JP4075303B2

JP4075303B2 - プロジェクタ

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Publication number: JP4075303B2
Application number: JP2000334628A
Authority: JP
Inventors: 基行藤森; 久麿加藤; 武士竹澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: US6536906B2; JP2002139795A; US20020057419A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を投写表示するプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタでは、照明光学系から射出された光が液晶ライトバルブなどによって画像情報（画像信号）に応じて変調され、変調された光がスクリーン上に投写されることにより画像が表示される。
【０００３】
また、カラー画像を投写表示するプロジェクタでは、照明光学系から射出された光を３つの色光に分離する色光分離光学系と、３つの液晶ライトバルブからそれぞれ射出された３つの変調光を合成する色光合成光学系とが備えられている。色光合成光学系としては、例えば、４つの直角プリズムの略Ｘ字状の界面に２種類の選択膜が形成されたクロスダイクロイックプリズムが用いられている。
【０００４】
ところで、上記のようなプロジェクタは、複数の光学部品を組み合わせることによって構成されており、複数の光学部品は、通常、１つの共通の基枠に組み込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クロスダイクロイックプリズムを基枠の所定位置に精度よく取り付けるのは困難であった。
【０００６】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、プロジェクタに用いられるクロスダイクロイックプリズムなどのプリズムを基枠の所定位置に精度よく取り付けることのできる技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の装置は、カラー画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、
前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、
前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、
を備え、
前記色光分離光学系と前記色光合成光学系との少なくとも一方は、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成されたプリズムを備えており、前記プリズムは、前記基枠に直接貼り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
第１の装置では、プリズムが基枠に直接貼り付けられているので、例えば、ネジを用いて固定する場合と比べて、プリズムを基枠の所定位置に精度よく取り付けることが可能となる。
【０００９】
前記プリズムは、前記色光合成光学系を構成する色光合成プリズムであってもよい。前記色光合成プリズムとしては、例えば、略Ｘ字状の界面によって区分される４つの柱状プリズムと、前記略Ｘ字状の界面に形成された２種類の前記選択膜とを備えるものを用いることができる。
【００１０】
上記の装置において、
前記色光合成プリズムは、紫外線硬化樹脂によって前記基枠に貼り付けられていることが好ましい。
【００１１】
このように、紫外線硬化樹脂を用いる場合には、色光合成プリズムと基枠とを比較的短時間で容易に接着することができる。
【００１２】
前記基枠において、略立方体形状を有する前記色光合成プリズムが貼り付けられる略正方形の領域付近には、前記色光合成プリズムの設置位置を示す印が形成されていることが好ましい。例えば、前記印は、前記色光合成プリズムが貼り付けられる略正方形の領域の中央に設けられた孔や凹部であってもよい。
【００１３】
こうすれば、色光合成プリズムを基枠の所定位置に容易に配置することが可能となる。
【００１４】
上記の装置において、
前記基枠は、少なくとも前記色光合成プリズムが貼り付けられる領域において、金属材料で形成されていることが好ましい。
【００１５】
こうすれば、色光合成プリズムの温度上昇を低減させることが可能となる。
【００１６】
上記の装置において、
前記第１ないし第３の電気光学装置は、３つの液晶パネルであり、
前記３つの液晶パネルをそれぞれ含む３つの液晶ライトバルブは、前記色光合成プリズムに貼り付けられているようにしてもよい。
【００１７】
上記の装置において、
前記液晶ライトバルブは、
前記液晶パネルの光射出面側に設けられた偏光板と、
前記偏光板が貼り付けられ、約５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する透光性基板と、
を備えており、
前記透光性基板は、前記色光合成プリズムに貼り付けられていることが好ましい。
【００１８】
ここで、透光性基板は、水晶またはサファイアで形成されていてもよい。
【００１９】
このような透光性基板を用いれば、液晶パネルの光射出面側に設けられた偏光板の発熱に伴う温度上昇を低減させることが可能となる。
【００２０】
あるいは、上記の装置において、
前記液晶ライトバルブは、
前記液晶パネルの光射出面側に設けられ、前記色光合成プリズムに貼り付けられた偏光板を備えており、
前記色光合成プリズムの前記４つの柱状プリズムは、約５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する透光性部材で形成されているようにしてもよい。
【００２１】
ここで、透光性部材は、水晶またはサファイアで形成されていてもよい。
【００２２】
このような透光性部材を用いて色光合成プリズムを形成すれば、液晶パネルの光射出面側に設けられた偏光板の発熱に伴う温度上昇を低減させることが可能となる。また、上述の偏光板が貼り付けられる透光性基板を省略できるという利点もある。
【００２３】
上記の装置において、さらに、
前記３つの液晶ライトバルブの光入射面近傍にそれぞれ配置される３つのレンズを備え、
前記３つのレンズは、前記基枠と異なる保持枠に搭載されて、前記基枠に取り付けられているようにしてもよい。
【００２４】
こうすれば、３つのレンズを容易に基枠に搭載することが可能となる。また、例えば、色光合成プリズムが基枠に搭載された後に、液晶ライトバルブを色光合成プリズムに貼り付ける場合には、そのための作業スペースを確保することができる。
【００２５】
本発明の第２の装置は、カラー画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、
前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、
前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、
を備え、
前記色光分離光学系と前記色光合成光学系との少なくとも一方は、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成されたプリズムを備えており、
前記基枠には、前記プリズムを搭載するための着脱可能な搭載台が固定されており、
前記プリズムは、前記固定された搭載台上に貼り付けられることを特徴とする。
【００２６】
第２の装置では、プリズムは、基枠に固定された搭載台に貼り付けられるので、第１の装置と同様に、プリズムを基枠の所定位置に精度よく取り付けることが可能となる。
【００２７】
上記の装置において、
前記基枠において、略立方体形状を有する前記プリズムが搭載される略正方形の領域内には、前記プリズムの設置位置を示す印が形成されており、
前記搭載台には、前記基枠に形成された印を搭載台の上方から確認可能とするための孔が設けられていることが好ましい。
【００２８】
こうすれば、搭載台が着脱可能な場合にも、プリズムを基枠の所定位置に容易に配置することが可能となる。
【００２９】
本発明の方法は、照明光学系と、前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、を備えるプロジェクタにおいて、前記色光分離光学系と前記色光合成光学系との少なくとも一方が備える、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成されたプリズムを、前記基枠に固定する方法であって、
前記基枠に、前記プリズムを搭載するための着脱可能な搭載台を固定する工程と、
前記プリズムを、前記固定された搭載台上に貼り付ける工程と、
を備えることを特徴とする。
【００３０】
このような順序でプリズムを基枠に固定すれば、搭載台が着脱可能な場合にも、プリズムを基枠の所定位置に容易に配置することが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施例：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、第１実施例におけるプロジェクタを示す概略構成図である。プロジェクタ１０００は、照明光学系１００と、色光分離光学系２００と、リレー光学系２２０と、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３２０と、投写光学系３４０とを備えている。
【００３２】
照明光学系１００から射出された光は、色光分離光学系２００において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。分離された各色光は、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて画像情報に応じて変調される。液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて画像情報に応じて変調された変調光は、クロスダイクロイックプリズム３２０で合成され、投写光学系３４０によってスクリーンＳＣ上に投写される。これにより、スクリーンＳＣ上に画像が表示される。
【００３３】
図２は、図１の照明光学系１００を拡大して示す説明図である。この照明光学系１００は、光源装置１２０と、第１および第２のレンズアレイ１４０，１５０と、偏光発生光学系１６０と、重畳レンズ１７０とを備えている。各光学部品は、システム光軸１００ａｘを基準として配置されている。ここで、システム光軸１００ａｘは、光源装置１２０から射出される光線束の中心軸である。なお、図２において、照明光学系１００が照明する照明領域ＬＡは、図１の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに対応する。
【００３４】
光源装置１２０は、ランプ１２２と、回転楕円面形状の凹面を有するリフレクタ１２４と、平行化レンズ１２６とを備えている。ランプ１２２は、リフレクタ１２４の回転楕円面の第１焦点近傍に配置されている。ランプ１２２から射出された光は、リフレクタ１２４によって反射され、反射光は、リフレクタ１２４の第２焦点に向かって集光されつつ進む。平行化レンズ１２６は、入射する集光光をシステム光軸１００ａｘにほぼ平行な光に変換する。
【００３５】
光源装置１２０は、さらに、平行化レンズ１２６の光入射面側に設けられた紫外線除去フィルタ１２５を備えている。紫外線除去フィルタ１２５は、光源装置１２０のランプ１２２から射出された光から、紫外光を除去するためのフィルタである。これにより、有機材料を用いた光学部品（例えば、液晶ライトバルブに備えられた偏光板）の紫外線による劣化を低減させることが可能となる。
【００３６】
第１および第２のレンズアレイ１４０，１５０は、マトリクス状に配列された複数の小レンズ１４２，１５２を有している。第１のレンズアレイ１４０は、光源装置１２０から射出された略平行な光線束を複数の部分光線束に分割して射出する機能を有している。そして、第２のレンズアレイ１５０は、第１のレンズアレイ１４０から射出された部分光線束のそれぞれの中心軸をシステム光軸１００ａｘとほぼ平行に揃える機能を有している。また、第２のレンズアレイ１５０は、重畳レンズ１７０とともに、第１のレンズアレイ１４０の各小レンズ１４２の像を照明領域ＬＡ上に結像させる機能を有している。
【００３７】
各小レンズ１４２，１５２は平凸状の偏心レンズであり、ｘ方向から見たときの外形形状は、照明領域ＬＡ（液晶ライトバルブ）とほぼ相似形となるように設定されている。ただし、図２に示すように、第１の小レンズ１４２と第２の小レンズ１５２とでは、偏心の仕方が異なる偏心レンズが用いられている。具体的には、第１のレンズアレイ１４０の最外周の小レンズ１４２は、分割された部分光線束の主光線がシステム光軸１００ａｘに対して斜めに進むように偏心されている。また、第２のレンズアレイ１５０の最外周の小レンズ１５２は、システム光軸１００ａｘに対して斜めに入射する部分光線束の主光線がシステム光軸１００ａｘとほぼ平行となるように偏心されている。
【００３８】
第１のレンズアレイ１４０の各小レンズ１４２から射出された部分光線束は、図２に示すように、第２のレンズアレイ１５０の各小レンズ１５２を介して、その近傍位置、すなわち、偏光発生光学系１６０内において集光される。
【００３９】
偏光発生光学系１６０は、一体化された２つの偏光発生素子アレイ１６０Ａ，１６０Ｂを備えている。第１および第２の偏光発生素子アレイ１６０Ａ，１６０Ｂは、システム光軸１００ａｘに対して、対称となるように配置されている。
【００４０】
図３は、図２の第１の偏光発生素子アレイ１６０Ａを拡大して示す説明図である。図３（Ａ）は、第１の偏光発生素子アレイ１６０Ａの斜視図を示しており、図３（Ｂ）は、＋ｚ方向から見たときの平面図を示している。偏光発生素子アレイ１６０Ａは、遮光板１６２と、偏光ビームスプリッタアレイ１６４と、偏光ビームスプリッタアレイ１６４の光射出面に選択的に配置された複数のλ／２位相差板１６６とを備えている。なお、第２の偏光発生素子アレイ１６０Ｂについても同様である。
【００４１】
偏光ビームスプリッタアレイ１６４は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、略平行四辺形の断面形状を有する柱状のガラス材１６４ｃが複数貼り合わされて構成されている。各ガラス材１６４ｃの界面には、偏光分離膜１６４ａと反射膜１６４ｂとが交互に形成されている。
【００４２】
遮光板１６２は、開口面１６２ａと遮光面１６２ｂとがストライプ状に配列されて構成されている。開口面１６２ａと遮光面１６２ｂは、それぞれ偏光分離膜１６４ａと反射膜１６４ｂとに対応して設けられている。これにより、第１のレンズアレイ１４０（図２）から射出された部分光線束は、開口面１６２ａを介して偏光ビームスプリッタアレイ１６４の偏光分離膜１６４ａのみに入射し、反射膜１６４ｂには入射しない。
【００４３】
第１のレンズアレイ１４０（図２）から射出された各部分光線束の主光線（中心軸）は、図３（Ｂ）に実線で示すように、システム光軸１００ａｘとほぼ平行に遮光板１６２の開口面１６２ａに入射する。開口面１６２ａを通過した部分光線束は、偏光分離膜１６４ａにおいて、ｓ偏光の部分光線束とｐ偏光の部分光線束とに分離される。ｐ偏光の部分光線束は、偏光分離膜１６４ａを透過して、偏光ビームスプリッタアレイ１６４から射出される。一方、ｓ偏光の部分光線束は偏光分離膜１６４ａで反射され、反射膜１６４ｂにおいてさらに反射された後に、偏光ビームスプリッタアレイ１６４から射出される。なお、偏光ビームスプリッタアレイ１６４の光射出面において、ｐ偏光の部分光線束とｓ偏光の部分光線束とは、互いにほぼ平行となっている。
【００４４】
λ／２位相差板１６６は、偏光ビームスプリッタアレイ１６４の光射出面のうち、偏光分離膜１６４ａを透過したｐ偏光の部分光線束の光射出面だけに形成されている。λ／２位相差板１６６は、入射する直線偏光光を、偏光方向が直交する直線偏光光に変換する機能を有している。したがって、ｐ偏光の部分光線束は、λ／２位相差板１６６によって、ｓ偏光の部分光線束に変換されて射出される。これにより、偏光発生素子アレイ１６０Ａに入射した偏りのない部分光線束（ｓ＋ｐ）は、ｓ偏光の部分光線束に変換されて射出されることとなる。
【００４５】
第１のレンズアレイ１４０から射出された複数の部分光線束は、上記のように、偏光発生光学系１６０によって各部分光線束ごとに２つの部分光線束に分離されるとともに、それぞれ偏光方向の揃ったほぼ１種類の直線偏光光に変換される。偏光方向の揃った複数の部分光線束は、図２に示す重畳レンズ１７０によって照明領域ＬＡ上で重畳される。このとき、照明領域ＬＡを照射する光の強度分布は、ほぼ均一となっている。
【００４６】
以上のように、照明光学系１００（図１）は、偏光方向の揃った照明光（ｓ偏光光）を射出し、色光分離光学系２００やリレー光学系２２０を介して、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂを照明する。
【００４７】
色光分離光学系２００（図１）は、２枚のダイクロイックミラー２０２，２０４と、反射ミラー２０８とを備えており、照明光学系１００から射出された光を、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。第１のダイクロイックミラー２０２は、照明光学系１００から射出された光の赤色光成分を反射させるとともに、青色光成分と緑色光成分とを透過する。第１のダイクロイックミラー２０２で反射した赤色光Ｒは、反射ミラー２０８で反射された後、フィールドレンズ２３２を通って赤色光用の液晶ライトバルブ３００Ｒに入射する。フィールドレンズ２３２は、照明光学系１００から射出された各部分光線束をシステム光軸１００ａｘに対して平行な光線束に変換する機能を有している。なお、他の液晶ライトバルブ３００Ｇ，３００Ｂの光入射面側に設けられたフィールドレンズ２３４，２３０についても同様である。
【００４８】
第１のダイクロイックミラー２０２を透過した青色光成分と緑色光成分とは、第２のダイクロイックミラー２０４で分離される。緑色光Ｇは、第２のダイクロイックミラー２０４によって反射された後、フィールドレンズ２３４を通って緑色光用の液晶ライトバルブ３００Ｇに入射する。一方、青色光Ｂは第２のダイクロイックミラー２０４を透過した後、リレー光学系２２０に入射する。
【００４９】
リレー光学系２２０に入射した青色光Ｂは、リレー光学系２２０に備えられた入射側レンズ２２２、第１の反射ミラー２２４、リレーレンズ２２６、第２の反射ミラー２２８および射出側レンズ（フィールドレンズ）２３０を通って青色光用の液晶ライトバルブ３００Ｂに入射する。なお、青色光Ｂの光路にリレー光学系２２０が用いられているのは、青色光Ｂの光路の長さが他の色光Ｒ，Ｇの光路の長さよりも大きいためである。リレー光学系２２０を用いることにより、入射側レンズ２２２に入射した青色光Ｂをそのまま射出側レンズ２３０に伝えることができる。
【００５０】
３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、与えられた画像情報（画像信号）に従って、入射した３色の色光をそれぞれ変調して変調光を生成する。各液晶ライトバルブは、通常、本発明の電気光学装置に相当する液晶パネルと、その光入射面側および光射出面側に配置された偏光板とを備えている。
【００５１】
クロスダイクロイックプリズム３２０は、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂによって変調された３色の色光（変調光）を合成してカラー画像を表す合成光を生成する。クロスダイクロイックプリズム３２０は、４つの直角プリズム（柱状プリズム）を備えており、４つの直角プリズムの略Ｘ字状の界面には赤色光反射膜３２１と青色光反射膜３２２とが形成されている。赤色光反射膜３２１は、赤色光を選択して反射する誘電体多層膜によって形成されており、青色光反射膜３２２は、青色光を選択して反射する誘電体多層膜によって形成されている。赤色光反射膜３２１と青色光反射膜３２２とによって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す合成光が生成される。
【００５２】
投写光学系３４０は、クロスダイクロイックプリズム３２０から射出された合成光をスクリーンＳＣ上に投写する。これにより、スクリーンＳＣ上にカラー画像が表示される。
【００５３】
ところで、プロジェクタ１０００の各光学部品は、共通の基枠（以下、「全体基枠」とも呼ぶ）に搭載される。また、本実施例では、照明光学系１００に含まれる複数の光学部品は、全体基枠と別個の基枠に搭載され、照明光学系の基枠が全体基枠に搭載される。
【００５４】
図４は、照明光学系１００に含まれる複数の光学部品が搭載された基枠１００Ｆを示す説明図である。図示するように、本実施例の基枠１００Ｆには、第１および第２のレンズアレイ１４０，１５０と偏光発生光学系１６０と重畳レンズ１７０とが搭載されている。図４（Ａ）は、基枠１００Ｆを第１のレンズアレイ１４０側から見たときの斜視図であり、図４（Ｂ）は、基枠１００Ｆを重畳レンズ１７０側から見たときの斜視図である。
【００５５】
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、基枠１００Ｆは、略直方体形状の外形を有しており、光学部品を上方（ｚ方向）から基枠１００Ｆの内側に挿入するための開口面を有している。また、第１のレンズアレイ１４０が搭載される光入射面および重畳レンズ１７０が搭載される光射出面には、光を通過させるための開口部が設けられている。基枠１００Ｆには、各光学部品１４０，１５０，１６０，１７０の位置を規定するための凸部および凹部が、基枠１００Ｆの上面から底面まで、基枠１００Ｆの内側に向けて形成されている。なお、これらの凸部や凹部は、基枠１００Ｆの対向する側面に対で設けられている。
【００５６】
図５は、プロジェクタの各光学部品が搭載された全体基枠５００を示す斜視図である。図示するように、全体基枠５００には、色光分離光学系２００や、リレー光学系２２０、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム３２０、投写光学系３４０などを構成する種々の光学部品が搭載されている。また、全体基枠５００には、図４に示す基枠１００Ｆが取り付けられている。なお、照明光学系１００（図２）のうち、光源装置１２０に含まれる紫外線除去フィルタ１２５と平行化レンズ１２６とは、全体基枠５００に直接搭載される。そして、光源装置１２０に含まれるランプ１２２とリフレクタ１２４とは、全体基枠５００の端部に設けられたケース５００Ｃ内に搭載されている。
【００５７】
図５の全体基枠５００には、さらに全体基枠５００を覆う基枠蓋が取り付けられる。なお、各液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの最も近くに配置された３つのミラー２０４，２０８，２２８の角度は、基枠蓋を利用するミラー調整機構によって調整される。
【００５８】
図６は、図５の全体基枠５００に基枠蓋４５０を取り付けたときの様子を示す斜視図である。図示するように、この基枠蓋４５０は、照明光学系１００と色光分離光学系２００とリレー光学系２２０とを覆うように成形されている。そして、３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４と、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３２０とは、基枠蓋４５０に覆われていない。なお、基枠蓋４５０の上面には、上記の３つのミラー２０４，２０８，２２８の角度を調整するための３つのミラー調整機構２０４ＡＤ，２０８ＡＤ，２２８ＡＤが取り付けられている。
【００５９】
図７は、図５の全体基枠５００のみを示す斜視図である。図示するように、全体基枠５００の内側側壁には、光学部品を搭載するための凸部が形成されている。また、全体基枠５００の底面５００ｂには、光学部品を搭載するための凹凸を有する柱状部が立設されている。
【００６０】
なお、全体基枠５００は、一種類の材料（金属材料あるいは耐熱性樹脂材料）によって一体成形されている。金属材料としては、例えば、Ｍｇ合金を用いることができる。耐熱性樹脂材料としては、例えば、射出成形が可能なＵＰ（不飽和ポリエステル樹脂）やＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）を用いることができる。このような材料を用いれば、全体基枠５００の耐熱性を向上させることができるとともに、全体基枠５００の重量を比較的小さくすることが可能となる。さらに、金属材料を用いれば、全体基枠５００の肉厚を比較的小さくし、放熱性を高めることができるという利点もある。なお、本実施例では、全体基枠５００に搭載される照明光学系の基枠１００Ｆ（図４）や、全体基枠５００を覆う基枠蓋４５０（図６）も全体基枠と同様に成形されている。
【００６１】
図７に示すように、全体基枠５００の底面５００ｂには、クロスダイクロイックプリズム３２０を搭載するための搭載台５１０が形成されている。搭載台５１０の中央には小孔５１２が設けられており、搭載台５１０の周辺には比較的低い領域Ａ１が形成されている。
【００６２】
ところで、図１，図５に示す各光学部品は、以下の手順で全体基枠５００に搭載されて組み立てられる。まず、全体基枠５００に照明光学系１００と色光分離光学系２００とリレー光学系２２０とを搭載する。ただし、本実施例では、リレー光学系２２０に含まれるフィールドレンズ２３０は、後で搭載される。そして、基枠蓋４５０を全体基枠５００に取り付け、ミラー調整機構２０４ＡＤ，２０８ＡＤ，２２８ＡＤ（図６）を用いることによって、光軸の調整を行う。具体的には、色光分離光学系２００やリレー光学系２２０を介して射出される３色の光線束の中心光線のそれぞれが、搭載台５１０の中央に設けられた小孔５１２上を通過するように、光軸が調整される。
【００６３】
なお、光軸を調整する際には、３色の光線束の大きさ（幅）は、中心光線を特定し易くするために、できるだけ小さい方が好ましい。このため、全体基枠５００のケース５００Ｃ内に搭載されたランプ１２２およびリフレクタ１２４に代えて、スポット的なコリメータ光を射出する光源を調整用光源として用いるようにしてもよい。このような調整用光源としては、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のレーザ光を同時に射出可能な、いわゆる白色レーザを用いることができる。こうすれば、色光分離光学系２００やリレー光学系２２０を介して射出される３色の光線束の大きさを比較的小さくすることができ、この結果、光軸を比較的精度よく調整することが可能となる。
【００６４】
次に、投写光学系３４０を全体基枠５００に取り付ける。この後、クロスダイクロイックプリズム３２０を搭載台５１０上に貼り付け、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂをクロスダイクロイックプリズム３２０上に貼り付ける。そして、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの光入射面側に、３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４を搭載して、組立が完了する。
【００６５】
なお、上記の組立手順では、クロスダイクロイックプリズム３２０を全体基枠５００に取り付ける前に光軸の調整が行われているが、クロスダイクロイックプリズム３２０を全体基枠５００に取り付けた後で光軸の調整を行うようにしてもよい。この場合には、投写光学系３４０は、光軸の調整を行った後に、全体基枠５００に取り付けられる。
【００６６】
また、上記の組立手順では、光軸調整の際に、照明光学系１００を構成する平行化レンズ１２６や偏光発生光学系１６０、リレー光学系２２０を構成するレンズ２２２，２２６が、全体基枠５００に既に搭載されている。しかしながら、これらが搭載されていない状態で、光軸調整を行うようにしてもよい。こうすれば、より精度よく光軸を調整することができる。
【００６７】
なお、クロスダイクロイックプリズム３２０と、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、フィールドレンズ２３０，２３２，２３４との搭載方法については、さらに後述する。
【００６８】
図８は、図７の搭載台５１０の周辺を拡大して示す概略平面図である。なお、搭載台５１０の周辺の比較的低い領域Ａ１には、ハッチが付されている。図示するように、底面５００ｂに形成された搭載台５１０は、小孔５１２が中央に設けられた略正方形の搭載面を有している。搭載台５１０の側方には、その３つの辺に沿って３つの矩形孔５２１〜５２３が設けられている。
【００６９】
図９は、クロスダイクロイックプリズム３２０が図８の搭載台５１０上に設置されたときの様子を示す概略平面図である。図９では、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが既にクロスダイクロイックプリズム３２０に貼り付けられたときの状態が示されている。なお、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、かなり簡略化して描かれている。
【００７０】
なお、図９に示すように、搭載台５１０の略正方形の搭載面は、略立方体形状のクロスダイクロイックプリズム３２０の底面とほぼ同じ面積を有している。具体的には、この搭載面は、クロスダイクロイックプリズム３２０の底面より僅かに小さな面積を有している。このようにすれば、搭載台５１０の側壁とクロスダイクロイックプリズム３２０に貼り付けられる液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂとの干渉を防ぐことができる。
【００７１】
クロスダイクロイックプリズム３２０は、全体基枠５００の搭載台５１０に直接貼り付けられて設置される。クロスダイクロイックプリズム３２０を搭載台５１０上に貼り付ける際には、まず、搭載台５１０上に接着剤が塗布される。そして、搭載台５１０上にクロスダイクロイックプリズム３２０を載置して、所定の位置に配置する。このとき、搭載台５１０の中央に設けられた小孔５１２が利用される。具体的には、クロスダイクロイックプリズム３２０は、その底面の中心が小孔５１２の中心とほぼ一致し、色光分離光学系２００から射出された３つの色光がクロスダイクロイックプリズム３２０で精度よく合成されて投写光学系３４０から射出されるように位置決めされる。なお、本実施例では、クロスダイクロイックプリズム３２０の底面の中心（すなわち、略Ｘ字状に形成された赤色光反射膜３２１と青色光反射膜３２２との交点）と小孔５１２の中心との位置合わせは、画像処理によって行われる。このように、小孔５１２は、クロスダイクロイックプリズム３２０の設置位置を示す機能を有している。
【００７２】
なお、接着剤としては、紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。この場合には、紫外線をクロスダイクロイックプリズム３２０の上方から照射することにより、クロスダイクロイックプリズム３２０と全体基枠５００とを比較的短時間で容易に接着することができる。また、紫外線硬化樹脂としては、ガラス転移点が比較的低く、硬化した樹脂の可撓性が比較的高いものを用いることが好ましい。このような紫外線硬化樹脂を用いれば、クロスダイクロイックプリズム３２０と搭載台５１０との熱膨張係数の相違に起因する接着剤の剥がれ等を防止することが可能となる。
【００７３】
クロスダイクロイックプリズム３２０が搭載台５１０上の所定位置に接着固定されると、各液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂがクロスダイクロイックプリズム３２０上に貼り付けられる。
【００７４】
図１０は、クロスダイクロイックプリズム３２０に第１の液晶ライトバルブ３００Ｒを貼り付ける際の様子を示す説明図である。液晶ライトバルブ３００Ｒは、液晶パネルとその光入射面側に設けられた第１の偏光板３０４Ｒとを含むパネル保持部３０１Ｒと、第２の偏光板３０８Ｒが貼り付けられた透光性基板３０９と、を備えている。なお、他の液晶ライトバルブ３００Ｇ，３００Ｂについても同様である。
【００７５】
クロスダイクロイックプリズム３２０には、まず、透光性基板３０９が接着固定される。次に、パネル保持部３０１Ｒが透光性基板３０９上に接着固定される。具体的には、透光性の部材で形成された略円柱状の４つの取付ピン３０２が、パネル保持部３０１Ｒの四隅に設けられた孔に挿入される。なお、このとき、取付ピン３０２には紫外線硬化樹脂が塗布される。そして、パネル保持部３０１Ｒを、図示しない調整治具を用いて、透光性基板３０９に近付けつつ、パネル保持部３０１Ｒの位置調整を行う。具体的には、液晶パネルの光射出面を、投写光学系３４０（図１）の物点位置（バックフォーカス位置とも呼ばれる）に配置し、投写表示される３つの色画像が互いに画素毎に一致するように位置調整される。そして、図中左方から紫外線を照射することにより、透光性の取付ピン３０２を透光性基板３０９に接着固定するとともに、取付ピン３０２とパネル保持部３０１Ｒとを接着固定する。このようにして、クロスダイクロイックプリズム３２０に、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが貼り付けられる。
【００７６】
ところで、本実施例では、液晶ライトバルブ３００Ｒを構成する透光性基板３０９は、サファイアで形成されている。サファイアの熱伝導率は、約４２Ｗ／ｍ・Ｋであり、比較的高い。このため、第２の偏光板３０８Ｒからの熱が、透光性基板３０９を介して、クロスダイクロイックプリズム３２０に伝わり易い。この結果、第２の偏光板３０８Ｒの発熱に伴う温度上昇を低減させることができ、また、第２の偏光板３０８Ｒの面内温度分布を比較的均一にすることが可能となる。
【００７７】
本実施例では、透光性基板３０９はサファイアで形成されているが、他の材料、例えば、水晶（ＳｉＯ₂の単結晶）で形成されていてもよい。なお、水晶の熱伝導率は、約５〜約１０Ｗ／ｍ・Ｋである。このように、熱伝導率が約５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を使用すれば、第２の偏光板３０８Ｒを効率よく冷却することが可能となる。
【００７８】
また、クロスダイクロイックプリズム３２０を、サファイアや水晶などの熱伝導率が約５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料で形成すれば、透光性基板３０９を省略できるとともに、さらに効率よく第２の偏光板３０８Ｒを冷却することが可能となる。
【００７９】
図９に示すように、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂがクロスダイクロイックプリズム３２０に貼り付けられると、各液晶ライトバルブは、全体基枠５００に設けられた３つの矩形孔５２１〜５２３の上方に配置される。このように、全体基枠５００の底面５００ｂには、各液晶ライトバルブに対応する位置に矩形孔５２１〜５２３が設けられているので、矩形孔を介して図示しない冷却ファンの風を各液晶ライトバルブに当てることができ、この結果、各液晶ライトバルブの発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。また、クロスダイクロイックプリズム３２０は全体基枠５００に直接貼り付けられているので、全体基枠５００がＭｇ合金などの金属材料で一体成形されている場合には、液晶ライトバルブの発熱に伴うクロスダイクロイックプリズム３２０の温度上昇を低減することができる。なお、クロスダイクロイックプリズム３２０の温度上昇の低減は、少なくともクロスダイクロイックプリズムが搭載される領域、すなわち、少なくとも搭載台５１０を金属材料を用いて形成することにより実現可能である。
【００８０】
ところで、本実施例では、クロスダイクロイックプリズム３２０を搭載台５１０に搭載するときには、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの光入射面近傍に配置される３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４（図１）はまだ全体基枠５００に搭載されていない。これは、各液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂをクロスダイクロイックプリズム３２０に貼り付ける際の作業スペース、具体的には、前述の調整治具の挿入スペースを確保するためである。本実施例において、３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４は、別個に設けられた保持枠に搭載されて一体化されているので、液晶ライトバルブをクロスダイクロイックプリズム３２０に貼り付けた後でも、容易に全体基枠５００に搭載可能である。
【００８１】
図１１は、３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４を全体基枠５００に搭載するときの様子を示す斜視図である。３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４は、他のすべての光学部品が全体基枠５００に搭載された後に搭載される。各フィールドレンズ２３０，２３２，２３４は、図１１に示すように、保持枠５３０に搭載されて接着固定されている。保持枠５３０の底面５３０ｂは、全体基枠５００の底面５００ｂにおける比較的低い領域Ａ１の形状と整合するように形成されている。
【００８２】
図１２は、３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４が全体基枠５００に設置されたときの様子を示す概略平面図である。図示するように、３つのフィールドレンズを搭載する保持枠５３０は、周囲より低く形成された領域Ａ１の形状と整合する底面５３０ｂによって位置決めされる。このとき、フィールドレンズ２３２，２３４，２３０は、それぞれ各液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの光入射面近傍に配置される。なお、保持枠５３０は、位置決めされた後に、全体基枠５００の底面５００ｂに接着固定される。
【００８３】
以上説明したように、本実施例のプロジェクタでは、照明光学系１００から投写光学系３４０までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための全体基枠５００が備えられており、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜３２１，３２２が略Ｘ字状に形成されたクロスダイクロイックプリズム３２０が、位置調整されて、全体基枠５００に直接貼り付けられる。このようにすれば、例えば、ネジを用いて固定する場合と比べ、クロスダイクロイックプリズムを全体基枠の所定位置に精度よく取り付けることが可能となる。
【００８４】
なお、クロスダイクロイックプリズム３２０および液晶ライトバルブを所定位置に精度よく取り付けることができれば、液晶ライトバルブに入射する光が形成する照明領域の大きさ、換言すれば、液晶ライトバルブの照明マージンを比較的小さく設定することができるので、画像の明るさを向上させることができるという利点もある。
【００８５】
Ｂ．第２実施例：
図１３は、第２実施例においてクロスダイクロイックプリズム３２０が搭載される領域の周辺を拡大して示す概略平面図である。図１３（Ａ）は、全体基枠５００の底面５００ｂに形成された周囲より比較的低い領域Ａ１を示す概略平面図であり、図８とほぼ同じである。ただし、本実施例では、クロスダイクロイックプリズム３２０が搭載される図８の搭載台５１０に代えて、クロスダイクロイックプリズムが搭載される領域の周囲に凸部５４０が設けられている。また、凸部５４０の中央には、図８の小孔５１２に代えて円形の凹部５４２が設けられている。
【００８６】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＡ−Ａ面における概略断面図を示している。なお、図１３（Ｂ）では、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂとクロスダイクロイックプリズム３２０とが全体基枠５００に搭載されたときの様子が破線で示されている。本実施例においても、クロスダイクロイックプリズム３２０は、全体基枠５００に直接貼り付けられる。具体的には、底面５００ｂに設けられた凸部５４０内側に接着剤を塗布し、クロスダイクロイックプリズム３２０を凸部５４０内側の所定位置に配置する。このとき、第１実施例と同様に、凸部５４０の中央に設けられた凹部５４２が、クロスダイクロイックプリズム３２０の位置合わせに利用される。なお、凸部５４０は、その内側に塗布された余剰分の接着剤が凸部５４０を越えて周囲に広がることを防止する機能を有している。
【００８７】
図１３（Ａ），（Ｂ）に示すような全体基枠を用いても、第１実施例と同様に、クロスダイクロイックプリズムを全体基枠の所定位置に精度よく取り付けることが可能となる。
【００８８】
Ｃ．第３実施例：
第１および第２実施例では、色光合成光学系として、４つの直角プリズムの略Ｘ字状の界面に赤色光反射膜３２１と青色光反射膜３２２とが形成されたクロスダイクロイックプリズム３２０が用いられているが、色光合成光学系としては、他の色光合成プリズムを用いてもよい。
【００８９】
図１４は、第３実施例におけるプロジェクタ１０００’を示す概略構成図である。このプロジェクタ１０００’では、色光合成光学系として２つの色光合成プリズム３２０Ａ，３２０Ｂが用いられている。なお、色光合成光学系の変更に伴い、リレー光学系２２０’が変更されている。具体的には、リレー光学系２２０’の入射側レンズ２２２’とリレーレンズ２２６’とフィールドレンズ２３０’とが変更されている。
【００９０】
各色光合成プリズム３２０Ａ，３２０Ｂは、それぞれ２つの直角プリズム（柱状プリズム）を備えている。そして、第１の色光合成プリズム３２０Ａの２つの直角プリズムの界面には、赤色光を選択して反射する赤色光反射膜３２１’が形成されており、第２の色光合成プリズム３２０Ｂの２つの直角プリズムの界面には、青色光を選択して反射する青色光反射膜３２２’が形成されている。
【００９１】
本実施例においても、第１および第２実施例と同様に、２つの色光合成プリズム３２０Ａ，３２０Ｂは全体基枠５００に直接貼り付けられる。したがって、２つの色光合成プリズムを全体基枠の所定位置に精度よく取り付けることが可能となる。
【００９２】
Ｄ．第４実施例：
第１実施例では、全体基枠５００の搭載台５１０上にクロスダイクロイックプリズム３２０を貼り付ける場合について説明したが、搭載台は着脱可能に構成されていてもよい。
【００９３】
図１５は、第４実施例においてクロスダイクロイックプリズム３２０が搭載される領域の周辺を拡大して示す概略平面図である。図１５（Ａ）は、全体基枠５００の底面５００ｂに形成された周囲より比較的低い領域Ａ１を示す概略平面図であり、図８とほぼ同じである。ただし、本実施例では、全体基枠５００に対して着脱可能な搭載台６１０が用いられている。図１５（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ図１５（Ａ）のＢ−Ｂ面およびＣ−Ｃ面における概略断面図を示している。
【００９４】
図示するように、全体基枠５００の底面５００ｂには、搭載台６１０が固定される位置の中央に、円形の凹部５５０が設けられている。また、底面５００ｂには、２つの位置決めピン５５１および２つの取付孔５５２が、凹部５５０を挟むようにして設けられている。
【００９５】
一方、搭載台６１０には、中央に、凹部５５０よりもやや大きな直径を有する孔６１２が設けられている。搭載台６１０の底部には、全体基枠５００の底面５００ｂに設けられた２つの位置決めピン５５１と２つの取付孔５５２とに整合するように、２つの勘合孔と２つの雌ネジとが形成されている。
【００９６】
搭載台６１０が底面５００ｂに設けられた２つの位置決めピン５５１によって位置決めされると、搭載台６１０は２つのネジ５５３によって全体基枠５００に固定される。このとき、搭載台６１０の中央に設けられた孔６１２を介して、底面５００ｂに設けられた円形の凹部５５０を見ることができる。そして、第１実施例と同様に、凹部５５０が、クロスダイクロイックプリズム３２０の位置合わせに利用される。
【００９７】
このように、搭載台６１０をネジ５５３を用いて着脱可能とする場合には、搭載台６１０自体を全体基枠５００の所定位置に精度よく取り付けるのは困難である。しかしながら、本実施例では、着脱可能な搭載台６１０を全体基枠５００に固定した後に、全体基枠５００に形成された凹部５５０を基準にして、クロスダイクロイックプリズム３２０を搭載台６１０上に貼り付けている。この結果、クロスダイクロイックプリズム３２０を全体基枠５００の所定位置に精度よく取り付けることが可能となる。
【００９８】
なお、着脱可能な搭載台を用いる場合には、本実施例のように、全体基枠５００に、プリズムの設置位置を示す凹部５５０などの印が形成されていることが好ましい。そして、搭載台には、全体基枠５００に形成された印を搭載台の上方から確認可能とするための孔を設けるのが好ましい。なお、搭載台をガラスなどの透光性部材で形成する場合には、このような孔を省略することができる。
【００９９】
また、搭載台６１０を着脱可能とすれば、液晶ライトバルブが故障したときに、搭載台６１０を全体基枠５００から取り外すことにより、液晶ライトバルブを容易に全体基枠５００内から取り出すことが可能となる。なお、交換する際には、新たな搭載台を全体基枠５００に固定した後に、クロスダイクロイックプリズムと液晶ライトバルブとを前述のように搭載すればよい。
【０１００】
図１６は、図１５に示す全体基枠５００の変形例を示す説明図である。図１６は、図１５とほぼ同じであるが、図１５に示す全体基枠５００に設けられた円形の凹部５５０に代えて、円柱部５５４が立設されている。
【０１０１】
このような全体基枠５００を用いる場合にも、着脱可能な搭載台６１０を全体基枠５００に固定した後に、全体基枠５００に形成された円柱部５５４を基準にして、クロスダイクロイックプリズム３２０を搭載台６１０上に貼り付けることができるので、クロスダイクロイックプリズム３２０を全体基枠５００の所定位置に精度よく取り付けることができる。
【０１０２】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１０３】
（１）第１ないし第３実施例では、クロスダイクロイックプリズム３２０は、図８の搭載台５１０の中央に設けられた小孔５１２や、図１３の凸部５４０の中央に設けられた凹部５４２を利用して位置決めされているが、クロスダイクロイックプリズム３２０の全体基枠５００への配置位置を示す印としては、他の印であってもよい。例えば、搭載台５１０や凸部５４０の内側領域に略Ｘ字状の切欠部を設けるようにしてもよい。なお、搭載台５１０や凸部５４０も、クロスダイクロイックプリズム３２０のおおよその配置位置を示す機能を有している。
【０１０４】
一般には、全体基枠において、略立方体形状を有する色光合成プリズムが貼り付けられる略正方形の領域付近に、色光合成プリズムの設置位置を示す印が形成されていればよい。
【０１０５】
（２）上記実施例では、色光分離光学系２００は、２つのダイクロイックミラー２０２，２０４を用いているが、これに代えて、図１に示す１つの色光合成プリズム（クロスダイクロイックプリズム）３２０や図１４に示す２つの色光合成プリズム３２０Ａ，３２０Ｂを用いることも可能である。すなわち、図１，図１４に示す色光合成光学系は、逆方向に光が入射する場合には、色光分離光学系として機能する。これらの色光合成プリズムを色光分離プリズムとして利用する場合には、色光分離プリズムを全体基枠５００に貼り付けるようにしてもよい。
【０１０６】
一般には、色光分離光学系と色光合成光学系との少なくとも一方が、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成されたプリズムを備える場合に、そのプリズムが全体基枠に直接貼り付けられていればよい。
【０１０７】
あるいは、色光分離光学系と色光合成光学系との少なくとも一方が、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成されたプリズムを備える場合に、全体基枠に固定された着脱可能な搭載台に、プリズムが貼り付けられていればよい。
【０１０８】
（３）上記実施例においては、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、クロスダイクロイックプリズム３２０が全体基枠５００に搭載された後に、クロスダイクロイックプリズム３２０上に貼り付けられているが、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂとクロスダイクロイックプリズム３２０とは、予め一体化されていてもよい。こうすれば、液晶ライトバルブをクロスダイクロイックプリズムに容易に貼り付けることが可能となる。ただし、上記実施例のようにすれば、液晶ライトバルブを、個々のプロジェクタに応じて位置決めすることが可能となる。
【０１０９】
（４）上記実施例では、電気光学装置として、透過型の液晶パネルが用いられているが、反射型の液晶パネルを利用するようにしてもよい。この場合にも、透過型の液晶パネルを用いる場合と同様の作用・効果を奏する。
【０１１０】
（５）上記実施例では、プロジェクタ１０００は、電気光学装置として液晶パネルを備えているが、これに代えて、マイクロミラー型光変調装置を備えるようにしてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。電気光学装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプロジェクタの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の照明光学系１００を拡大して示す説明図である。
【図３】図２の第１の偏光発生素子アレイ１６０Ａを拡大して示す説明図である。
【図４】照明光学系１００に含まれる複数の光学部品が搭載された基枠１００Ｆを示す説明図である。
【図５】プロジェクタの各光学部品を搭載する全体基枠５００を示す説明図である。
【図６】図５の全体基枠５００に基枠蓋４５０を取り付けたときの様子を示す斜視図である。
【図７】図５の全体基枠５００のみを示す斜視図である。
【図８】図７の搭載台５１０の周辺を拡大して示す概略平面図である。
【図９】クロスダイクロイックプリズム３２０が図８の搭載台５１０上に設置されたときの様子を示す概略平面図である。
【図１０】クロスダイクロイックプリズム３２０に第１の液晶ライトバルブ３００Ｒを貼り付ける際の様子を示す説明図である。
【図１１】３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４を全体基枠５００に搭載するときの様子を示す斜視図である。
【図１２】３つのフィールドレンズ２３０，２３２，２３４が全体基枠５００に搭載されたときの配置を示す概略平面図である。
【図１３】第２実施例においてクロスダイクロイックプリズム３２０が搭載される領域の周辺を拡大して示す概略平面図である。
【図１４】第３実施例におけるプロジェクタ１０００’を示す概略構成図である。
【図１５】第４実施例においてクロスダイクロイックプリズム３２０が搭載される領域の周辺を拡大して示す概略平面図である。
【図１６】図１５に示す全体基枠５００の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０００，１０００’…プロジェクタ
１００…照明光学系
１００ａｘ…システム光軸
１００Ｆ…基枠
１２０…光源装置
１２２…ランプ
１２４…リフレクタ
１２５…紫外線除去フィルタ
１２６…平行化レンズ
１４０，１５０…レンズアレイ
１４２，１５２…小レンズ
１６０…偏光発生光学系
１６０Ａ，１６０Ｂ…偏光発生素子アレイ
１６２…遮光板
１６２ａ…開口面
１６２ｂ…遮光面
１６４…偏光ビームスプリッタアレイ
１６４ａ…偏光分離膜
１６４ｂ…反射膜
１６４ｃ…ガラス材
１６６…λ／２位相差板
１７０…重畳レンズ
２００…色光分離光学系
２０２，２０４…ダイクロイックミラー
２０８…反射ミラー
２２０…リレー光学系
２２２，２２２’…入射側レンズ
２２４，２２８…反射ミラー
２０４ＡＤ，２０８ＡＤ，２２８ＡＤ…ミラー調整機構
２２６，２２６’…リレーレンズ
２３０，２３２，２３４…フィールドレンズ
３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…液晶ライトバルブ
３０１Ｒ…パネル保持部
３０２…取付ピン
３０４Ｒ…第１の偏光板
３０８Ｒ…第２の偏光板
３０９…透光性基板
３２０…クロスダイクロイックプリズム
３２０Ａ，３２０Ｂ…色光合成プリズム
３２１，３２１’…赤色光反射膜
３２２，３２２’…青色光反射膜
３４０…投写光学系
４５０…基枠蓋
５００…全体基枠
５００Ｃ…ケース
５００ｂ…底面
５１０…搭載台
５１２…小孔
５２１〜５２３…矩形孔
５３０…保持枠
５３０ｂ…底面
５４０…凸部
５４２…凹部
５５０…凹部
５５１…位置決めピン
５５２…取付孔
５５３…ネジ
５５４…円柱部
６１０…搭載台
６１２…孔
ＬＡ…照明領域
ＳＣ…スクリーン

Claims

カラー画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、
前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、
前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、
を備え、
前記色光合成光学系は、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成された略立方体形状を有する色合成プリズムであって、略Ｘ字状の界面によって区分される４つの柱状プリズムと、前記略Ｘ字状の界面に形成された２種類の前記選択膜と、を備える前記色合成プリズムを備えており、
前記色合成プリズムは、前記基枠に直接貼り付けられており、
前記基枠において、前記色合成プリズムが貼り付けられる略正方形の領域の中央には、前記色合成プリズムの設置位置を示す孔が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
カラー画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、
前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、
前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、
を備え、
前記色光分離光学系と前記色光合成光学系との少なくとも一方は、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成された略立方体形状を有する色合成プリズムであって、略Ｘ字状の界面によって区分される４つの柱状プリズムと、前記略Ｘ字状の界面に形成された２種類の前記選択膜と、を備える前記色合成プリズムを備えており、
前記色合成プリズムは、前記基枠に直接貼り付けられており、
前記基枠において、前記色合成プリズムが貼り付けられる略正方形の領域の中央には、前記色合成プリズムの設置位置を示す円形の凹部が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
請求項１または２記載のプロジェクタであって、
前記色光合成プリズムは、紫外線硬化樹脂によって前記基枠に貼り付けられている、プロジェクタ。
請求項１ないし３のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記基枠は、少なくとも前記色光合成プリズムが貼り付けられる領域において、金属材料で形成されている、プロジェクタ。
請求項１ないし４のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記第１ないし第３の電気光学装置は、３つの液晶パネルであり、
前記３つの液晶パネルをそれぞれ含む３つの液晶ライトバルブは、前記色光合成プリズムに貼り付けられている、プロジェクタ。
請求項５記載のプロジェクタであって、
前記液晶ライトバルブは、
前記液晶パネルの光射出面側に設けられた偏光板と、
前記偏光板が貼り付けられ、約５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する透光性基板と、
を備えており、
前記透光性基板は、前記色光合成プリズムに貼り付けられている、プロジェクタ。
請求項６記載のプロジェクタであって、
前記透光性基板は、水晶またはサファイアで形成されている、プロジェクタ。
請求項５記載のプロジェクタであって、
前記液晶ライトバルブは、
前記液晶パネルの光射出面側に設けられ、前記色光合成プリズムに貼り付けられた偏光板を備えており、
前記色光合成プリズムの前記４つの柱状プリズムは、約５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する透光性部材で形成されている、プロジェクタ。
請求項８記載のプロジェクタであって、
前記透光性部材は、水晶またはサファイアで形成されている、プロジェクタ。
請求項５記載のプロジェクタであって、さらに、
前記３つの液晶ライトバルブの光入射面近傍にそれぞれ配置される３つのレンズを備え、
前記３つのレンズは、前記基枠と異なる保持枠に搭載されて、前記基枠に取り付けられている、プロジェクタ。
カラー画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、
前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、
前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、
を備え、
前記色光分離光学系と前記色光合成光学系との少なくとも一方は、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成された略立方体形状を有するプリズムを備えており、
前記基枠には、前記プリズムを搭載するための着脱可能な搭載台が固定されており、
前記プリズムは、前記固定された搭載台上に貼り付けられており、
前記基枠において、前記プリズムが搭載される略正方形の領域内には、前記プリズムの設置位置を示す印が形成されており、
前記搭載台には、前記基枠に形成された前記印を搭載台の上方から確認可能とするための孔が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
照明光学系と、前記照明光学系から射出される光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、前記第１ないし第３の色光を画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、前記第１ないし第３の変調光を合成する色光合成光学系と、前記色光合成光学系から射出される合成光を投写する投写光学系と、前記照明光学系から前記投写光学系までの光路に配置される複数の光学部品を搭載するための基枠と、を備えるプロジェクタにおいて、前記色光分離光学系と前記色光合成光学系との少なくとも一方が備える、所定範囲の波長を有する光を選択する選択膜が形成されたプリズムを、前記基枠に固定する方法であって、
（ａ）前記基枠に、前記プリズムを搭載するための着脱可能な搭載台を固定する工程であって、前記基枠において、前記プリズムが搭載される略正方形の領域内には、前記プリズムの設置位置を示す印が形成されており、前記搭載台には、前記基枠に形成された前記印を前記搭載台の上方から確認可能とするための孔が設けられている、前記工程と、
（ｂ）前記プリズムを、前記固定された搭載台上に貼り付ける工程と、
を備えることを特徴とするプリズムの固定方法。