇ光用に比べ発熱量が小さいため、有機偏光板が用いられている。射出側偏光板４２Ｙは、入射側偏光板４１と略同様の機能を有し、第３光変調装置５Ｒから射出されたＲ光のうち一定方向の偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収してクロスダイクロイックプリズム４００に射出する。射出側偏光板４２Ｙは、図示は省略するがガラス板に貼り付けられ、粘着材を介して支持部７に固定される。
なお、Ｒ光用の射出側偏光板として無機偏光板を用い、電気光学装置４０Ｒが電気光学装置４０Ｂと同様に構成される態様であってもよい。また、各色光用の入射側偏光板４１において、全て、あるいはいずれかが無機偏光板で構成される態様であってもよい。

透明基板４３は、平面サイズが射出側偏光板４２Ｍの平面サイズと略同じ平面サイズの矩形状に形成され、射出側偏光板４２Ｍの光射出側、すなわち、射出側偏光板４２Ｍのワイヤーグリッド層とは反対側に積層される。また、透明基板４３は、光を透過する板材、例えば、射出側偏光板４２Ｍの熱伝導率より高い熱伝導率のサファイア基板等が用いられている。後で詳細に説明するが、透明基板４３は、射出側偏光板４２Ｍに当接して配置され、射出側偏光板４２Ｍの熱を放熱する。

支持部７は、各色光の光変調装置５を支持し、クロスダイクロイックプリズム４００に取り付けられる。各色光用の支持部７は、共通の形状を有している。
挟持部８は、前述したように、電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇそれぞれに設けられ、支持部７に係合されることで、支持部７とで射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを挟持する。また、支持部７、挟持部８、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３は、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とが支持部７と挟持部８とに挟持されることによって、偏光板ユニットＰＵとして構成される。支持部７および挟持部８については、後で詳細に説明する。

クロスダイクロイックプリズム４００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。クロスダイクロイックプリズム４００は、３つの光入射側端面、および１つの光射出側端面を有している。電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇ，４０Ｒは、それぞれが３つの光入射側端面個別に対向して配置される。

また、プロジェクター１が机上等に据え置かれた姿勢において、電気光学装置４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、上方から見て、この順で、クロスダイクロイックプリズム４００を中心に反時計回りに配置される（図１参照）。そして、クロスダイクロイックプリズム４００は、電気光学装置を４０Ｂ，４０Ｒから射出されたＢ光およびＲ光を反射し、電気光学装置を４０Ｇから射出されたＧ光を透過して、３色の変調された光を合成する。

投写レンズ３６は、複数のレンズ（図示省略）を有し、クロスダイクロイックプリズム４００にて合成され、クロスダイクロイックプリズム４００の射出側端面から射出された光をスクリーン等の投写面ＳＣ上に拡大投写する。

冷却装置は、詳細な説明は省略するが、外装筐体の吸気口から外気を取り込む吸気ファン、取り込んだ外気を光学装置４等に導くダクト部材、内部の温まった空気を外装筐体の排気口から排出する排気ファン等を備えている。

〔光変調装置の構成〕
ここで、光変調装置５について詳細に説明する。
光変調装置５は、図３、図４に示すように、液晶パネル５１、フレキシブル基板５２、および保持部６を備えている。

液晶パネル５１は、一対の透明基板に液晶が密閉封入されて形成され、図示しない微小画素がマトリックス状に形成された矩形状の画素領域を有している。また、液晶パネル５１は、一対の透明基板の表面にそれぞれ配置された防塵ガラスを有している。
フレキシブル基板５２は、一端が液晶パネル５１に接続され、他端が制御部に接続されている。液晶パネル５１は、フレキシブル基板５２を介して制御部から入力された駆動信号に応じて液晶の配向状態が制御され、画素領域内に表示画像を形成する。

なお、以下では、説明の便宜上、１つの光変調装置５に注目して以下のように方向を定義する。液晶パネル５１の法線方向（液晶パネルの画素に直交する方向）をＸ方向とし、Ｘ方向に直交し、液晶パネル５１からフレキシブル基板５２に向かう方向を＋Ｚ方向、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向（左右方向）とする。そして、Ｘ方向における光変調装置５の射出側偏光板４２Ｍ側を＋Ｘ側、＋Ｚ側を上側とし光入射側から見た（図３の参照）光変調装置５の右側を＋Ｙ側とする。Ｚ方向は、プロジェクター１が机上等に据え置かれた姿勢における上下方向となり、＋Ｚ側が上側となる。Ｚ方向は第１方向に相当し、Ｙ方向は第２方向に相当する。また、第１方向は、矩形状の射出側偏光板４２Ｍの一辺に沿う方向である。

保持部６は、図３に示すように、パネル枠６１および固定板６２を備え、液晶パネル５１を保持する。
パネル枠６１は、金属製で平面視矩形状に形成され、＋Ｘ側に凹部が設けられ、この凹部に液晶パネル５１が配置される。そして、凹部の底面には、入射側偏光板４１（図１参照）を透過した光が入射する開口部６１１（図３参照）が形成されている。
固定板６２は、金属製で平面視矩形状に形成され、液晶パネル５１が収納されたパネル枠６１の＋Ｘ側に配置される。固定板６２は、平面サイズがパネル枠６１の平面サイズより大きく形成されており、液晶パネル５１が配置されたパネル枠６１は、固定板６２にネジ固定される。固定板６２は、中央に液晶パネル５１を通過した光が通過する開口部６２１（図４参照）が形成され、四隅には、貫通孔６２２が設けられている。また、固定板６２の左右両側の端部には、上下方向における略中央に、切欠き６２３が形成されている。

〔支持部および挟持部の構成〕
先ず、支持部７について詳細に説明する。
支持部７は、前述したように、電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇ，４０Ｒそれぞれに設けられ、共通の形状を有している。
支持部７は、板金からプレス加工により形成され、図３、図４に示すように、ベース部７１、第１支持部７２、および突出部７３を有している。
ベース部７１は、クロスダイクロイックプリズム４００の光入射側端面に取り付けられる部位であり、平面視矩形に形成されている。ベース部７１の中央には、射出側偏光板４２Ｍから射出された光が通過する光通過用開口部７１１が形成されている。光通過用開口部７１１の左右両側の縁部には、Ｚ方向がＹ方向より長い矩形状の張出部７１２が設けられている。張出部７１２は、ベース部７１より−Ｘ側に位置しており、−Ｘ側の面には、両面テープ等の粘着材Ｔａが配置されている。粘着材Ｔａおよび張出部７１２は、透明基板４３を受ける受部７Ｕとして機能する。

第１支持部７２は、ベース部７１から延出し、光変調装置５を遊嵌支持する。すなわち、光変調装置５は、支持部７に対して位置調整が可能に支持される。
第１支持部７２は、図４に示すように、ベース部７１の四隅から光変調装置５側に略９０°屈曲されて形成されており、先端部が保持部６の貫通孔６２２に遊びがある状態、すなわち上下左右にガタツキがある状態で挿通される大きさに形成されている。より具体的に、第１支持部７２は、ベース部７１上側の左右の隅部から突出する一対の第１支持部７２ｕ、およびベース部７１下側の左右の隅部から突出する一対の第１支持部７２ｄを有している。

突出部７３は、図３、図４に示すように、ベース部７１の左右両側から屈曲され、光変調装置５側に突出している。左右の突出部７３は、それぞれが第１支持部７２ｕと第１支持部７２ｄとの間に設けられている。そして、突出部７３は、ベース部７１側に形成された幅広部７３１、および上下方向の寸法が幅広部７３１より小さく、幅広部７３１に対して上下に段差を有する延出部７３２を有している。

延出部７３２は、光変調装置５の切欠き６２３に挿通されるように延出している。また、左右の延出部７３２の先端部には、上下方向における中央に、互いに離間する方向に屈曲された凸部７３３が形成されている。
また、突出部７３には、ベース部７１寄りに、上下方向に併設された平面視矩形状の挿通孔７３Ｈが２つ形成されている。

次に、挟持部８について詳細に説明する。
挟持部８は、前述したように、電気光学装置４０Ｂ，４０Ｇそれぞれに設けられている。
挟持部８は、図３、図４に示すように、Ｙ方向（第２方向、左右方向）において、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３の両側に一対配置され、支持部７とで、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを挟持する。挟持部８は、上下対称の形状を有し、左右の挟持部８は共通の形状を有している。

図５は、左右の挟持部８を示す斜視図である。図６は、左右の挟持部８が射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３に配置された状態（この状態の左右の挟持部８、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３を「サブユニットＳＵ」という）を光入射側から見た斜視図である。図７は、サブユニットＳＵを光射出側から見た斜視図である。
挟持部８は、板金からプレス加工により形成され、図５に示すように、第１板状部８１、第２板状部８２、第３板状部８３、接続部８４、屈曲部８５、および付勢部８６を有している。
第１板状部８１は、図６、図７に示すように、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３の左右方向（Ｙ方向）における一方の端面に沿うように、Ｚ方向の長さがＸ方向の長さより長い長尺状に形成されている。

第２板状部８２、第３板状部８３、接続部８４、屈曲部８５、および付勢部８６は、第１板状部８１に対し、上側および下側にそれぞれ一対設けられている。
具体的に、第２板状部８２は、第１板状部８１の長手方向（Ｚ方向）における両端からそれぞれ屈曲され、図６、図７に示すように、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３の上下方向における両端面にそれぞれ対向する平面を有し、この両端面に当接可能に形成されている。すなわち、第２板状部８２は、上下方向（Ｚ方向）における射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３の移動を規制する。

第３板状部８３は、接続部８４を介して、第１板状部８１に繋がっている。
接続部８４は、上下方向における第１板状部８１の端部近傍に設けられ、第１板状部８１の−Ｘ側の端部から屈曲されている。第３板状部８３は、接続部８４の端部から＋Ｘ側に屈曲され、第１板状部８１と所定の間隔で対向して配設されている。所定の間隔とは、支持部７における一方の突出部７３（図３参照）が挿入可能な間隔である。一対の第３板状部８３は、互いに近づく方向に延出し、接続部８４側が固定端となる板バネ状に形成されている。

屈曲部８５は、第３板状部８３の先端部に設けられ、第１板状部８１側に屈曲されており、係合部に相当する。屈曲部８５は、第１板状部８１と第３板状部８３との間に幅広部７３１が挿入されると、挿通孔７３Ｈに挿入され、この挿通孔７３Ｈの周縁と係合するように形成されている。

付勢部８６は、第２板状部８２の−Ｘ側の端部から屈曲され、この端部側が固定端となるバネ状に形成されている。一対の付勢部８６は、Ｚ方向（第１方向）において、互いに近づく方向に延出しており、図６に示すように、先端側が射出側偏光板４２Ｍに当接するように屈曲されている。そして、左右の挟持部８における４つの付勢部８６は、射出側偏光板４２Ｍの四隅近傍に当接するように形成されている。

ここで、偏光板ユニットＰＵの組立方法について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、サブユニットＳＵおよび支持部７の斜視図である。図９は、偏光板ユニットＰＵの斜視図である。図１０は、偏光板ユニットＰＵの断面図である。
先ず、図示しない治具上の所定の位置に一対の挟持部８を配置し、射出側偏光板４２Ｍ、透明基板４３をこの順で重ねサブユニットＳＵの状態にする（図８参照）。なお、図８は、各構成要素を視認しやすくするために、前述した治具を省略し、偏光板ユニットＰＵを起立させて示した図である。

次に、図８に示すように、サブユニットＳＵの第１板状部８１と第３板状部８３との間、および挟持部８における上下の接続部８４の間に、支持部７の延出部７３２を挿入する。
第３板状部８３は、屈曲部８５が第１板状部８１側に屈曲されているので、前述したように、延出部７３２が挿入されると、屈曲部８５が延出部７３２に押圧されて第１板状部８１から離間する方向に撓む（図示省略）。

さらに、延出部７３２を挿入すると、幅広部７３１が第１板状部８１と第３板状部８３との間に挿入される。そして、第３板状部８３がバネ性を有しているので、所定の位置で屈曲部８５が挿通孔７３Ｈに挿入され、挟持部８は、支持部７に係合される。そして、図９、図１０に示すように、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とは、付勢部８６と受部７Ｕとで挟持され、偏光板ユニットＰＵが組み立てられる。

射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３は、図１０に示すように、透明基板４３と張出部７１２との間に粘着材Ｔａが介在するので、振動や衝撃に対する耐性が高く配置される。また、偏光板ユニットＰＵは、左右方向において、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３から板状の部位（第１板状部８１、突出部７３、および第３板状部８３）が飛び出すこととなる。すなわち、偏光板ユニットＰＵは、左右方向において、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３からの飛び出し量が小さく構成されている。

このように、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３に対し、受部７Ｕは、ベース部７１側に設けられ、付勢部８６は、ベース部７１とは反対側に設けられている。そして、屈曲部８５が支持部７に係合されることで、付勢部８６が射出側偏光板４２Ｍを透明基板４３側に付勢し、受部７Ｕが付勢部８６により押圧される透明基板４３を受ける。また、射出側偏光板４２Ｍは、四隅近傍が付勢される。

第１光変調装置５Ｂは、偏光板ユニットＰＵにおける支持部７の第１支持部７２に遊嵌支持される（この状態の第１光変調装置５Ｂおよび偏光板ユニットＰＵを「調整ユニット」という）。そして、調整ユニットは、第１光変調装置５Ｂを把持する第１治具、および凸部７３３に係合可能な第２治具（いずれも図示省略）を用いて、位置が調整される。

具体的に、調整ユニットは、第１光変調装置５Ｂが第１治具に把持され、凸部７３３が第２治具に係合された状態で、クロスダイクロイックプリズム４００に対して仮の位置に配置される。
そして、第１光変調装置５Ｂは、第１治具が移動されることによって位置が調整された後、固定部材としての接着材を用いて第１支持部７２に固定される。そして、第１光変調装置５Ｂが固定されたユニットは、第１治具が解放された後、第２治具を用いてクロスダイクロイックプリズム４００に対する位置が調整され、クロスダイクロイックプリズム４００に接着固定される。

第２光変調装置５Ｇが遊嵌支持された調整ユニットは、第１光変調装置５Ｂが遊嵌支持された調整ユニットと同様に位置が調整される。
第３光変調装置５Ｒは、射出側偏光板４２Ｙが固定された支持部７に遊嵌支持され、上述した方法と同様の方法で位置が調整される。

このように、光学装置４は、各色光用の光変調装置５の位置が調整されて組み立てられる。また、光学装置４は、図示しない冷却装置から送風された空気が下方から上方に流れて冷却される。射出側偏光板４２Ｍ、およびこの射出側偏光板４２Ｍに当接して放熱する透明基板４３においても、冷却装置から送風された空気によって冷却される。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）無機偏光板で形成された射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とは、挟持部８が支持部７に係合されることにより、付勢部８６と受部７Ｕとに挟持される。すなわち、第１光変調装置５Ｂ、第２光変調装置５Ｇをそれぞれ支持する支持部７を利用して射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを当接させた状態を維持することができる。よって、接着材を用いることなく、また、部品点数の増加を抑制して、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを当接させる構成が可能となる。よって、製造が容易で、高輝度の色光が入射することによって発熱する射出側偏光板４２Ｍの熱を効率よく放熱できる光学装置４の提供が可能となる。
射出側偏光板４２Ｍで発生した熱は、射出側偏光板４２Ｍに当接する透明基板４３に移動され、透明基板４３から挟持部８の第１板状部８１、第２板状部８２または付勢部８６に伝導される。挟持部８に伝導された熱は、第１板状部８１、第３板状部８３、接続部８４または屈曲部８５を介して、支持部７（突出部７３）に伝導されるので、高輝度の色光が入射することによって発熱する射出側偏光板４２Ｍの熱を効率よく放熱できる。

（２）偏光板ユニットＰＵにおいて、挟持部８は、Ｚ方向において一対の付勢部８６を有し、Ｙ方向において射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３の両側に一対設けられている。そして、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とは、射出側偏光板４２Ｍの四隅の近傍で挟持されている。これによって、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを広い領域で当接させることが可能となるので、射出側偏光板４２Ｍのより効率的な放熱が可能となる。

（３）射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３は、一対の挟持部８の第１板状部８１によってＹ方向の両側が支持され、各挟持部８の第２板状部８２によってＺ方向の両側が支持される。また、挟持部８は、板金で形成され、第１板状部８１、第２板状部８２、第３板状部８３、および付勢部８６が一体で形成されている。よって、簡単な部品構成で平面方向（Ｙ方向およびＺ方向）における射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３を支持し、射出側偏光板４２Ｍを透明基板４３側に付勢する構成が可能となる。

（４）射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３の両側に挟持部８を配置し、第１板状部８１と第３板状部８３との間に突出部７３を挿入するという簡単な作業で、偏光板ユニットＰＵを組み立てることができる。よって、偏光板ユニットＰＵの製造の簡素化が可能となる。

（５）偏光板ユニットＰＵは、Ｙ方向において、支持部７および挟持部８の射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３から板状の部位が飛び出るという、飛び出し量が小さく構成されるので、Ｙ方向における小型化が可能となる。よって、電気光学装置４０Ｂ，４０ＧそれぞれのＹ方向における小型化が可能となる。また、電気光学装置４０Ｒは、挟持部８を備えず、共通の支持部７を備えているので、Ｙ方向における小型化が可能となる。よって、光学装置４の小型化、あるいは、隣り合う電気光学装置４０間に部材を配置することや、冷却のためのスペースを設けることが可能となる。

（６）光学装置４は、各色光用の光変調装置５の位置が調整可能に構成されているので、画素ずれを抑制した光を射出することができる。

（７）射出側偏光板４２Ｍは、ワイヤーグリッド層を有し、ワイヤーグリッド層側が光変調装置５側となるように配置されている。そして透明基板４３は、射出側偏光板４２Ｍのワイヤーグリッド層とは反対側に積層されている。すなわち、光変調装置５から射出された光が、直接、ワイヤーグリッド層に入射するように構成されている。これによって、光変調装置５とワイヤーグリッド層との間に部材が配置される構成（ワイヤーグリッド層とは反対側から光が入射する構成や、透明基板４３、射出側偏光板４２Ｍの順で光が通過する構成）に比べ、光変調装置５から射出された光のワイヤーグリッド層に至るまでの屈折等を低減することができる。よって、光学装置４は、色むら等を抑制した光を射出することが可能となる。

（８）プロジェクター１は、上述した光学装置４を備えているので、明るく高画質な画像を投写できると共に、小型化が可能となる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
射出側偏光板４２Ｍの光射出側に光学素子（例えば、光の位相差を補償する補償素子や、位相差板等）を備える偏光板ユニットを構成してもよい。
図１１は、変形例における偏光板ユニットＰＵｘの断面図である。
偏光板ユニットＰＵｘは、図１１に示すように、前記実施形態の支持部７とは異なる支持部１７を備え、さらに透明基板４３の光射出側に配置される光学素子としての位相差板４４を備えている。

支持部１７は、本体部材１７１および補助部材１７２を備える。本体部材１７１は、前記実施形態の支持部７に類似する形状を有し、図１１に示すように、支持部７における張出部７１２よりベース部１７１ｂ寄りに形成された張出部１７１２を有している。

補助部材１７２は、板金で形成され、図１１に示すように、透明基板４３と位相差板４４との間に配置される。補助部材１７２は、粘着材（図示省略）を介して位相差板４４の光入射側の面の縁部に当接する第１平坦部１７２ａ、第１平坦部１７２ａより透明基板４３側に突出し、粘着材（図示省略）を介して透明基板４３を受ける第２平坦部１７２ｂを有している。第２平坦部１７２ｂには、射出側偏光板４２Ｍおよび透明基板４３を透過した光が通過する開口部が設けられている。

偏光板ユニットＰＵｘは、サブユニットＳＵに位相差板４４が粘着された補助部材１７２が載置され、前記実施形態と同様に、本体部材１７１が挟持部８に挿入されることで組み立てられる。そして、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とは、付勢部８６と第２平坦部１７２ｂとに挟持される。補助部材１７２は、位相差板４４を支持する第２支持部に相当し、粘着材が配置された第２平坦部１７２ｂは、受部に相当する。
この変形例の構成によれば、射出側偏光板４２Ｍと透明基板４３とを挟持させる構成を維持しつつ、コントラスト比や視野角特性等の良好な光を射出する光学装置４の提供が可能となる。
また、射出側偏光板４２Ｍで発生した熱は、射出側偏光板４２Ｍに当接する透明基板４３に移動され、透明基板４３から挟持部８の第１板状部８１、第２板状部８２または付勢部８６に伝導される。挟持部８に伝導された熱は、第１板状部８１、第３板状部８３、接続部８４または屈曲部８５を介して、支持部１７に伝導されるので、高輝度の色光が入射することによって発熱する射出側偏光板４２Ｍの熱を効率よく放熱できる。

（変形例２）
前記実施形態では、第１色光をＢ光としたが、Ｂ光以外の色光、例えば、Ｇ光を第１色光として構成してもよい。

（変形例３）
前記実施形態では、挟持部８が射出側偏光板４２Ｍを付勢し、支持部７が透明基板４３を受けるように構成されているが、挟持部８が透明基板４３を付勢し、支持部７が射出側偏光板を受けるように構成してもよい。

（変形例４）
前記実施形態の受部７Ｕは、粘着材Ｔａを備えているが、粘着材Ｔａを備えない張出部７１２を受部として構成してもよい。

（変形例５）
前記実施形態の光学装置４は、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光に対応する３つの光変調装置５を備えた、いわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、２つまたは４つ以上の光変調装置を備えた光学装置にも適用できる。
また、前記実施形態では、透過型の液晶パネル５１を有する光変調装置５を支持部７が支持するように構成されているが、反射型の液晶パネルを有する光変調装置を支持部が支持する構成にも適用可能である。

（変形例６）
前記実施形態の光源装置３１は、放電型の光源３１１を採用しているが、その他の方式の光源や発光ダイオード、レーザーダイオード等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、４…光学装置、５…光変調装置、５Ｂ…第１光変調装置、５Ｇ…第２光変調装置、５Ｒ…第３光変調装置、６…保持部、７，１７…支持部、８…挟持部、３６…投写レンズ（投写光学装置）、４２Ｍ…射出側偏光板（無機偏光板）、４３…透明基板、４４…位相差板（光学素子）、５１…液晶パネル、７１，１７１ｂ…ベース部、７２…第１支持部、７３…突出部、７３Ｈ…挿通孔、８１…第１板状部、８２…第２板状部、８３…第３板状部、８５…屈曲部（係合部）、８６…付勢部、１７２…補助部材（第２支持部）、１７２ｂ…第２平坦部（受部）、３１１…光源、４００…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、７１２…張出部（受部）。

Claims (8)

1. 第１色光を変調する第１光変調装置と、第２色光を変調する第２光変調装置と、前記第１光変調装置および前記第２光変調装置でそれぞれ変調された色光を合成する色合成光学装置と、を備えた光学装置であって、
   前記第１光変調装置の光射出側に配置された無機偏光板と、
   前記無機偏光板に積層され、光を透過する透明基板と、
   前記第１光変調装置を支持し、前記色合成光学装置に取り付けられる支持部と、
   前記支持部とで前記無機偏光板と前記透明基板とを挟持する挟持部と、
   を備え、
   前記挟持部は、
   前記支持部に係合する係合部と、
   前記係合部が前記支持部に係合されることで、前記無機偏光板および前記透明基板のいずれか一方を他方側に付勢する付勢部と、
   を有し、
   前記支持部は、前記付勢部により押圧される前記他方を受ける受部を有していることを特徴とする光学装置。
2. 請求項１に記載の光学装置であって、
   前記無機偏光板は、平面視矩形状に形成され、
   前記挟持部は、前記無機偏光板の一辺に沿う第１方向において、互いに近づくように延出する一対の前記付勢部を有するとともに、
   前記挟持部は、前記一辺側、および前記第１方向に交差し、前記無機偏光板の表面に沿う第２方向において、前記一辺側から前記第２方向に離間する他辺側に設けられていることを特徴とする光学装置。
3. 請求項２に記載の光学装置であって、
   前記挟持部は、
   前記第２方向において、前記無機偏光板および前記透明基板の一方の端面に沿う第１板状部と、
   前記第１板状部の前記第１方向における両端からそれぞれ屈曲され、前記第１方向において、前記無機偏光板および前記透明基板の移動を規制する一対の第２板状部と、
   を有し、
   前記一対の前記付勢部は、前記一対の第２板状部からそれぞれ屈曲していることを特徴とする光学装置。
4. 請求項３に記載の光学装置であって、
   前記挟持部は、
   前記第１板状部に繋がり、前記第１板状部と所定の間隔で対向して配設された第３板状部を有し、
   前記係合部は、前記第３板状部の先端部に設けられ、前記第１板状部側に屈曲された屈曲部を有し、
   前記支持部は、
   前記色合成光学装置に取り付けられるベース部と、
   前記ベース部から突出し、前記第１板状部と前記第３板状部との間に挿入される突出部と、
   を有し、
   前記突出部には、前記屈曲部が係合する挿通孔が形成され、
   前記受部は、前記無機偏光板および前記透明基板に対し、前記ベース部側に設けられ、
   前記付勢部は、前記無機偏光板および前記透明基板に対し、前記ベース部とは反対側に設けられていることを特徴とする光学装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学装置であって、
   前記支持部は、前記第１光変調装置を遊嵌支持する第１支持部を有し、
   当該光学装置は、前記第１光変調装置と前記第１支持部とを固定する固定部材を備えることを特徴とする光学装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学装置であって、
   前記無機偏光板は、基材と前記基材の一方の面に形成されたワイヤーグリッド層とを有し、前記ワイヤーグリッド層側が前記第１光変調装置側となるように配置され、
   前記透明基板は、前記無機偏光板の前記ワイヤーグリッド層とは反対側に積層されることを特徴とする光学装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の光学装置であって、
   前記無機偏光板の光射出側に配置された光学素子を備え、
   前記支持部は、前記光学素子を支持する第２支持部を有し、
   前記第２支持部は、前記受部を有していることを特徴とする光学装置。
8. 光源と、
   前記光源から射出された光が入射する請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光学装置と、
   前記光学装置から射出された光を投写する投写光学装置と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。

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