JP3953067B2 - 光変調装置保持体、光学装置、および、プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、色光を画像情報に応じて変調する光変調装置を保持する光変調装置保持体、光学装置およびプロジェクタに関する。

従来、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタが知られている。
このプロジェクタでは、ダイクロイックミラー等の色分離光学系が、光源から射出された光束を三色の色光に分離する。また、液晶パネル等で構成される三つの光変調装置は、色光毎に画像情報に応じて変調する。そして、クロスダイクロイックプリズム等の色合成光学装置は、変調後の各色光を合成して光学像を形成する。そしてまた、投写レンズは、この形成された光学像を拡大投写する。
このようなプロジェクタでは、各光変調装置は投写レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各光変調装置間での画素ずれ、投写レンズからの距離のずれの発生を防止する必要がある。
このため、特開２０００−２２１５８８号公報に記載されているように、プロジェクタの製造時において、各光変調装置を投写レンズのバックフォーカス位置に正確に配置するフォーカス調整、および、各光変調装置の画素を一致させるアライメント調整が高精度に実施される。そして、各光変調装置を位置調整した後、色合成光学装置の光束入射端面に直接固定した光学装置が知られている。
この光学装置の構造としては、四隅に孔が形成された保持枠に液晶パネルを収納し、その孔に接着剤を周囲に塗布したピンを挿入する。そして、ピンの端面とクロスダイクロイックプリズムの光束入射端面、および、ピンの側面と保持枠の孔とを相互に接着固定している。また、液晶パネルの後段には、光学変換素子としての偏光板が配置され、この偏光板は、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に直接貼り付けられている。

しかしながら、上記のような光学装置の構造では、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面にピンを介して光変調装置を接着固定することから、部品点数が多い。
したがって、製造が比較的困難であるとともに、光変調装置の故障等により該光変調装置を交換する際の作業に手間がかかるという問題がある。
また、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に偏光板が貼り付けられているので、熱等により劣化した偏光板を交換する際に、以下のような問題がある。
すなわち、偏光板をクロスダイクロイックプリズムから引き剥がした際には該クロスダイクロイックプリズムに接着剤等が固着されて残り、新しい偏光板を該クロスダイクロイックプリズムに設置して再度位置調整することは困難である。
また、クロスダイクロイックプリズムに接着剤等が固着されて残るので、所定の位置に偏光板を設置することができない。
さらに、偏光板は、光変調装置とクロスダイクロイックプリズムとの間に介在しているので、偏光板をクロスダイクロイックプリズムから引き剥がす際には、光変調装置も取り外す必要があり、偏光板のみの交換を行うことができない。
本発明の目的は、このような問題点に鑑みて、光変調装置および／または光学変換素子を容易に交換でき、リワーク性が向上できる光変調装置保持体、光学装置およびプロジェクタを提供することにある。
本発明の光変調装置保持体は、入射光束を画像情報に応じて変調する光変調装置を保持する光変調装置保持体であって、略中央部分に入射光束透過用の開口部が形成された矩形板状体と、この矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁に突設され、該矩形板状体の端縁延出方向に沿って延びる一対の起立片と、各起立片の先端に設けられ、対向する起立片に向かって延びる延出部と、この延出部の先端に形成され、前記光変調装置を固定する光変調装置固定部とを備え、前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間には、入射光束の光学特性を変換する光学変換膜が形成される基板を備えた光学変換素子が少なくとも１つ以上挿入され、この光学変換素子は、付勢部材により基板の厚さ方向に付勢された状態で固定されていることを特徴とする。
ここで、起立片は、矩形板状体の辺縁と同じ長さを有するように形成してもよく
または、矩形板状体の辺縁から複数の起立片が突出するように形成してもよい。
また、延出部も同様に、起立片と同じ長さを有するように形成してもよく、または、起立片の先端から複数の延出部が延出するように形成してもよい。
さらに、付勢部材は、一つのみならず、複数で構成されてもよい。
さらにまた、光学変換素子としては、種々のものを採用でき、例えば、偏光板、位相差板、光学補償板（視野角補正板、色補正膜等）等を採用できる。
本発明によれば、光変調装置は、矩形板状体、起立片、延出部および光変調装置固定部で構成される光変調装置保持体にて固定されるので、例えば、従来の光学装置の構造のように、独立した部品として構成されたピンを使用しないため、部品点数を少なくできる。したがって、光変調装置が故障した際でも、該光変調装置の交換を容易に実施できる。
また、この光変調装置保持体では、矩形板状体と一対の起立片とに囲まれて空間が形成されるため、この空間に光学変換素子を挿入でき、光変調装置のみならず、光学変換素子も固定できる。
さらに、矩形板状体および一対の起立片に囲まれる空間に光学変換素子が挿入され、該光学変換素子は、付勢部材により基板の厚さ方向に付勢された状態で固定される。このことにより、従来のように、接着剤等を使用することなく、光学変換素子を固定できるとともに、付勢部材を光変調装置保持体から取り外すことで、光学変換素子を構成する基板に対する付勢状態を解放し、容易に光学変換素子の交換を実施できる。
以上のことから、光変調装置および／または光学変換素子のリワーク性が向上し、本発明の目的を達成できる。
本発明の光変調装置保持体では、前記光変調装置は、光変調を実施する光変調素子と、この光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有し、少なくとも２つの孔が形成される保持枠とを備え、前記延出部は、前記保持枠の前記孔に対応して形成され、前記光変調装置固定部は、前記延出部から突設され、前記保持枠の前記孔に挿入されるピンであることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置保持体に保持枠を固定するピンが設けられているので、例えば、従来の光学装置の構造と比較して、ピンを介して光変調装置と光変調装置保持体との位置を変更することで光変調装置の位置調整が容易となる。
また、光変調装置保持体に対する光変調装置の固定を強固なものにし、光変調装置の位置調整後の位置ずれを低減できる。
本発明の光変調装置保持体では、前記光変調装置固定部は、基端側よりも先端側が細い形状を有していることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置固定部を基端側よりも先端側が細い形状を有するピンとすることで、例えば、光変調装置保持体に光変調装置を固定する際に、光硬化型接着剤を使用すれば、ピンの先端側から光を照射することで、短時間で接着剤を硬化させることができる。したがって、この光変調装置保持体を光学装置、ひいてはこの光学装置が採用される光学機器の製造効率を向上させることができる。
本発明の光変調装置保持体では、前記一対の起立片の内側面には、前記光学変換素子の挿入方向に沿って延びる突条部が形成され、前記付勢部材は、この突条部に前記光学変換素子の基板を付勢することが好ましい。
ここで、突条部は、一対の起立片の内側面にそれぞれ一つずつ形成されてもよく
複数形成されてもよい。挿入される光学変換素子の数を考慮して突条部を形成すればよい。
本発明によれば、例えば、光学変換素子が一対で構成されている場合に、付勢部材が一対の光学変換素子をこの突条部に付勢するように構成すれば、一つの付勢部材により一対の光学変換素子を一括して固定できる。
また、例えば、光学変換素子が２対以上で構成されている場合であっても、突条部を複数設けることで、複数の付勢部材により光学変換素子を一対毎に固定でき、矩形板状体および一対の起立片に囲まれる空間のスペースを効率的に利用できる。
さらに、光学変換素子は、付勢部材により光学変換素子の挿入方向に沿って形成される突条部に付勢されるので、挿入方向と直交する方向への位置ずれを低減できる。
本発明の光変調装置保持体では、前記付勢部材は、前記起立片の光学素子挿入側端部と係合する係合部と、この係合部端部に延出形成され、前記光学変換素子の基板と当接して該基板を付勢するバネ状部とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、付勢部材は、一体的に形成された係合部およびバネ状部とを備え、係合部は、起立片の光学素子挿入側端部と係合するので、付勢部材を容易に挿抜できる。したがって、光学変換素子に対する付勢部材の付勢状態を容易に変更でき、光学変換素子の交換をさらに容易に実施できる。
本発明の光変調装置保持体では、前記矩形板状体または前記起立片には、前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間に挿入される前記光学変換素子の端部を支持する支持面が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、矩形板状体または起立片には、支持面が形成されているので、例えば、挿入される光学変換素子を載置可能に支持面を構成すれば、付勢部材による光学変換素子の付勢状態を良好に維持できる。
本発明の光変調装置保持体では、前記矩形板状体には、熱間挙動差吸収用の切り欠きが形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置および／または光学変換素子に発生した熱によって光変調装置保持体に熱応力がかかったとしても、色合成光学装置との間の熱による歪を緩和することで、接着剤の接着力が損なわれない。かつ、光変調装置保持体の外形形状の変形を緩和できる。よって、光変調装置および／または光学変換素子の位置ずれを回避できる。特に、この光変調装置保持体を光学装置、ひいてはこれが採用されるプロジェクタに用いた場合には、位置調整後の光変調装置および／または光学変換素子の位置を適切な状態に保持することが可能となり、投写画像の画素ずれを回避でき、高品質な画像を得ることができる。
本発明の光学装置は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置が一体的に設けられた光学装置であって、前述した光変調装置保持体を備え、前記光変調装置は、前記光変調装置保持体を介して前記色合成光学装置に対して固定されていることを特徴とする。
ここで、色合成光学装置に対して固定されているとは、色合成光学装置自体に直接、例えば、接着固定する構成のみならず、色合成光学装置の光束入射端面と直交する端面に台座等が固定されている場合には、この台座に接着固定する構成も含むものとする。
本発明によれば、前述した光変調装置保持体と略同様の作用効果を享受する。すなわち、光変調装置が光変調装置保持体を介して色合成光学装置に対して固定された場合であっても、一体化された光学装置に対して光変調装置および／または光学変換素子の交換を容易に実施でき、光学装置のリワーク性を向上できる。
本発明の光学装置では、前記光変調装置保持体の前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間に挿入される前記光学変換素子は、入射した光束の偏光軸を変換する偏光素子であり、前記偏光素子は、互いに偏光軸が平行で、かつ光吸収特性の異なる少なくとも２つ以上の偏光膜を備えていることが好ましい。
ところで、光学変換素子としての偏光素子は、入射した光束の偏光軸を変換する際、偏光素子の偏光軸に沿った光束を透過し、その他の光束を吸収する。このため
偏光素子には熱が発生しやすく、熱劣化を生じやすい。
本発明によれば、光学変換素子は、通常１枚で構成される偏光膜を光吸収特性の異なる少なくとも２つ以上の偏光膜を備える構成であるので、各偏光膜が吸収する光束の熱を按分し、各偏光膜で吸収する熱量が少なくなり、熱劣化が生じにくい。このため、偏光膜の耐久性を向上でき、偏光膜機能の信頼性を確保できる。
本発明の光学装置では、前記少なくとも２つ以上の偏光膜が形成される基板を備えた前記光学変換素子は、前記突条部を挟み込むように配置され、付勢部材により基板が付勢された状態で固定されており、前記少なくとも２つ以上の偏光膜は、前記突条部によりそれぞれが隔離配置されていることが好ましい。
本発明によれば、突条部により、少なくとも２枚以上の偏光膜は間に一定の隙間を空けて離間配置されるので、少なくとも２枚以上以上の偏光膜により按分された熱を効率的に放熱することができ、さらに偏光膜の耐久性を向上でき、偏光膜機能の信頼性を確保できる。
本発明の光学装置では、前記光変調装置保持体の前記起立片が形成される前記矩形板状体の裏面は、前記色合成光学装置に対して、熱硬化型接着剤または光硬化型接着剤により固定され、前記矩形板状体の裏面には、シボ加工が施されていることが好ましい。
本発明によれば、矩形板状体の裏面には、シボ加工が施されているので、光変調装置保持体を色合成光学装置に対して接着剤等により固定する際に、接着面積が増加し、色合成光学装置に対する光変調装置保持体の固定を強固なものにできる。したがって、色合成光学装置に対する光変調装置の位置ずれを低減できる。
本発明の光学装置では、前記光変調装置保持体の前記矩形板状体は、前記色合成光学装置に対して固定される端面の一部に凹部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置保持体の、色合成光学装置に対して固定される端面の一部に凹部を形成すれば、製造時や、製造後に光変調装置の交換が必要となった場合、光変調装置をさらに容易に取り外すことができる。すなわち、この凹部に、ドライバ等の工具を差し込むことで、色合成光学装置に対して光変調装置保持体を引き剥がす作業が容易になる。
本発明の光学装置では、前記光変調装置保持体の前記起立片の先端には、他の光学変換素子を支持する支持面が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置保持体に複数の光学変換素子を保持固定でき、光学装置を容易に一体化することが可能となる。
本発明の光学装置では、前記起立片は前記矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁と同じ長さを有するように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置と色合成光学装置との間に余分な光束が入光することを防止し、色合成光学装置から射出される光学像を鮮明に維持できる。
本発明のプロジェクタは、光源と、前述した光学装置と、この光学装置から射出される光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、前述した光学装置と同様の作用効果を享受できる。また、前述した光学装置を用いれば、プロジェクタ内部の光変調装置および／または光学変換素子を容易に交換でき、プロジェクタのリワーク性を向上できる。

本発明の実施形態に係るプロジェクタの外観構成を表す概要斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの外観構成を表す概要斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。 前記実施形態における光学ユニットを収納するライトガイドの構造を表す概要斜視図。 前記実施形態における光学ユニット構造を表す模式図。 前記実施形態における冷却流路を表す概要斜視図。 前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す分解斜視図。 前記実施形態におけるパネル固定板を背面上方側から見た斜視図。 前記実施形態におけるパネル固定板を前面下方側から見た斜視図。

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）外観構成
図１および図２には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が示されており、図１は上方前面側から見た斜視図であり、図２は下方背面側から見た斜視図である。
このプロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する光学機器であり、後述する光学ユニットを含む装置本体を内部に収納する電子機器筐体としての外装ケース２および外装ケース２から露出する投写光学系としての投写レンズ３を備えている。このプロジェクタ１は、大型店舗内や、パブリックスペース等に設置され、投写画像を大画面表示することによって、多数の観察者に映像情報を提供するものである。
投写レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルにより光源から射出された光束を画像情報に応じて変調形成された光学像を拡大投写する投写光学系としての機能を具備するものであり、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成される。
筐体としての外装ケース２は、投写方向に沿った奥行き寸法がこれに直交する幅方向寸法よりも大きな直方体形状をなし、装置本体を覆う面状体１０と、ケース強度を負担する後述するフレーム体とを備えて構成されている。
面状体１０は、装置本体の上部を覆うアッパーケース１１と、装置本体の下部を覆うロアーケース１２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース１３とを備えている。これら各ケース１１〜１３は、射出成形等によって成形された合成樹脂製の一体成形品である。
アッパーケース１１は、装置本体の上部を覆う筐体上面部１１Ａと、この筐体上面部１１Ａの幅方向端部から略垂下する筐体側面部１１Ｂ、１１Ｃと、筐体上面部１１Ａの後端部から略垂下する筐体背面部１１Ｄとを備えている。
このアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａと、筐体側面部１１Ｂ、１１Ｃとが交差する稜線部分には、プロジェクタ１の投写方向略中央から後端側に向かって面取加工が施され、稜線に沿って凹状にへこんだ凹部１１１が形成されている。この凹部１１１は、プロジェクタ１を２台スタックさせた際に、２台のプロジェクタ１を連結するパイプ状の支持部材を挿入するために形成されている。
また、筐体側面部１１Ｂには、冷却空気導入用のスリット状の開口部１１２が形成されている。
筐体上面部１１Ａの略中央部分には、プロジェクタ１の起動・調整操作を行うための操作パネル１４が設けられている。この操作パネル１４は、起動スイッチ、画像・音声等の調整スイッチを含む複数のスイッチを備え、プロジェクタ１による投写時には、操作パネル１４中の調整スイッチ等を操作することにより、画質・音量等の調整を行うことができる。
また、筐体上面部１１Ａの投写方向前方には、複数の孔１４１が形成されていて
この内部には、後述する音声出力用のスピーカが収納されている。
これら操作パネル１４およびスピーカは、後述する装置本体を構成する制御基板と電気的に接続され、操作パネル１４による操作信号はこの制御基板で処理される。
筐体背面部１１Ｄは、ほぼ全面が開口された枠状に構成され、この開口部分には、画像信号等を入力するためのコネクタ群１５が露出するとともに、その隣は、光源装置を収納する開口部とされ、通常は、光源装置収納用の蓋部材１６によって覆われている。尚、コネクタ群１５は、後述する制御基板と電気的に接続され、コネクタ群１５を介して入力した画像信号は、制御基板によって処理される。
また、筐体上面部１１Ａの後端部及び筐体背面部１１Ｄの上端部分は、アッパーケース１１から脱着可能な蓋部材１１３が取り付けられていて、詳しくは後述するが、この蓋部材１１３内部には、ＬＡＮボード等の拡張基板を挿入することができるようになっている。
ロアーケース１２は、アッパーケース１１との係合面を中心としてアッパーケース１１と略対称に構成され、筐体底面部１２Ａ、筐体側面部１２Ｂ、１２Ｃ、および筐体背面部１２Ｄを備えている。
そして、筐体側面部１２Ｂ、１２Ｃ、および筐体背面部１２Ｄは、その上端部分でアッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂ、１１Ｃ、及び筐体背面部１１Ｄの下端部分と係合する。尚、筺体背面部１２Ｄは、アッパーケース１１の筐体背面部１１Ｄと同様に、ほぼ全面が開口され、係合後の開口部分から前述したコネクタ群１５が露出するとともに、両開口部分に跨って蓋部材１６が取り付けられる。
また、筐体背面部１２Ｄの角隅部には、さらに開口部が形成されており、この開口部からインレットコネクタ１７が露出している。さらに、筐体側面部１２Ｂには、アッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂに形成された開口部１１２に応じた位置に開口部１２２が形成されている。
筐体底面部１２Ａには、プロジェクタ１の後端側略中央に固定脚部１８が設けられているとともに、先端側幅方向両端に調整脚部１９が設けられている。
調整脚部１９は、筐体底面部１２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材から構成され、軸状部材自体は、外装ケース２の内部に収納されている。このような調整脚部１９は、プロジェクタ１の側面部分に設けられる調整ボタン１９１を操作することにより、筐体底面部１２Ａからの進退量を調整することができる。
これにより、プロジェクタ１から射出された投写画像の上下位置を調整し、適切な位置に投写画像を形成することができるようになる。
また、筐体底面部１２Ａには、筐体底面部１２Ａの略中央に投写方向に沿って延びる凸条のリブ状部２０と、このリブ状部２０と直交するようにプロジェクタ１の幅方向に沿って延びる複数のリブ状部２１、２２とが形成されている。そして、中間部分の２本のリブ状部２１の間には、詳しくは後述するが、外部から冷却空気を取り込むための吸気用開口部が形成されていて、フィルタ２３によって覆われている。このフィルタ２３で塞がれた吸気用開口部の後端側には、やはり冷却空気取り込みようの吸気用開口部２４が形成されているが、フィルタで覆われる構成とはなっていない。
プロジェクタ１の幅方向に沿って延びるリブ状部２１、２２の端部には、ねじ孔２１Ａが４箇所形成されている。このねじ孔２１Ａには、プロジェクタ１を天井吊り下げとした場合の天井吊り下げ用の金具が装着される。
さらに、筐体底面部１２Ａの装置後端側端縁には、係合部２６が形成されており、この係合部２６には、前述したコネクタ群１５を覆って塵埃等がこれらに付着することを防止するための電子機器筐体用カバーとしてのカバー部材が取り付けられるようになっている。
フロントケース１３は、前面部１３Ａおよび上面部１３Ｂを備えて構成され、前面部１３Ａの外周部分には、面外方向に延びるリブ１３Ｃが形成されており、アッパーケース１１、ロアーケース１２の投写方向先端側とこのリブ１３Ｃが係合する。
前面部１３Ａは、ロアーケース１２の筺体底面部１２Ａからアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａに向かって装置後端側に傾斜しており、その方向は投写面から遠ざかるように傾斜している。このようにしたのは、プロジェクタ１を天井吊り下げにした際に、フロントケース１３の前面部１３Ａが下面を向くので、フロントケース１３に塵埃が付着しにくくなるためであり、通常設置の状態よりもメンテナンスしにくい天井吊り下げの場合を考慮したためである。
このような前面部１３Ａの略中央部分には開口部２７が形成されており、この開口部２７からは投写レンズ３が露出する。
この開口部２７には、隣接してスリット状の開口部２８が形成されており、プロジェクタ１の装置本体内部を冷却した空気は、この開口部２８から排出される。
さらに、前面部１３Ａの角隅部近傍には、孔２９が形成されており、この孔２９内に、不図示のリモートコントローラの操作信号を受信するための受光部３０がある。
尚、本例においては、プロジェクタ１の背面側にも情報取得部としての受光部３０が設けられており、図２に示されるようにアッパーケース１１の筐体背面部１１Ｄの角隅部に受光部３０がある。これにより、リモートコントローラを使用する場合、装置前面側、装置背面側のいずれの方向からもリモートコントローラの操作信号を受信することができるようになっている。
上面部１３Ｂは、アッパーケース１１の筐体上面部１１Ａの略中央まで延出し、具体的には図示を略したが、投写レンズ３の基端部近傍まで達している。このようにしたのは、投写レンズ３を変更する際に、フロントケース１３を取り外すだけで投写レンズ３を交換できるようにするためであり、アッパーケース１１およびロアーケース１２からフロントケース１３を取り外すと、上面部１３Ｂが外れて開口され、投写レンズ３の基端部取付部分が露出するようになっている。
（２）内部構成
このような外装ケース２の内部には、図３〜図５に示されるように、プロジェクタ１の装置本体が収納されており、この装置本体は、光学ユニット４、制御基板５、および電源ブロック６を備えて構成される。
（２−１）光学ユニット４の構造
光学エンジンとしての光学ユニット４は、光源装置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、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものであり、図５に示されるように、ライトガイド４０という光学部品用筐体内に、光源装置や、種々の光学部品等を組み込んだものとして構成される。
このライトガイド４０は、下ライトガイド４０１、上ライトガイド４０２から構成され、それぞれは、射出成形等による合成樹脂製品である。
下ライトガイド４０１は、図６に示されるように、後述する光源装置が収納される光源収納部４０１Ａ及び光学部品を収納する部品収納部４０１Ｂを備え、この部品収納部４０１Ｂは、底面部４０１Ｃ及び側壁部４０１Ｄからなる上部が開口された容器状に形成され、側壁部４０１Ｄには、複数の溝部４０１Ｅが設けられている。この溝部４０１Ｅには、光学ユニット４を構成する種々の光学部品が装着され、これにより各光学部品は、ライトガイド４０内に設定された照明光軸上に精度よく配置される。上ライトガイド４０２は、この下ライトガイド４０１に応じた平面形状を有し、下ライトガイド４０１の上面を塞ぐ蓋状部材として構成される。
また、下ライトガイド４０１の光束射出側端部には、金属製の側面略Ｌ字状のヘッド体４０３が配置され、このヘッド体４０３のＬ字水平部分には、後述する光学装置４４が取り付けられるとともに、Ｌ字垂直部分には、投写レンズ３の基端部分が接合固定される。
このようなライトガイド４０内は、図７に示されるように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調光学系および色合成光学系を一体化した光学装置４４とに機能的に大別される。尚、本例における光学ユニット４は、三板式のプロジェクタに採用されるものであり、ライトガイド４０内で光源から射出された白色光を三色の色光に分離する空間色分離型の光学ユニットとして構成されている。
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系であり、光源装置４１１、平行化凹レンズ４１２、第１レンズアレイ４１３、第２レンズアレイ４１４、偏光変換素子４１５、および重畳レンズ４１６を備えて構成される。
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１７、リフレクタ４１８、およびリフレクタ４１８の光束射出面を覆うフロントガラス４１９を備え、光源ランプ４１７から射出された放射状の光線を、平行化凹レンズ４１２及びリフレクタ４１８で反射して略平行光線とし、外部へと射出する。本例では、光源ランプ４１７として高圧水銀ランプを採用しているが、これ以外にメタルハライドランプやハロゲンランプを採用することもある。また、本例では、楕円面鏡からなるリフレクタ４１８の射出面に平行化凹レンズ４１２を配置した構成を採用しているが、リフレクタ４１８として放物面鏡を採用することもできる。
第１レンズアレイ４１３は、照明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具備している。各小レンズは、光源ランプ４１７から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。各小レンズの輪郭形状は、後述する液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定される。例えば、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定される。
第２レンズアレイ４１４は、第１レンズアレイ４１３と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１４は、重畳レンズ４１６とともに、第１レンズアレイ４１３の各小レンズの像を液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１４からの光を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での光の利用率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１６によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１７からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１７から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４における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４１５は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
色分離光学系４２は、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束を曲折する反射ミラー４２１と、２枚のダイクロイックミラー４２２，４２３と、反射ミラー４２４とを備え、ダイクロイックミラー４２２、４２３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。尚、本例では、反射ミラー４２４は、下ライトガイド４０１に対して姿勢を調整することができるようになっている。
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、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２２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うち、赤色光成分と緑色光成分とは反射し、青色光成分は透過する。ダイクロイックミラー４２２によって透過した青色光は、反射ミラー４２４で反射し、フィールドレンズ４２５を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４２５は、第２レンズアレイ４１４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。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４２５も同様である。
また、ダイクロイックミラー４２２を反射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４２３によって反射し、フィールドレンズ４２５を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２３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４２５を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒ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４２５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、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される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光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される視野角補正板４４３および射出側偏光板４４４と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
そして、これらのうち、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、視野角補正板４４３と、射出側偏光板４４４と、クロスダイクロイックプリズム４４５が一体化されて光学装置本体４５が形成される。なお、光学装置本体４５の詳細については、後述する。
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、詳しくは後述するが、色分離光学系４２で分離された各色光を画像情報に応じて変調する３つのパネル本体と、これらパネル本体を収納する３つの保持枠とを備えている。
このうち、パネル本体は、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これらパネル本体と、これらの前段および後段に配置される入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４４とによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
光学変換素子としての入射側偏光板４４２は、色分離光学系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、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４２５に貼り付けてもよい。
光学変換素子としての視野角補正板４４３は、基板上に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものであり、このような視野角補正板４４３を配置することにより、投写画像の視野角が拡大され、かつ投写画像のコントラストが大幅に向上する。
光学変換素子としての射出側偏光板４４４は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂで光変調された光束のうち、所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、本例では、２枚の第１偏光板（プリポラライザ）４４４Ｐ及び第２偏光板（アナライザ）４４４Ａから構成されている。このように射出側偏光板４４４を２枚構成としたのは、入射する偏光光を、第１偏光板４４４Ｐ、第２偏光板４４４Ａのそれぞれで按分させて吸収することにより、偏光光で発生する熱を両偏光板４４４Ｐ、４４４Ａで按分させ、それぞれの過熱を抑えるためである。
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
（２−２）制御基板５の構造
制御基板５は、図３及び図４に示すように、光学ユニット４の上側を覆うように配置され、２段に積層配置されるメイン基板５１を備え、上段側基板５１１には、演算処理装置等の制御部本体が実装され、下側基板５１２には、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの駆動用ＩＣが実装されている。また、この制御基板５は、図示を略したが、このメイン基板５１の後端側で接続され、外装ケース２の筐体背面部１１Ｄ、１２Ｄに起立するインターフェース基板を備えている。
インターフェース基板の背面側には、前述したコネクタ群１５が実装されていて、コネクタ群１５から入力する画像情報は、このインターフェース基板を介してメイン基板５１に出力される。
メイン基板５１上の演算処理装置は、入力した画像情報を演算処理した後、液晶パネル駆動用ＩＣに制御指令を出力する。駆動用ＩＣは、この制御指令に基づいて駆動信号を生成出力して液晶パネル４４１を駆動させ、これにより、画像情報に応じて光変調を行って光学像が形成される。
（２−３）電源ブロック６の構造
電源ブロック６は、光学ユニット４に隣接して、プロジェクタ１の外装ケース２の投写方向に沿って延出して設けられ、図示を略したが、電源ユニット及びランプ駆動ユニットを備えている。
電源ユニットは、前述したインレットコネクタ１７に接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動ユニットや制御基板５等に供給するものである。
ランプ駆動ユニットは、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路であり、電源ユニットから入力した商用交流電流は、このランプ駆動ユニットによって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。
このような電源ブロック６の前方には、図３に示すように、排気ファン６１が設けられており、プロジェクタ１内部の各構成部材を冷却した空気は、この排気ファン６１によって集められ、外装ケース２の開口部２８から装置外部に排出される。
（２−４）冷却構造
このようなプロジェクタ１内部は、光源装置４１１や電源ブロック６の発熱により加熱されるため、内部に冷却空気を循環させて、光源装置４１１、光学装置４４、電源ブロック６を効率的に冷却させる必要がある。このため、本例では、図８に示されるように３つの冷却流路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が設定されている。
冷却流路Ｃ１は、インテグレータ照明光学系４１を構成する光源装置４１１及び偏光変換素子４１５を冷却する流路であり、図２における吸気用開口部２４の装置内部に設けられるシロッコファン７１で吸引した冷却空気を、ダクト７２によってライトガイド４０の光源収納部４０１Ａの側方から光源装置４１１、偏光変換素子４１５に供給し、これらを冷却する。冷却後の空気は、排気ファン６１によって吸引され、プロジェクタ１の外部に排出される。
冷却流路Ｃ２は、光変調及び色合成を行う光学装置４４を冷却する流路であり、図２におけるフィルタ２３が設けられた位置に形成される吸気用開口部の装置内側に設けられるシロッコファン（後述）で吸引した冷却空気を、光学装置４４の下方から上方に向かって供給して、前記の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂや、入射側偏光板４４２、視野角補正板４４３、射出側偏光板４４４を冷却する。冷却後の空気は、メイン基板５１の下面及びアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａに沿って流れ、メイン基板５１に実装された回路素子を冷却しながら、排気ファン６１によって外部に排出される。
冷却流路Ｃ３は、電源ブロック６を冷却する流路であり、電源ブロック６の後端側に設けられる吸気ファン６２により、アッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂに形成された開口部１１２、ロアーケース１２の筐体側面部１２Ｂに形成された開口部１２２から冷却空気を取り込み、取り込まれた冷却空気の一部は、電源ユニット及びランプ駆動ユニットに供給され、これらを冷却した後、排気ファン６１によって外部に排出される。
（３）光学装置本体の構造
図９は、光学装置本体４５の概略構成を示す分解斜視図である。なお、図９では、説明を簡略化するため、液晶パネル４４１Ｇ側を分解した図であり、他の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂ側についても液晶パネル４４１Ｇ側と略同様の構成である。以下の説明では、液晶パネル４４１Ｇを主に説明する。
光学装置本体４５は、図９に示すように、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、視野角補正板４４３および射出側偏光板４４４と、これら各部材を保持固定する光変調装置保持体としてのパネル固定板４４６と、クロスダイクロイックプリズム４４５とが一体化したものである。
液晶パネル４４１Ｇは、図９に示すようにパネル本体４４１１と、このパネル本体４４１１を収納する保持枠４４１２とを備えている。
パネル本体４４１１は、図示を略したが、対向配置される一対の矩形状の透明基板内に液晶が密封封入されたものであり、一対の透明基板の入射側および射出側には防塵ガラスが貼り付けられている。
保持枠４４１２は、パネル本体４４１１を収納する凹部を有する矩形状の部材である。この保持枠４４１２には、平面視略中央部分に開口部４４１２Ａ（図９、液晶パネル４４１Ｂ参照）が形成され、平面視略四隅部分に孔４４１３が形成されている。
そして、保持枠４４１２の凹部にパネル本体４４１１を収納すると、開口部４４１２Ａを介してパネル本体４４１１の略中央部分が外部に露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのこの部分に各色光Ｒ，Ｇ，Ｂが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
図１０は、パネル固定板を背面上方側から見た斜視図である。
図１１は、パネル固定板を前面下方側から見た斜視図である。
なお、パネル固定板４４６の背面とは、クロスダイクロイックプリズム４４５に接着される側の面であり、パネル固定板４４６の前面とは、上記背面の裏側の面である。
パネル固定板４４６は、平面視略Ｃ字形状の固定部本体４４６１と、この固定部本体４４６１の先端側に形成される延出部としての腕部４４６２と、この腕部４４６２に突設される光変調装置固定部としてのピン４４６３と、射出側偏光板４４４を固定部本体４４６１に対して付勢する付勢部材としてのバネ部材４４６５（図９）とを備えている。そして、このパネル固定板４４６において、図９に示すように、固定部本体４４６１と腕部４４６２との間に形成される隙間に、射出側偏光板４４４の第一偏光板４４４Ｐおよび第二偏光板４４４Ａが挿入可能となっている。
固定部本体４４６１は、矩形板状体４４６１Ａと、この矩形板状体４４６１Ａの互いに平行な一対の左右辺縁に位置し、該矩形板状体４４６１Ａの端縁に沿って延びるように突設される一対の起立片４４６１Ｂとで構成される。
矩形板状体４４６１Ａには、略中央部分に開口部４４６１Ａ１が形成されている。そして、矩形板状体４４６１Ａにおいて、この開口部４４６１Ａ１の上下辺縁には、熱間挙動差吸収用の切り欠き４４６１Ａ２が形成されている。また、矩形板状体４４６１Ａの裏面には、開口部４４６１Ａ１の左右辺縁に、厚み方向に窪む凹部４４６１Ａ３が形成されている。さらに、矩形板状体４４６１Ａの裏面には、シボ加工が施されている。
一対の起立片４４６１Ｂは、互いに対向するそれぞれの端面に、該起立片４４６１Ｂの突出方向と直交する方向に延びる突条部４４６１Ｂ１が形成されている。この突条部４４６１Ｂ１は、互いに対向するそれぞれの端面の略中央部分に位置し、これら端面をそれぞれ２つの領域に区画している。そして、この２つの領域にそれぞれ射出側偏光板４４４の第一偏光板４４４Ｐおよび第二偏光板４４４Ａが離隔配置される。
また、一対の起立片４４６１Ｂの先端側端部には、視野角補正板４４３を支持する支持面としての台座４４６４と、該起立片４４６１Ｂの側縁に沿って延出し、視野角補正板４４３の外形位置基準となる位置決め部４４６４Ａとが形成されている。
さらに、一対の起立片４４６１Ｂの互いに対向する端面と反対側の端面には、その上方部分にバネ部材４４６５を固定する第１バネ固定部４４６７が形成されている。
腕部４４６２は、固定部本体４４６１の起立片４４６１Ｂの突出方向端部の角隅部分から対向する起立片４４６１Ｂに向けて延出している。すなわち、この腕部４４６２は、上下にそれぞれ一対ずつの４つで構成されている。
ここで、一対の起立片４４６１Ｂは、突出方向端部の下方の角隅部分から腕部４４６２が延出するとともに、突出方向端部と直交する端部の下方の角隅部分から腕部４４６２とともに対向する起立片４４６１Ｂに向けて延出している。そして、この一対の起立片４４６１Ｂの下方の角隅部分から延出している部分により、該起立片４４６１Ｂおよび矩形板状体４４６１Ａと直交する面が形成され、この面が射出側偏光板４４４の端部を支持する支持面４４６６となる。
この支持面４４６６において、その裏面には、バネ部材４４６５を固定する第２バネ固定部４４６８（図１１）が形成されている。
ピン４４６３は、腕部４４６２の先端側に位置し、該腕部４４６２の矩形板状体４４６１Ａに対して略平行な端面から起立片４４６１Ｂの突出方向と略同一の方向に突出している。このピン４４６３は、基端側から先端側にかけて細くなる形状を有している。
上述した固定部本体４４６１、腕部４４６２およびピン４４６３は、アルミニウム合金製であり、例えば、射出成形等の成形により一体的に形成される。なお、これら固定部本体４４６１、腕部４４６２およびピン４４６３は、アルミニウム合金に限らず、アルミニウム、マグネシウム、チタン、あるいはこれらを主材料とした合金等の金属によって構成してもよい。また、アクリル材、カーボンフィラー入りのポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等の樹脂等で構成してもよい。
そして、これら一体化される固定部本体４４６１、腕部４４６２およびピン４４６３は、例えば射出成形による成形方法では、３つのブロックを有する図示しない金型にて成形が実施される。
金型は、コアブロック、キャビティブロックおよびスライドブロックの３つのブロックを有する。そして、これら３つのブロックを組み合わせ、所定の温度で金型を加熱した状態でキャビティ内に成形材料を流し込む。成形を実施した後には、図１０または図１１に示す矢印Ａ，Ｂ，Ｃの方向にそれぞれコアブロック、キャビティブロックおよびスライドブロックを成形品に対して移動させることで、成形品が取り出される。ここで、コアブロックにより腕部４４６２およびピン４４６３側が形成され、キャビティブロックにより矩形板状体４４６１Ａ側が形成され、スライドブロックにより矩形板状体４４６１Ａおよび腕部４４６２との間に位置する起立片４４６１Ｂの一部が形成される。すなわち、成形品には、図１０または図１１に示すように、３つのブロックが組み合うパーティングラインＰＬが形成されている。
バネ部材４４６５は、起立片４４６１Ｂの突条部４４６１Ｂ１に対して、射出側偏光板４４４の第一偏光板４４４Ｐおよび第二偏光板４４４Ａをその厚み方向に付勢して射出側偏光板４４４をパネル固定板４４６に固定する。このバネ部材４４６５は、図９に示すように、射出側偏光板４４４の端面上方部分を厚み方向に付勢する一対のバネ部材４４６５Ａと、射出側偏光板４４４の端面下方部分を厚み方向に付勢する一対のバネ部材４４６５Ｂとで構成される。
バネ部材４４６５Ａは、起立片４４６１Ｂの上方側端部に係合する係合部４４６５Ａ１と、起立片４４６１Ｂの突条部４４６１Ｂ１に対して射出側偏光板４４４をその厚み方向に付勢するバネ状部４４６５Ａ２とを備えている。
係合部４４６５Ａ１は、断面略コ字状に形成され、このコ字状内側に起立片４４６１Ｂの端部が配置されるように設置することで、コ字状先端部分にて起立片４４６１Ｂの端部を付勢する。すなわち、この係合部４４６５Ａ１は、外部に対して挿抜可能に露出している。また、係合部４４６５Ａ１のコ字状先端部分には、孔４４６５Ａ３が形成され、この孔４４６５Ａ３に起立片４４６１Ｂに形成された第１バネ固定部４４６７が係合する。
バネ状部４４６５Ａ２は、係合部４４６５Ａ１のコ字状先端部分に一体的に設けられ、断面略コ字状に形成されている。そして、このバネ状部４４６５Ａ２は、コ字状内側に射出側偏光板４４４が配置されるように設置することで、コ字状先端部分にて射出側偏光板４４４の第一偏光板４４４Ｐおよび第二偏光板４４４Ａの端面上方部分を突条部４４６１Ｂ１に対して付勢する。
すなわち、係合部４４６５Ａ１とバネ状部４４６５Ａ２において、部材（起立片４４６１Ｂの端部、射出側偏光板４４４）への設置方向は、略同一であり、コ字状先端部分による部材の付勢方向は、略直交するように構成されている。
バネ部材４４６５Ｂは、バネ部材４４６５Ａと略同様の構成であり、バネ部材４４６５Ａと同様に、係合部４４６５Ｂ１と、バネ状部４４６５Ｂ２とを備えている。
係合部４４６５Ｂ１は、断面略コ字状に形成され、このコ字状内側に支持面４４６６が配置されるように設置することで、コ字状先端部分にて支持面４４６６を付勢する。そして、この係合部４４６５Ｂ１は、矩形板状体４４６１Ａの上下に延びる辺縁に沿った方向に支持面４４６６に対して挿抜可能となっている。また、係合部４４６５Ｂ１のコ字状先端部分には、孔４４６５Ｂ３が形成され、この孔４４６５Ｂ３に支持面４４６６の裏面に形成された第２バネ固定部４４６８が係合する。
バネ状部４４６５Ｂ２は、係合部４４６５Ｂ１のコ字状先端部分の端部から略直交して延出し、断面略コ字状に形成されている。そして、このバネ状部４４６５Ｂ２は、コ字状内側に射出側偏光板４４４が配置されるように設置することで、コ字状先端部分にて射出側偏光板４４４の第一偏光板４４４Ｐおよび第二偏光板４４４Ａの端面下方部分を突条部４４６１Ｂ１に対して付勢する。
すなわち、係合部４４６５Ｂ１とバネ状部４４６５Ｂ２において、部材（支持面４４６６、射出側偏光板４４４）への設置方向、および、コ字状先端部分による部材の付勢方向は、略直交するように構成されている。
クロスダイクロイックプリズム４４５は、図９に示すように、その下面には、プリズム固定板４４５１が紫外線硬化型接着剤により固着されている。このプリズム固定板４４５１は、クロスダイクロイックプリズム４４５の対角線に沿って伸びる脚部４４５２を備え、各脚部４４５２の先端部分には孔４４５３が形成されている。
そして、上述した光学装置本体４５は、以下のように組み立てる。
先ず、固定部本体４４６１の支持面４４６６に、一対のバネ部材４４６５Ｂを、該バネ部材４４６５Ｂの係合部４４６５Ｂ１にて支持面４４６６を付勢するように設置する。ここで、支持面４４６６の裏面に形成された第２バネ固定部４４６８を係合部４４６５Ｂ１の孔４４６５Ｂ３に挿通して支持面４４６６にバネ部材４４６５Ｂを固定する。
次に、固定部本体４４６１の矩形板状体４４６１Ａと腕部４４６２との間に、第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａを挿入する。ここで、第１偏光板４４４Ｐを起立片４４６１Ｂにおける突条部４４６１Ｂ１にて区画された領域のうち、光束入射側に位置する領域に挿入する。また、第２偏光板４４４Ａは、光束射出側に位置する領域に挿入する。
この第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａを固定部本体４４６１の矩形板状体４４６１Ａと腕部４４６２との間に挿入する際、第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａの下方端部を支持面４４６６に固定されたバネ部材４４６５Ｂのバネ状部４４６５Ｂ２のコ字状先端部分の間に挿入する。そして、第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａは、各下方端部が支持面４４６６にて支持されつつ、各端面下方部分がバネ状部４４６５Ｂ２により突条部４４６１Ｂ１に対して付勢される。
また、一対のバネ部材４４６５Ａを、固定部本体４４６１の上方側から該バネ部材４４６５Ａのバネ状部４４６５Ａ２の先端部分の間に第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａの上方端部が配置されるように設置する。そして、第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａの端面上方部分は、バネ部材４４６５Ａのバネ状部４４６５Ａ２により突条部４４６１Ｂ１に対して付勢される。さらに、一対のバネ部材４４６５Ａの係合部４４６５Ａ１を、該係合部４４６５Ａ１のコ字状先端部分の間に起立片４４６１Ｂの端部が配置されるように設置する。そして、起立片４４６１Ｂに形成された第１バネ固定部４４６７を係合部４４６５Ａ１に形成された孔４４６５Ａ３に挿通して起立片４４６１Ｂの端部にバネ部材４４６５Ａを固定する。
以上により、第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａは、突条部４４６１Ｂ１により一定距離離間配置し、パネル固定板４４６に保持固定される。
また、視野角補正板４４３の外形位置をパネル固定板４４６の位置決め部４４６４Ａにて合わせながら、端面を台座４４６４に熱伝導性テープまたは接着剤等で貼り付ける。
そして、視野角補正板４４３および射出側偏光板４４４が保持固定されたパネル固定板４４６をクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に装着する。この際、パネル固定板４４６の矩形板状体４４６１Ａのシボ加工が施された端面に紫外線硬化型接着剤を塗布した後、接着剤が未硬化の状態でこの端面をクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に装着する。
そしてまた、パネル固定板４４６のピン４４６３に紫外線硬化型接着剤を塗布した後、接着剤が未硬化の状態で液晶パネル４４１Ｇの孔４４１３を挿通する。
同様の手順で液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂも、紫外線硬化型接着剤が未硬化の状態でパネル固定板４４６に仮止めしておき、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂに赤、青、緑の各色光を導入し、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束射出端面から射出された各色光を観察しながら、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に対するパネル固定板４４６の移動、および、パネル固定板４４６のピン４４６３に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの移動を実施して液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ相互の位置調整を行う。そして、この位置調整が終了したら、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面とパネル固定板４４６の矩形板状体４４６１Ａの端面との間、および、パネル固定板４４６のピン４４６３の先端側から該ピン４４６３と液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの孔４４１３との隙間に紫外線を照射し、パネル固定板４４６および液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの位置決め固定を行う。
以上のように組み立てられた光学装置本体４５は、プリズム固定板４４５１の孔４４５３部分に挿入される不図示のねじ等によって前述したヘッド体４０３のＬ字水平部分に接合固定される。
（４）実施形態の効果
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（４−１）パネル固定板４４６は、固定部本体４４６１、腕部４４６２、ピン４４６３およびバネ部材４４６５を備え、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、孔４４１３にピン４４６３を挿通することで、保持固定される。このことにより、例えば、従来の光学装置の構造のように、独立した部品として構成されたピンをしようしないため、部品点数を少なくできる。したがって、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが故障した際でも、パネル固定板４４６をクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面から引き剥がせば、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの交換を容易に実施できる。
（４−２）パネル固定板４４６の固定部本体４４６１は、矩形板状体４４６１Ａおよび起立片４４６１Ｂを備え、矩形板状体４４６１Ａと腕部４４６２との間に隙間が形成されるため、この隙間に射出側偏光板４４４を挿入でき、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのみならず、射出側偏光板４４４も保持固定できる。
（４−３）固定部本体４４６１の起立片４４６１Ｂは、矩形板状体４４６１Ａの辺縁と略同じ長さを有するように形成されているので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４５との間に余分な光束が入光することを防止し、クロスダイクロイックプリズム４４５から射出される光学像を鮮明に維持できる。
（４−４）パネル固定板４４６は、バネ部材４４６５を備えているので、矩形板状体４４６１Ａと腕部４４６２との間に射出側偏光板４４４が挿入された際に、このバネ部材４４６５により射出側偏光板４４４をパネル固定板４４６に対して付勢して固定できる。したがって、接着剤等を使用することなく、射出側偏光板４４４を固定できるとともに、バネ部材４４６５を固定部本体４４６１から取り外すことで、射出側偏光板４４４に対する付勢状態を解放し、容易に射出側偏光板４４４の交換を実施できる。
（４−５）パネル固定板４４６には、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを固定するピン４４６３が一体に設けられているので、例えば、従来の複数体のピンを用いる光学装置の構造と比較して、ピン４４６３を介してクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置を変更することで、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整が容易となる。また、パネル固定板４４６に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの固定を強固なものにし、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整後の位置ずれを低減できる。
（４−６）ピン４４６３は、基端側から先端側にかけて細くなる形状を有しているので、ピン４４６３の先端側から紫外線を照射することで、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの孔４４１３とピン４４６３との間に良好に紫外線が照射される。したがって、パネル固定板４４６に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの固定を短時間で確実に実施できる。
（４−７）バネ部材４４６５は、パネル固定板４４６の上方に配置される一対のバネ部材４４６５Ａと、下方に配置される一対のバネ部材４４６５Ｂとを備え、これらバネ部材４４６５は、射出側偏光板４４４の四隅を固定部本体４４６１に対して付勢する。このことにより、射出側偏光板４４４をパネル固定板４４６にて確実に保持固定でき、射出側偏光板４４４の位置ずれを防止できる。
（４−８）バネ部材４４６５Ａおよび４４６５Ｂは、それぞれ係合部４４６５Ａ１および４４６５Ｂ１と、バネ状部４４６５Ａ２および４４６５Ｂ２とを備え、係合部４４６５Ａ１および４４６５Ｂ１は、固定部本体４４６１から外部に対して挿抜可能に露出している。このことにより、バネ部材４４６５自体を固定部本体４４６１に対して容易に挿抜でき、射出側偏光板４４４の交換をさらに容易に実施できる。
（４−９）一対の起立片４４６１Ｂの対向する端面には、突条部４４６１Ｂ１が形成されている。このことにより、この突条部４４６１Ｂ１に対して射出側偏光板４４４の第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａをバネ部材４４６５にて挟み込むように付勢して固定できる。したがって、突条部４４６１Ｂ１に対して同一軸方向に付勢することで二枚の第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａを固定部本体４４６１に容易に固定できる。
（４−１０）突条部４４６１Ｂ１は、射出側偏光板４４４のパネル固定板４４６への挿入方向に沿って形成されているので、突条部４４６１Ｂ１に対して射出側偏光板４４４を付勢することで、挿入方向と直交する方向への射出側偏光板４４４の位置ずれを低減できる。
（４−１１）突条部４４６１Ｂ１により、射出側偏光板４４４の第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａは、一定の隙間を空けて離隔配置するので、二枚の第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａにより按分された熱を効率的に放熱することができる。
（４−１２）一対の起立片４４６１Ｂには、支持面４４６６が形成されているので、支持面４４６６にて挿入される射出側偏光板４４４を載置でき、バネ部材４４６５による射出側偏光板４４４の付勢状態を良好に維持できる。
（４−１３）矩形板状体４４６１Ａには、開口部４４６１Ａ１の上下辺縁に切り欠き４４６１Ａ２が形成されているので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび射出側偏光板４４４にて発生した熱によってパネル固定板４４６に熱応力がかかったとしても、該パネル固定板４４６の外形形状の変形を緩和できる。したがって、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび射出側偏光板４４４の位置ずれを回避できる。
（４−１４）射出側偏光板４４４は、通常１枚で構成される偏光膜を光吸収特性の異なる偏光膜を有する第１偏光板４４４Ｐおよび第２偏光板４４４Ａで構成されているので、射出側偏光板４４４にて吸収する光束の熱を按分し、各偏光板で吸収する熱量が少なくなり、熱劣化が生じにくい。このため、偏光膜の耐久性を向上でき、偏光膜機能の信頼性を確保できる。
（４−１５）矩形板状体４４６１Ａの裏面には、シボ加工が施されているので、パネル固定板４４６をクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に接着剤により固定する際に、接着面積が増加し、パネル固定板４４６の固定を強固なものにできる。したがって、クロスダイクロイックプリズム４４５に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置ずれを低減できる。
（４−１６）矩形板状体４４６１Ａの裏面には、開口部４４６１Ａ１の左右辺縁に厚み方向に窪む凹部４４６１Ａ３が形成されている。このことにより、パネル固定板４４６をクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に接着固定した後に、例えば、製造時や、製造後に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの交換が必要となった場合に、この凹部４４６１Ａ３にドライバ等の工具を差し込むことで、クロスダイクロイックプリズム４４５に対してパネル固定板４４６を引き剥がす作業が容易になる。
（４−１７）起立片４４６１Ｂの突出方向先端部分には、台座４４６４が形成されているので、パネル固定板４４６に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、射出側偏光板４４４の他、視野角補正板４４３も固定できる。
（５）実施の形態の変形
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記実施の形態では、パネル固定板４４６の起立片４４６１Ｂは、矩形板状体４４６１Ａの左右辺縁と略同じ長さを有するように形成されていたが、これに限らない。例えば、矩形板状体４４６１Ａの上下辺縁に該上下辺縁と略同じ長さを有するように形成してもよい。また、矩形板状体４４６１Ａの左右辺縁または上下辺縁から複数の起立片が突設するように形成してもよい。すなわち、起立片４４６１Ｂは、矩形板状体４４６１Ａおよび腕部４４６２の間隔を所定距離空けるように形成すればよい。
前記実施の形態では、腕部４４６２は、起立片４４６１Ｂの突出方向端部の角隅部分から対向する起立片４４６１Ｂに向けて延出している構成を説明したが、これに限らない。例えば、起立片４４６１Ｂの辺縁と略同じ長さを有するように形成してもよい。また、例えば、角隅部分の四つに限らず、２つでもよく、起立片４４６１Ｂの所定の辺縁から複数の腕部４４６２が延出する構成を採用してもよい。
前記実施の形態では、バネ部材４４６５は、一対のバネ部材４４６５Ａと、一対のバネ部材４４６５Ｂとの四つで構成されていたが、これに限らない。例えば、一つで構成してもよく、その他の数で構成してもよい。
前記実施の形態では、突条部４４６１Ｂ１は、一対の起立片４４６１Ｂの対向する端面にそれぞれ一つずつ形成されていたが、これに限らず、二つ以上形成してもよい。このような構成では、パネル固定板４４６に複数の光学変換素子を保持固定させることができる。例えば、光学変換素子としては、偏光板の他、位相差板、色補正膜等の光学補償板等を採用できる。
前記実施の形態では、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの保持枠４４１２の孔４４１３は、角隅部分に四つ位置するように形成されていたが、これに限らず、少なくとも２つ形成されていればよい。また、パネル固定板４４６のピン４４６３もこの孔４４１３の数および位置に対応させて形成すればよい。
前記実施の形態では、パネル固定板４４６は、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に接着固定される構成を説明したが、これに限らない。例えば、クロスダイクロイックプリズム４４５の下面に固定されるプリズム固定板４４５１の側面に接着固定するように構成してもよい。この際、クロスダイクロイックプリズム４４５の上面にも下面と略同様の台座を固定し、上下面に固定された台座の側面にパネル固定板４４６を固定すれば、パネル固定板４４６の固定状態を安定にすることができる。
前記実施の形態では、パネル固定板４４６とクロスダイクロイックプリズム４４５との固定、および、パネル固定板４４６と液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとの固定に紫外線硬化型接着剤を用いたが、これに限らない。例えば、熱硬化型接着剤を利用してもよい。
前記実施の形態では、三つの液晶パネルを用いたプロジェクタ１を説明したが、これに限らない。例えば、一つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、二つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、四つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施の形態では、平面視略Ｕ字状の光学ユニット４に本発明を採用していたが、これに限らず、平面視略Ｌ字状の光学ユニット４に本発明を採用してもよい。
前記実施の形態では、光変調素子として液晶パネルを用いたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。
前記実施の形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調素子を用いたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調素子を用いてもよい。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の光変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、それが光を反射するタイプであることを意味している。
前記実施の形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを説明したが、本発明では、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

Claims (15)

1. 入射光束を画像情報に応じて変調する光変調装置を保持する光変調装置保持体であって、
   略中央部分に入射光束透過用の開口部が形成された矩形板状体と、
   この矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁に突設され、該矩形板状体の端縁延出方向に沿って延びる一対の起立片と、
   各起立片の先端に設けられ、対向する起立片に向かって延びる延出部と、
   この延出部の先端に形成され、前記光変調装置を固定する光変調装置固定部とを備え、
   前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間には、入射光束の光学特性を変換する光学変換膜が形成される基板を備えた光学変換素子が少なくとも１つ以上挿入され、
   この光学変換素子は、付勢部材により基板の厚さ方向に付勢された状態で固定されていることを特徴とする光変調装置保持体。
2. 請求項１に記載の光変調装置保持体において、
   前記光変調装置は、光変調を実施する光変調素子と、この光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有し、少なくとも２つの孔が形成される保持枠とを備え、
   前記延出部は、前記保持枠の前記孔に対応して形成され、
   前記光変調装置固定部は、前記延出部から突設され、前記保持枠の前記孔に挿入されるピンであることを特徴とする光変調装置保持体。
3. 請求項２に記載の光変調装置保持体において、
   前記光変調装置固定部は、基端側よりも先端側が細い形状を有していることを特徴とする光変調装置保持体。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光変調装置保持体において、
   前記一対の起立片の内側面には、前記光学変換素子の挿入方向に沿って延びる突条部が形成され、
   前記付勢部材は、この突条部に前記光学変換素子の基板を付勢することを特徴とする光変調装置保持体。
5. 請求項４に記載の光変調装置保持体において、
   前記付勢部材は、前記起立片の光学素子挿入側端部と係合する係合部と、この係合部端部に延出形成され、前記光学変換素子の基板と当接して該基板を付勢するバネ状部とを備えていることを特徴とする光変調装置保持体。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の光変調装置保持体において、
   前記矩形板状体または前記起立片には、前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間に挿入される前記光学変換素子の端部を支持する支持面が形成されていることを特徴とする光変調装置保持体。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の光変調装置保持体において、
   前記矩形板状体には、熱間挙動差吸収用の切り欠きが形成されていることを特徴とする光変調装置保持体。
8. 複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置とが一体的に設けられた光学装置であって、
   前記請求項１から前記請求項７のいずれかに記載の複数の光変調装置保持体を備え、
   前記光変調装置は、前記光変調装置保持体を介して前記色合成光学装置に対して固定されていることを特徴とする光学装置。
9. 請求項８に記載の光学装置において、
   前記光変調装置保持体の前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間に挿入される前記光学変換素子は、入射した光束の偏光軸を変換する偏光素子であり、
   前記偏光素子は、互いに偏光軸が平行で、かつ光吸収特性の異なる少なくとも２つ以上の偏光膜を備えていることを特徴とする光学装置。
10. 請求項９に記載の光学装置において、
    前記少なくとも２つ以上の偏光膜が形成される基板を備えた前記光学変換素子は、前記突条部を挟み込むように配置され、付勢部材により基板が付勢された状態で固定されており、
    前記少なくとも２つ以上の偏光膜は、前記突条部によりそれぞれが隔離配置されていることを特徴とする光学装置。
11. 請求項８から請求項１０のいずれかに記載の光学装置において、
    前記光変調装置保持体の前記起立片が形成される前記矩形板状体の裏面は、前記色合成光学装置に対して、熱硬化型接着剤または光硬化型接着剤により固定され、
    前記矩形板状体の裏面には、シボ加工が施されていることを特徴とする光学装置。
12. 請求項８から請求項１１のいずれかに記載の光学装置において、
    前記光変調装置保持体の前記矩形板状体は、前記色合成光学装置に対して固定される端面の一部に凹部が形成されていることを特徴とする光学装置。
13. 請求項８から請求項１２のいずれかに記載の光学装置において、
    前記光変調装置保持体の前記起立片の先端には、他の光学変換素子を支持する支持面が形成されていることを特徴とする光学装置。
14. 請求項８から請求項１３のいずれかに記載の光学装置において、
    前記起立片は前記矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁と同じ長さを有するように形成されていることを特徴とする光学装置。
15. 光源と、請求項８から請求項１４のいずれかに記載の光学装置と、この光学装置から射出される光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたことを特徴とするプロジェクタ。

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