JP4033210B2 - 光学装置及びこれを備えたプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、複数の色光を各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、各光変調装置が対向配置される複数の光束入射端面を有し、各光変調装置で変調された各色光を合成して射出する光学装置、およびプロジェクタに関する。

図１０は、従来の光学装置を示す断面図である。図１０に示すように、光学装置１０は、液晶表示装置（液晶パネルユニット）１２及び射出側偏光板１４を有する光学変調装置を備えている。

液晶表示装置１２は、液晶層（図示せず）を介して対向する二つのガラス基板１６Ａ，１６Ｂを有する画像形成用の液晶パネル１６と、この液晶パネル１６を内部に収容保持する二つの枠体１８Ａ，１８Ｂを有する金属製の液晶パネル保持枠１８とを備え、色合成光学装置としての色合成プリズム２０の光入射面に金属ピン２２を介して取り付けられている。射出側偏光板１４は、色合成プリズム２０の光入射面に取り付けられている。

なお、図１０において、符号２４及び２６は防塵ガラスを、また２８は配線用のフレキシブル基板を示す。
このような光学装置の構造としては、液晶パネルを熱伝導性のよい円柱状スペーサを介してプリズムユニットに取り付ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の光学装置には、液晶表示装置と色合成プリズムとの間に２つの射出側偏光板を備えたものも採用されている。
このような光学装置においては、両射出側偏光板が強制対流による空気によって冷却されることに加え、各射出側偏光板で発生する熱が配分されるため、冷却効率が高められる。
特開２００２−２２９１２１号公報（図１０）

しかしながら、前記した光学装置においては、液晶パネルと射出側偏光板とが互いに熱伝導可能に連結されているため、液晶パネルで発生した熱が射出側偏光板に移動してしまう。このため、射出側偏光板の温度が上昇して劣化し易くなるという課題があった。このことは、例えば赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）色光用のプロジェクタにおける射出側偏光板のうち緑色光に対応する射出側偏光板において顕著である。
これは、各液晶パネル及び各入射・射出側偏光板における発熱量を測定する実験によって確認されている。

図１１は、各液晶パネル及び各入射・射出側偏光板における発熱量を測定した結果を示す表である。同表において、各液晶パネル，各入射側偏光板及び各射出側偏光板における発熱量は、緑用の射出側偏光板における発熱量を１とした場合の比率で示す。
これより、赤・緑・青色光用の射出側偏光板における発熱量が比較的大きく、中でも緑色光用の射出側偏光板における発熱量が最大であることが理解される。

本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制することができる光学装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の光学装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに断熱して配設された射出側偏光板とを有する光学変調装置を複数備えるとともに、
前記光学変調装置により変調された光を合成する色合成光学装置をさらに備えた光学装置であって、
前記複数の光学変調装置の各射出側偏光板はいずれも、光軸方向に分離しており、射出側に配置される第１の射出側偏光板と、入射側に配置される第２の射出側偏光板とを有し、
前記第１の射出側偏光板と前記第２の射出側偏光板とが互いに断熱して配置され、
前記色合成光学装置の各入射面には第１の熱伝導板が貼付され、
前記第１の熱伝導板には前記第１の射出側偏光板が貼り付けられるとともに、前記液晶パネル側に突出する断熱ピンが取り付けられており、
前記断熱ピン上には、前記第２の射出側偏光板が貼付された第２の熱伝導板を保持する偏光板保持枠と、前記液晶パネルを保持する液晶パネル保持枠とが互いに所定の間隔をもって固定されていることを特徴とする。

このため、本発明の光学装置によれば、射出側偏光板が液晶パネルに断熱して配設されてなるため、液晶パネルで発生した熱が射出側偏光板に移動することも、射出側偏光板で発生した熱が前記液晶パネルに移動することもない。
したがって、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制することができる。

また、本発明の光学装置によれば、前記複数の光学変調装置の射出側偏光板はいずれも、光軸方向に分離して配設された第１及び第２の２つの射出側偏光板を有するため、従来は１枚の射出側偏光板で発生していた熱が、これら２つの射出側偏光板で分散して発生することとなるため、射出側偏光板の放熱が容易になり、温度上昇による劣化を抑制することができる。

また、前記第１の射出側偏光板と前記第２の射出側偏光板とが互いに断熱して配置されていることにより、前記２つの射出側偏光板で発生する熱を、それぞれ別経路で放熱することが可能になり、射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層抑制することができる。

また、このように構成することにより、前記第１の射出側偏光板で発生した熱は第１の熱伝導板に伝導され、前記第２の射出側偏光板で発生した熱は第２の熱伝導板に伝導され、前記液晶パネルで発生した熱は液晶パネル保持枠に伝導される。しかも、これらの熱は、断熱ピンで断熱されているため、それぞれ別経路で放熱することが可能になり、射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層抑制することができる。

上記に記載の光学装置においては、前記第１の熱伝導板は、前記色合成光学装置に連接された熱伝導ブロックに熱的に接続されてなり、前記液晶パネル保持枠はこの光学装置を支持する光学部品用筐体に熱的に連結されていることが好ましい。

このように構成することにより、第１の熱伝導板に伝導された熱を熱伝導ブロックに放熱することができるため、色合成光学装置が水晶等の熱伝導性の高い材料から作られていない場合には放熱性が高まり好適である。この場合、第１の熱伝導板は熱伝導ゴムを介して熱伝導ブロックに貼り付けることが好ましい。なお、熱伝導ブロックに伝導された熱はプロジェクタの外装ケース等に放熱することができる。

また、液晶パネル保持枠に伝導された熱は、この光学装置を支持する光学部品用筐体に放熱することができる。この場合、液晶パネル保持枠は熱伝導ゴム部材を介して光学部品用筐体に熱的に接続することが好ましい。

上記に記載の光学装置においては、前記３つの偏光板保持枠は互いに熱的に接続されてなることが好ましい。

このように構成することにより、３つの第２の射出側偏光板で発生した熱は第２の熱伝導板を介して偏光板保持枠に熱伝導される。そして、各偏光板保持枠は互いに熱的に接続されてなるため、３つの第２の射出側偏光板で吸収された熱は合流する。このため、これら３つの第２の射出側偏光板において一番発熱量の大きい射出側偏光板（例えば、緑色光用の第２の射出側偏光板）から他の射出側偏光板への熱の伝導が可能になるため、射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層効果的に抑制することもできる。

上記に記載の光学装置においては、前記３つの偏光板保持枠は熱伝導性ゴムによって熱的に接続されてなることが好ましい。

このように構成することにより、互いに隣接する２つの偏光板保持枠間の熱的接続を簡易に行うことができる。

上記に記載の光学装置においては、前記３つの偏光板保持枠は、前記偏光版保持枠のうち互いに隣接する２つの偏光板保持枠に粘着する熱伝導性層と、これら両熱伝導層間に介在する熱伝導性部材とによって熱的に接続されてなることが好ましい。

このように構成することにより、互いに隣接する２つの偏光板保持枠間の熱的接続をより確実に行うことができる。偏光板保持枠に粘着する熱伝導性層としては、熱伝導性ゴム又はグラファイトを用いることが好ましく、両熱伝導性層間に介在する熱伝導性部材としては、熱伝導性樹脂又は金属を用いることが好ましい。また、両熱伝導性層間に介在する熱伝導性部材は偏光板保持枠にビスによって締結されていることが好ましい。

上記に記載の光学装置においては、前記第２の射出側偏光板のクロス透過率は、全透過率の５０％より大きい透過率に設定されていることが好ましい。

このように構成することにより、第１の熱伝導板、熱伝導性ブロックを介して効率よくプロジェクタの外装ケース等に放熱でき第２の射出側偏光板より放熱性を高めることが容易な第１の射出側偏光板において、発熱量をより大きくすることができるため、射出側偏光板の温度上昇による劣化を効果的に抑制することができる。

なお、クロス透過率とは、偏光板を通過する光線の偏光軸と、この偏光板の透過軸が直交しているときの、光線の透過率をいう。通常の偏光板の場合には、この値は０〜数％の範囲になる。

上記に記載の光学装置において、前記第１の熱伝導板は、前記第２の熱伝導板より熱伝導率の高い部材によって形成されていることが好ましい。

このように構成することにより、第１の熱伝導板、熱伝導性ブロックを介して効率よくプロジェクタの外装ケース等に放熱でき第２の射出側偏光板より放熱性を高めることが容易な第１の射出側偏光板において、さらに放熱性を高めることができる。

本発明に係るプロジェクタは、照明光を射出する照明装置と、この照明装置から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系によって分離された各色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の光学装置とを備えたプロジェクタにおいて、
前記光学装置は、上記のいずれかに記載の光学装置であることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタは、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制するという優れた光学装置を備えているため、さらに輝度を高くすることが可能であり、また、冷却ファンの音を小さくすることが可能なプロジェクタとなる。

〔１．第１実施形態〕
以下、本発明が適用された光学装置及びこれを備えたプロジェクタにつき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。先ず、本発明の実施形態１につき、図１〜図７を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態１に係る光学変調装置を備えたプロジェクタの外観を示す斜視図である。図２は、図１のプロジェクタにおける光学系の概略構成を説明するために示す平面図である。図３は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の色合成光学装置への取付状態を分解して示す斜視図である。図４は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置及び色合成光学装置の光学部品用筐体への設置状態を示す斜視図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、色合成光学装置を示す斜視図及び色合成光学装置への熱伝導ゴム部材の取付状態を示す斜視図である。図６（ａ）及び（ｂ）は、色合成光学装置に対する第１の熱伝導板の取付状態を示す斜視図及び第１の熱伝導板に対する射出側偏光板の取付状態を示す斜視図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、第１の熱伝導板に対する偏光板保持枠の取付状態を示す斜視図及び偏光板保持枠に対する第２の熱伝導板及び第２の射出側偏光板の取付状態を示す斜視図である。

図１において、符号１で示すプロジェクタは、装置前方に突出する投写レンズ６００を有する光学系４（図２に図示）を備えている。光学系４は、投写レンズ６００を除き、外装ケース３に内蔵されている。外装ケース３は、アッパーケース３Ａ及びロアケース３Ｂからなる略角形状の箱体によって形成されている。

光学系４は、図２に示すように、投写レンズ６００に加え、照明光学系１００と色分離光学系２００とリレー光学系３００と３つの液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと色合成光学系（色合成光学装置）５００とから大略構成されている。各光学系の構成要素は、色合成光学系（色合成光学装置）５００を中心に略水平方向に配置されている。

照明光学系１００は、光源装置１１０と第１のレンズアレイ１２０と第２のレンズアレイ１３０と偏光変換素子１４０と重畳レンズ１５０とを備えている。
光源装置１１０は、光源ランプ（図示せず）及びリフレクタ１１０Ｂを有している。光源ランプには例えば高圧水銀ランプが用いられている。リフレクタ１１０Ｂには放物面鏡が用いられている。これにより、光源ランプから射出された放射光がリフレクタ１１０Ｂによって一方向に反射され、光軸ＯＣに略平行な光となって第１のレンズアレイ１２０に入射される。

光源ランプとしては、メタルハライドランプやハロゲンランプ等の他の光源ランプを用いてもよい。
また、リフレクタ１１０Ｂとしては、楕円面鏡や球面鏡を用いるようにしてもよい。この場合、光源装置１１０から射出される光が第１のレンズアレイ１２０に効率よく入射するように、光源装置１１０と第１のレンズアレイ１２０との間にレンズ等を配置することが好ましい。

第１のレンズアレイ１２０は、複数の小レンズをマトリックス状に配列して形成されている。そして、光源装置１１０からの光を複数の部分光束に分割するとともに、これら各部分光束を集光させるように構成されている。
第２のレンズアレイ１３０は、第１のレンズアレイ１２０の小レンズに対応するように配列された複数の小レンズを有している。そして、第１のレンズアレイ１２０から射出された各部分光束の中心軸をシステム光軸に平行に揃えるように構成されている。

偏光変換素子１４０は、非偏光な光を３つの液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで利用可能な偏光方向を有する偏光光に揃えるように構成されている。
重畳レンズ１５０は、第２のレンズアレイ１３０（及び偏光変換素子１４０）を射出した光を所定の被照明領域（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域）に重畳させるように構成されている。このため、第１のレンズアレイ１２０及び第２のレンズアレイ１３０の作用と相俟って液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域をほぼ均一に照明することができる。

色分離光学系２００は、第１のダイクロイックミラー２１０と第２のダイクロイックミラー２２０と反射ミラー２３０とを有している。そして、照明光学系１００から射出される照明光をそれぞれ異なる波長域の３色の照明光に分離するように構成されている。

第１のダイクロイックミラー２１０は、略赤色（Ｒ）の光を直角に反射して反射ミラー２３０に向かって進行させ、略青色（Ｂ）及び略緑色（Ｇ）の光を透過させて第２のダイクロイックミラー２２０に向かって進行させるように構成されている。
第２のダイクロイックミラー２２０は、略緑色（Ｇ）の光を直角に反射して射出部２００ｇから色合成光学系５００に向かって射出し、また略青色（Ｂ）の光を透過させて射出部２００ｂからリレー光学系３００に向かって射出するように構成されている。
反射ミラー２３０は、略赤色（Ｒ）の光を直角に反射して射出部２００ｒから色合成光学系５００に向かって射出するように構成されている。

色分離光学系２００におけるＲ光の射出部２００ｒ及びＧ光の射出部２００ｇの射出側（液晶表示装置側）には、それぞれフィールドレンズ２４０Ｒ，２４０Ｇが配置されている。これにより、各射出部２００ｒ，２００ｇから射出したＲ，Ｇ光が液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇの液晶パネルを照明するように集光する。通常、照明光学系１００からの各部分光束が略平行な光束となるように設定されている。

リレー光学系３００は、入射側レンズ３１０と入射側反射ミラー３２０とリレーレンズ３３０と射出側反射ミラー３４０とフィールドレンズ３５０とを有している。そして、色分離光学系２００における射出部２００ｂから射出したＢ光が各リレーレンズ３１０，３３０，３５０において透過（各反射ミラー３２０，３４０においては反射）し、リレー光学系３００におけるＢ光の射出部３００ｂから色合成光学系５００に向かって射出されるように構成されている。これにより、射出部３００ｂから射出したＢ光が液晶表示装置４００Ｂの液晶パネルを照明する。これにより、光路長が最大であるＢ光の光量損失が抑制される。
フィールドレンズ３５０に入射する光束の大きさは、第１のリレーレンズ３１０に入射する光束の大きさと略等しくなるように設定されている。
なお、本実施形態では、リレー光学系３００を通過する色の照明光がＢ光である場合について説明したが、Ｂ光に代えてＲ光等の他の色光であってもよい。

液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、例えば透過型の三つの液晶表示装置からなり、ＲＧＢの各色光に対応させて色合成光学系５００の入射側に配置されている。そして、色分離光学系２００（Ｂ光の場合はリレー光学系３００）から射出した各色光を変調し、各色光に対応した画像情報を付加するように構成されている。すなわち、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ（後述の液晶パネル）は、ドライバ（図示せず）によって画像情報に応じたスイッチング制御が行われる。これにより、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを通過する各色光が変調される。

液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、ほぼ同一の構成であるため、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｂの構成についての説明は省略し、液晶表示装置４００Ｇの構成についてのみ説明する。液晶表示装置４００Ｇは、図３に示すように液晶パネル４００ｇ及び液晶パネル保持枠としての金属枠９０２から大略構成されている。

なお、液晶表示装置４００Ｇの入射側及び射出側に配置される偏光板、偏光板保持枠等の構成部材は液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｂの入射側及び射出側にも同様に配置されるため、これら構成部材については同一又は同等（Ｒ，Ｇ，Ｂの違い）の符号を付けて説明する。

液晶パネル４００ｇは、液晶層（図示せず）を介して互いに対向する二つのガラス基板（ＴＦＴ基板９００Ａ及び対向基板９００Ｂ）を備え、金属枠９０２内に収容保持され、かつ配線用のフレキシブル基板４００ｇ1に接続されている。
ガラス基板９００Ａは、液晶層側に規則的に配列された多数の画素電極と、これら画素電極に対して画像信号に応じた電圧を印加するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチング素子（共に図示せず）とを有し、全体が平面矩形状を有している。
ガラス基板９００Ａの射出側には、透明ガラスからなる防塵カバー９０６が貼付されている。防塵カバー９０６の平面サイズ（縦横寸法）は、ガラス基板９００Ａの平面サイズと略同一のサイズに設定されている。

ガラス基板９００Ｂは、ガラス基板９００Ａの画素電極に対向する対向電極（図示せず）を有し、全体がガラス基板９００Ａより若干小さい平面矩形状を有している。
ガラス基板９００Ｂの入射側には、透明ガラスからなる防塵カバー９０８が貼付されている。防塵カバー９０８の平面サイズ（縦横寸法）は、ガラス基板９００Ｂの平面サイズと略同一のサイズに設定されている。

金属枠９０２は、第１の枠体９０２Ａ及び第２の枠体９０２Ｂからなり、偏光板保持枠としての金属枠９０４の入射側に配置され、かつ図４に示すように光学部品用筐体９２２上の支柱９２２Ａに第２の熱伝導ゴム部材９２４を介して連結されている。これにより、液晶パネル４００ｇで発生した熱が第２の熱伝導ゴム部材９２４を介して、また第２の熱伝導ゴム部材９２４及び支柱９２２Ａを介して光学部品用筐体９２２に熱伝導される。

第１の枠体９０２Ａは、ガラス基板９００Ａ及び防塵カバー９０６を収容可能な射出側の空間部（図示せず）と、この空間部に連通してガラス基板９００Ｂ及び防塵カバー９０８を収容可能な入射側の空間部（図示せず）とを有し、全体が略四角形状の段状枠によって形成されている。

第１の枠体９０２Ａの角部には、図３に示すように、ガラス基板９００Ａ,９００Ｂの並列方向（第１の枠体の厚さ方向）に開口するピン挿通孔９０２Ａ１〜９０２Ａ４が設けられている。第１の枠体９０２Ａの両側部には、水平方向に突出する係合突起９０２Ａ５，９０２Ａ６（係合突起９０２Ａ５のみ図示）が設けられている。第１の枠体９０２Ａの入射側には入射側偏光板９１８Ｇ（図２に図示）が配置されている。

第２の枠体９０２Ｂは、図３に示すように、第１の枠体９０２Ａの射出側に係脱自在に装着されている。第２の枠体９０２Ｂの両側部には、第１の枠体９０２Ａの係合突起９０２Ａ５，９０２Ａ６に係合可能な係合孔９０２ｂ１，９０２ｂ２を有する弾性変形可能なフック９０２Ｂ１，９０２Ｂ２が設けられている。第２の枠体９０２Ｂの射出側には、図３及び図６に示すように、第１の射出側偏光板９２０Ｇを貼付する第１の熱伝導板９２６が配置されている。

第１の熱伝導板９２６は、図３に示すように、色合成光学系５００の入射側に配置され、かつ図５（ａ）に示す熱伝導ブロック９２８及び色合成光学装置固定板９３０上に同図（ｂ）に示す第１の熱伝導ゴム部材９３２を介して連結されている。これにより、偏光板９２０Ｇで吸収された熱が第１の熱伝導板９２６に熱伝導されると、この第１の熱伝導板９２６から第１の熱伝導ゴム部材９３２を介して熱伝導ブロック９２８及び色合成光学装置固定板９３０に熱伝導される。この場合、熱伝導ブロック９２８が外装ケース３（図１に図示）に連接されていると、偏光板９２０Ｇで吸収された熱が第１の熱伝導板９２６から第１の熱伝導ゴム部材９３２及び熱伝導ブロック９２８を介して外装ケース３に熱伝導され、この外装ケース３からケース外に放散される。

一方、金属枠９０４は、図３，図４及び図７（図３では緑色光路用の金属枠のみ）に示すように、色合成光学系５００の緑（Ｇ）色光の入射側に配置され、第２の射出側偏光板９３４Ｇを貼付する第２の熱伝導板９３６を保持するように構成されている。第２の射出側偏光板９３４Ｇのクロス透過率は、全透過率の５０％より小さい透過率に設定されている。これにより、第１の射出側偏光板９２０Ｇにおいて吸収される熱量が第２の射出側偏光板９３４Ｇにおいて吸収される熱量と比べて多くなるが、第１の射出側偏光板９２０Ｇからの熱が第１の熱伝導板９２６，第１の熱伝導ゴム部材９３２を介して熱伝導ブロック９２８，色合成光学装置固定板９３０に効果的に熱伝導される。

金属枠９０４の角部には、金属枠９０２（第１の枠体９０２Ａ）のピン挿通孔９０２Ａ１〜９０２Ａ４にそれぞれ対応するピン挿通孔９０４Ａ１〜９０４Ａ4が設けられている。ピン挿通孔９０４Ａ1〜９０４Ａ4，９０２Ａ1〜９０２Ａ４には断熱ピン９３８が挿通して紫外線硬化樹脂等により固定されている。

断熱ピン９３８は、図３に示すように、液晶パネル側に突出する４本の段（鍔部）付きピンからなり、第１の熱伝導板９２６の入射側角部に取り付けられている。断熱ピン９３８の途中部には各金属枠９０２，９０４が互いに所定の間隔をもって固定されている。これにより、第１の熱伝導板９２６及び金属枠９０２，９０４は断熱ピン９３８によって連結されることになる。このため、液晶パネル４００ｇと第１の熱伝導板９２６との間，液晶パネル４００ｇと第２の熱伝導板９３６との間及び第１の熱伝導板９２６と第２の熱伝導板９３６との間を熱移動することはない。このため、これらの熱をそれぞれ別経路で放熱することが可能になり、射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層抑制することができる。

また、金属枠９０４は、図４及び図７に示すように、赤（Ｒ）及び青（Ｂ）用の３つの金属枠９０４が互いに熱的に接続されている。すなわち、３つの金属枠９０４のうち互いに隣接する２つの金属枠９０４は直角に配置され、図７に示すように熱伝導性ゴムからなる熱伝導性部材９４０によって連結されている。
これにより、両金属枠９０４に熱伝導性部材９４０が粘着され、両金属枠９０４間の熱伝導が熱伝導性部材９４０を介して効果的に行われる。このため、これら３つの第２の射出側偏光板において一番発熱量の大きい緑用の第２射出側偏光板から他の２つの第２射出側偏光板への熱の伝導が可能になるため、第２射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層効果的に抑制することができる。

色合成光学系５００は、ダイクロイックプリズム等の色合成プリズムからなり、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの射出側に配置され、かつ熱伝導ブロック９２８と色合成プリズム固定板９３０との間に介装されている。そして、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された各色光を入射させて合成し得るように構成されている。色合成光学系５００の入射側には、第１の熱伝導板９２６がＲ，Ｇ，Ｂ光に対応させて配置されている。また、色合成光学系５００の射出側には、第１の熱伝導板９２６に熱伝導ゴム部材９３２を介して熱伝導可能な射出側熱伝導板９４２が配置されている。

投写レンズ６００は、色合成光学系５００の射出側に配置されている。そして、色合成光学系５００によって合成された画像を投写面としてのスクリーン（図示せず）上に投写画像として拡大表示するように構成されている。

以上の構成により、実施形態１に係るプロジェクタは、第１の熱伝導板９２６と金属枠９０２及び金属枠９０２と金属枠９０４とが共に断熱ピン９３８を介して連結されているため第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂが共に液晶パネル４００ｒ，４００ｇ，４００ｂと断熱される。
また、第１の熱伝導板９２６と金属枠９０４とが断熱ピン９３８を介して連結されているため、第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂと第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂとが断熱される。

このため、液晶パネル４００ｒ，４００ｇ，４００ｂで発生した熱が第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂに移動することがなく、また第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂと第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂとの間の熱移動もない。

したがって、本実施形態においては、第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂで発生した熱と液晶パネル４００ｒ，４００ｇ，４００ｂで発生した熱との干渉を阻止することができ、第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂの温度上昇による劣化を確実に抑制することができる。

また、本実施形態においては、第１の熱伝導板９２６が熱伝導ブロック９２８に第１の熱伝導ゴム部材９３２を介して、金属枠９０４同士が互いに熱伝導性部材９４０を介して、金属枠９０２が光学部品用筐体９２２上の支柱９２２Ａに第２の熱伝導ゴム部材９２４を介してそれぞれ熱伝導可能に連結されているため、第１の熱伝導板９２６及び金属枠９０２，９０４の放熱面積が広くなるとともに、熱容量が増加し、全体としての冷却効率を高めることができる。

さらに、本実施形態においては、Ｒ・Ｇ・Ｂ光用の第１の熱伝導板９２６を第１の熱伝導ゴム部材９３２によって熱伝導可能に連結されているため、発熱量の比較的大きいＧ・Ｂ光用の偏光板９２０Ｇ，９２０Ｂと発熱量の比較的小さいＲ光用の偏光板９２０Ｒとの温度上昇を均等化することができ、部品寿命のばらつき発生を防止することができる。

〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の実施形態２につき、図８を用いて説明する。
図８は、本発明の実施形態２に係る光学装置を分解して示す斜視図である。図８において、図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態に示す光学装置は、第１の射出側偏光板と第２の射出側偏光板とが互いに熱伝導可能に連結されている点に特徴がある。
このため、色合成光学系５００のＧ光入射側に配置される第１の熱伝導板９２６上には、第２の射出側偏光板９３４Ｇを貼付する第２の熱伝導板９３６が偏光板保持枠としての金属枠９０４を介して熱伝導可能に接着されている。
同様に、色合成光学系５００のＲ，Ｂ光入射側に配置される第１の熱伝導板９２６にも、第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｂ（図８には図示せず）を貼付する第２の熱伝導板９３６が金属枠９０４を介して接着されている。

このように構成されているため、第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂから放出された熱が第２の熱伝導板９３６を介して金属枠９０４に熱伝導され、この金属枠９０４から第１の熱伝導板９２６に熱伝導される。そして、第１の熱伝導板９２６上の第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の熱伝導板９３６上の第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂにおける発熱量（吸熱量）が均等化され、これらの射出側偏光板の温度上昇を全体として抑制することができる。

また、第１の熱伝導板９２６、第２の熱伝導板９３６及び金属枠９０４がともに金属枠９０２に対して、断熱ピン９３８を介して連結されているため、第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂがともに液晶パネル４００ｒ，４００ｇ，４００ｂと断熱される。

したがって、本実施形態においては、実施形態１の場合と同様に、第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂで発生した熱と液晶パネル４００ｒ，４００ｇ，４００ｂで発生した熱とが干渉するのを阻止することができ、第１の射出側偏光板９２０Ｒ，９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂの温度上昇による劣化を抑制することができる。

また、本実施形態においては、Ｒ・Ｇ・Ｂ光用の第１の熱伝導板９２６、Ｒ・Ｇ・Ｂ光用の第２の熱伝導板９３６及び金属枠９０４が第１の熱伝導ゴム部材９３２によって熱伝導ブロック９２８に熱伝導可能に連結されているため、発熱量の比較的大きいＧ・Ｂ光用の第１の射出側偏光板９２０Ｇ，９２０Ｂ及び第２の射出側偏光板９３４Ｇ，９３４Ｂと発熱量の比較的小さいＲ光用の第１の射出側偏光板９２０Ｒ，第２の射出側９３４Ｒとの温度上昇を均等化することができ、これらの射出側偏光板の温度上昇を全体として抑制することができる。

なお、本実施形態においては、Ｒ・Ｇ・Ｂ光用の金属枠９０４のうち互いに隣接する２つの金属枠９０４間に介在する熱伝導性部材９４０が熱伝導性ゴムによって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、熱伝導性ゴムと熱伝導性樹脂又は金属とによって形成されるものでもよい。この場合、図９（ａ）に示すように、３つの金属枠９０４のうち互いに隣接する２つの金属枠９０４に熱伝導性ゴムからなる第１の熱伝導性部材９４０Ａが粘着され、これら両熱伝導性部材９４０Ａ間に熱伝導性樹脂又は金属からなる第２の熱伝導性部材９４０Ｂが介装されている。そして、第１の熱伝導性部材９４０Ａ及び第２の熱伝導性部材９４０Ｂは金属枠９０４にビス９４０Ｃによって締結されている。

このように構成されているため、３つの金属枠９０４のうち互いに隣接する２つの金属枠９０４に熱伝導性部材９４０（第１の熱伝導性部材９４０Ａ及び第２の熱伝導性部材９４０Ｂ）が強固に粘着される。これにより、互いに隣接する２つの金属枠９０４間の熱伝導が熱伝導性部材９４０を介して一層効果的に行われる。

また、本発明における熱伝導性部材９４０としては、グラファイト及び熱伝導性樹脂又は金属によって形成されるものでもよい。この場合、図９（ｂ）に示すように、３つの金属枠９０４のうち互いに隣接する２つの金属枠９０４に密着するシート状のグラファイトからなる第１の熱伝導性部材９４０Ｄが密着され、これら両熱伝導性部材９４０Ｄ間に熱伝導性樹脂又は金属からなる第２の熱伝導性部材９４０Ｅが介装されている。そして、第１の熱伝導性部材９４０Ｄ及び第２の熱伝導性部材９４０Ｅを金属枠９０４にビス９４０Ｃによって締結されている。

このように構成されているため、３つの金属枠９０４のうち互いに隣接する２つの金属枠９０４に熱伝導性部材９４０（第１の熱伝導性部材９４０Ｄ及び第２の熱伝導性部材９４０Ｅ）が強固に密着される。これにより、互いに隣接する２つの金属枠９０４間の熱伝導が熱伝導性部材９４０を介して一層効果的に行われる。

〔３．第３実施形態〕
上記した各実施形態においては、赤、緑、青のすべての光路における射出側偏光板を２つの射出側偏光板（第１及び第２の射出側偏光板）からなるものにしたが、本発明はこれに限られるものでなく、例えば、緑の光路における射出側偏光板を２つの射出側偏光板（第１及び第２の射出側偏光板）からなるものにしたり、緑及び青の光路における射出側偏光板を２つの射出側偏光板（第１及び第２の射出側偏光板）からなるものにしてもよい。

これによっても、緑又は緑及び青の光路において、従来は１枚の射出側偏光板で発生していた熱が、これら２つの射出側偏光板で分散して発生することとなるため、従来温度上昇の問題が大きかった部位における射出側偏光板の温度上昇を抑制して劣化を抑制することができる。

本発明は、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制することができるため、射出側偏光板を備えたプロジェクタに利用することができる。

本発明の実施形態１に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。 光学系の概略構成を説明するために示す平面図。 実施形態１の液晶表示装置の取付状態を示す分解斜視図。 色合成プリズムの設置状態を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は色合成プリズムの熱伝導ゴム部材を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は熱伝導板と偏光板の取付状態を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は偏光板保持枠と偏光板の取付状態を示す斜視図。 実施形態２の液晶表示装置の取付状態を示す分解斜視図。 （ａ），（ｂ）は偏光板保持枠の他の連結状態を示す断面図。 従来の液晶表示装置を示す断面図。 液晶パネル及び偏光板の発熱量を測定した結果を示す表。

符号の説明

１…プロジェクタ、１００…照明光学系、２００…色分離光学系、３００…リレー光学系、４００Ｒ…赤色光用の液晶表示装置、４００Ｇ…緑色光用の液晶表示装置、４００Ｂ…青色光の液晶表示装置、４００ｇ1…フレキシブル基板、５００… 色合成光学系、６００… 投写レンズ、９００Ａ… ガラス基板（ＴＦＴ基板）、９００Ｂ… ガラス基板（対向基板）、９０２… 金属枠、９０２Ａ… 第１の枠体、９０２Ａ１〜９０２Ａ４… ピン挿通孔、９０２Ａ５… 左側の係合突起、９０２Ａ６… 右側の係合突起、９０２ａ１… 空間部、９０２ａ２… 空間部、９０２Ｂ… 第２の枠体、９０２Ｂ1…左側のフック、９０２ｂ１… 左側の係合孔、９０２ｂ２… 右側のフック、９０２Ｂ２… 右側の係合孔、９０４… 金属枠、９０４Ａ１〜９０４Ａ４… ピン、９０６… 射出側の防塵カバー、９０８… 入射側の防塵カバー、９１８Ｒ、９１８Ｇ、９１８Ｂ… 入射側の偏光板、９２０Ｒ，９２０Ｒ，９２０Ｂ… 第１の射出側偏光板、９２２…ライトガイド、９２２Ａ…支柱、９２４…熱伝導ゴム部材、９２６…第１の熱伝導板、９２８…熱伝導ブロック、９３０…色合成プリズム固定板、９３２…熱伝導ゴム部材、９３４Ｒ，９３４Ｇ，９３４Ｂ…第２の射出側偏光板、９３６…第２の熱伝導板、９３８…断熱ピン、９４０…熱伝導性部材、９４２…射出側熱伝導板

Claims (8)

1. 液晶パネルと、前記液晶パネルに断熱して配設された射出側偏光板とを有する複数の光学変調装置と、
   前記複数の光学変調装置により変調された光を合成する色合成光学装置を備えた光学装置であって、
   前記複数の光学変調装置の前記射出側偏光板はいずれも、光軸方向に分離しており、射出側に配置される第１の射出側偏光板と、入射側に配置される第２の射出側偏光板の２つの射出側偏光板を有し、
   前記第１の射出側偏光板と前記第２の射出側偏光板とは互いに断熱して配置され、
   前記色合成光学装置の各入射面には第１の熱伝導板が貼付され、前記第１の熱伝導板には前記第１の射出側偏光板が貼り付けられるとともに、前記液晶パネル側に突出する断熱ピンが取り付けられており、
   前記断熱ピン上には、前記第２の射出側偏光板が貼付された第２の熱伝導板を保持する偏光板保持枠と、前記液晶パネルを保持する液晶パネル保持枠とが互いに所定の間隔をもって固定され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、前記第１の熱伝導板は、前記色合成光学装置に連接された熱伝導ブロックに熱的に接続されており、前記液晶パネル保持枠は前記光学装置を支持する光学部品用筐体に熱的に連結されていることを特徴とする光学装置。
3. 請求項１に記載の光学装置において、前記複数の偏光板保持枠は互いに熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。
4. 請求項３に記載の光学装置において、前記複数の偏光板保持枠は熱伝導性ゴムによって熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。
5. 請求項３に記載の光学装置において、前記複数の偏光板保持枠は、互いに隣接する２つの偏光板保持枠に粘着する熱伝導性層と、前記熱伝導性層間に介在する熱伝導性部材とによって熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光学装置において、前記第２の射出側偏光板のクロス透過率は、全透過率の５０％より大きい透過率に設定されていることを特徴とする光学装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の光学装置において、前記第１の熱伝導板は、前記第２の熱伝導板より熱伝導率の高い部材によって形成されていることを特徴とする光学装置。
8. 照明光を射出する照明装置と、
   前記照明装置から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
   前記色分離光学系によって分離された各色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の光学装置とを備えたプロジェクタにおいて、
   前記光学装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の光学装置であることを特徴とするプロジェクタ。

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