JPWO2002056110A1 - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることのできる技術を提供する。プロジェクタは、照明光学系と、照明光学系からの光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、電気光学装置で得られる変調光を投写する投写光学系と、金属材料を含む材料を用いて形成され、照明光学系から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、を備えている。複数の光学部品のうちの少なくとも１つは、射出させる光の偏光状態を制御するための有機材料を含む偏光制御素子と、約０．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有し、偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と、を備える偏光制御部品である。そして、透光性部材と基枠とは、熱的に接続されている。

Description

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。
背景技術
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。
液晶ライトバルブは、通常、液晶パネルと、その光入射面側や光射出面側に設けられた偏光板と、を備えている。偏光板は、偏光軸方向の光成分のみを透過し、他の光成分を遮断する。偏光板が有機材料を含む場合には、偏光板は、偏光軸方向の光成分以外の光を吸収するため、発熱する。この発熱により偏光板の温度が上昇すると、偏光板自体の歪みや劣化が生じ、光学特性が低下する。具体的には、偏光板は、透過すべきでない光成分を透過してしまったり、遮断すべきでない光成分を遮断してしまったりする。このため、従来では、冷却ファンなどを用いて偏光板を含む液晶ライトバルブを積極的に冷却していた。
しかしながら、プロジェクタを小型化する場合などには、冷却ファンを設置することが困難となったり、冷却ファンを小型化する必要がある。このような場合には、偏光板を充分に冷却することができず、偏光板の温度上昇が比較的大きくなってしまうという問題があった。
なお、この問題は、射出させる光の偏光状態を制御するための有機材料を含む光学素子（以下、「偏光制御素子」とも呼ぶ）に共通する問題である。
発明の開示
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、プロジェクタにおいて、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることのできる技術を提供することを目的とする。
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の装置は、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の光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、前記電気光学装置で得られる変調光を投写する投写光学系と、金属材料を含む材料を用いて形成され、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、前記複数の光学部品のうちの少なくとも１つは、射出させる光の偏光状態を制御するための有機材料を含む偏光制御素子と、約０．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有し、前記偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と、を備える偏光制御部品であり、前記透光性部材と前記基枠とは、熱的に接続されていることを特徴とする。
本発明の装置では、偏光制御素子は、熱伝導率の比較的高い透光性部材に貼り付けられている。また、透光性部材は、熱伝導率の比較的高い金属材料を含む基枠と熱的に接続されている。したがって、偏光制御素子で発生する熱を、透光性部材と基枠とに伝えることができ、この結果、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることが可能となる。
ここで、「熱的に接続されている」状態とは、熱が比較的伝わりやすい状態であることを意味している。そして、透光性部材と基枠とが熱的に接続されている状態は、透光性部材と基枠とが互いに接触した状態や、透光性部材と基枠との双方に接触する熱伝導率の比較的高い部材が介在する状態を含んでいる。
上記の装置において、前記透光性部材は、約５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有することが好ましい。
このような透光性部材を用いれば、本発明の効果は顕著となる。
上記の装置において、前記基枠は、金属製であることが好ましい。
こうすれば、基枠の熱伝導率を比較的高くすることができるので、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をより低減させることが可能となる。
上記の装置において、前記偏光制御部品は、前記透光性部材と接触する金属製の保持部によって保持されており、前記透光性部材と前記基枠とは、少なくとも前記保持部を介して、熱的に接続されているようにしてもよい。
上記のように、透光性部材と基枠との間に熱伝導率の比較的高い金属製の保持部を介在させても、偏光制御素子で発生する熱を基枠に伝えることができ、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。なお、偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と基枠との間に、複数の熱伝導率の比較的高い部材を介在させるようにしてもよい。
ここで、前記保持部は、粘着シートまたは接着剤を介して、前記基枠に固定されていてもよいし、金属溶接によって前記基枠に固定されていてもよい。また、前記透光性部材は、粘着シートまたは接着剤を介して前記保持部に貼り付けられていてもよい。なお、粘着シートや接着剤の熱伝導率は、比較的高いことが好ましい。
このように、保持部と基枠との間に比較的厚みの小さな粘着シートや接着剤が介在する場合には、保持部と基枠とは直接接触していないが、密接しているので、偏光制御素子で発生する熱を基枠に伝えることができる。なお、透光性部材と保持部との間に、粘着シートや接着剤が介在する場合も同様である。また、保持部と基枠との間を、金属溶接によって接合すれば、偏光制御素子で発生する熱を、基枠に効率よく伝えることができる。
すなわち、上記の「熱的に接続されている」状態は、熱が比較的伝わりやすい状態であればよく、透光性部材と基枠との間に、比較的厚みの小さな粘着シートや接着剤が介在する状態を含んでいる。
上記の装置において、前記保持部は、前記基枠に固定される固定部と、前記透光性部材を前記固定部に取り付けるための取付部と、を備えていてもよい。ここで、前記固定部は、粘着シートまたは接着剤を介して、前記基枠に固定されていてもよいし、金属溶接によって前記基枠に固定されていてもよい。また、前記透光性部材は、粘着シートまたは接着剤を介して、前記固定部および／または前記取付部に貼り付けられていてもよい。
さらに、上記の装置において、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すべての光学部品を収納する金属製の筐体を備え、前記基枠と前記筐体とは、熱的に接続されていることが好ましい。
こうすれば、偏光制御素子で発生した熱を、基枠から筐体に伝えることができるので、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をさらに低減させることが可能となる。
上記の装置において、前記照明光学系は、光源装置を備えており、前記光源装置と前記基枠とは、熱的に遮断されていることが好ましい。
光源装置は、発熱が比較的大きい。したがって、上記のように、光源装置と基枠とを熱的に遮断すれば、光源装置の発熱に起因する基枠の温度上昇を低減させることができ、この結果、偏光制御素子で発生する熱を、基枠に効率よく伝えることが可能となる。
ここで、「熱的に遮断されている」状態とは、熱が比較的伝わりにくい状態であることを意味しており、光源装置と基枠との間に、断熱部材が介在する状態を含んでいる。
さらに、上記の装置において、前記基枠の外面には、冷却フィンが設けられているようにしてもよい。
こうすれば、基枠を冷却することができるので、偏光制御素子で発生する熱を、基枠に効率よく伝えることができる。
上記の装置において、前記基枠の外面には、放射率を高める膜が形成されていることが好ましい。
こうすれば、基枠の温度を比較的小さくすることができるので、各偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をより低減させることができる。
また、上記の装置において、前記筐体の外面には、放射率を高める膜が形成されていることが好ましい。
こうすれば、筐体の熱を効率よく外部に放出することができるので、各偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をより低減させることが可能となる。
上記の装置において、前記偏光制御素子は、前記電気光学装置としての液晶パネルであってもよいし、偏光板や、位相差板であってもよい。
上記の装置において、前記透光性部材は、レンズであってもよい。
あるいは、上記の装置において、前記偏光制御部品は、さらに、レンズを備え、前記レンズは、板状の前記透光性部材上に設けられているようにしてもよい。
こうすれば、透光性部材をレンズとする場合と比べ、レンズの機能を有する偏光制御部品を、比較的容易に作成することができる。
上記の装置において、前記レンズは、プラスチックで形成されていてもよい。
こうすれば、レンズ面を比較的容易に作成することができる。
上記の装置において、前記透光性部材は、サファイア部材であってもよいし、水晶部材であってもよい。
これらの部材は、約５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の比較的高い熱伝導率を有しているので、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。
発明を実施するための最良の形態
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、プロジェクタの一例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３６０と、投写光学系３８０とを備えている。
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。各変調光は、クロスダイクロイックプリズム３６０で合成され、合成光は、投写光学系３８０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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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透光性部材１６４ｃが複数貼り合わされて構成されている。各透光性部材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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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うち、赤色光Ｒを反射させるとともに、青色光Ｂと緑色光Ｇとを透過させる。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に対して略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。
第１のダイクロイックミラー２０２を透過した青色光Ｂと緑色光Ｇ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。
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。
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。クロスダイクロイックプリズム３６０は、各液晶ライトバルブから射出された変調光を合成する。
図４は、図１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３６０とを拡大して示す説明図である。なお、以下では、第２の液晶ライトバルブ３００Ｇに注目して説明するが、他の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇについても同様である。
第２の液晶ライトバルブ３００Ｇは、液晶パネル３１０Ｇと、その光入射面側および光射出面側に設けられた２つの偏光板３２０Ｇｉ，３２０Ｇｏとを備えている。液晶パネル３１０Ｇの光入射面および光射出面には、透光性基板３１１，３１２が貼り付けられている。光入射面側に設けられた第１の偏光板３２０Ｇｉは、透光性基板３２１に貼り付けられている。一方、光射出面側に設けられた第２の偏光板３２０Ｇｏは、クロスダイクロイックプリズム３６０に貼り付けられている。
図５は、液晶パネル３１０Ｇの概略断面図である。図示するように、液晶パネル３１０Ｇは、一対のガラス基板３０１，３０２と、一対のガラス基板３０１，３０２に挟まれた液晶層３０４と、液晶が漏れ出すのを防止するためのシール部材３０４ｓと、を備えている。第１のガラス基板３０１の液晶層３０４側の面には、透明な共通電極３０１ａが形成されている。第２のガラス基板３０２の液晶層３０４側の面には、薄膜トランジスタ（図示せず）と透明な画素電極３０２ａとが画素毎にマトリクス状に形成されている。なお、図４で説明したように、液晶パネル３１０Ｇの光入射面は、第１の透光性基板３１１に貼り付けられ、光射出面は、第２の透光性基板３１２に貼り付けられる。
図４の第２の液晶ライトバルブ３００Ｇに入射する色光Ｇは、偏光発生光学系１６０を備える照明光学系１００（図１）から射出されているので、ほぼ１種類の直線偏光光となっている。液晶ライトバルブ３００Ｇの光入射面側に設けられた第１の偏光板３２０Ｇｉの偏光軸は、入射する直線偏光光の偏光方向と同じとなるように設定されている。したがって、第１の偏光板３２０Ｇｉに入射した色光Ｇのほとんどが第１の偏光板３２０Ｇｉをそのまま透過する。第１の偏光板３２０Ｇｉから射出された偏光光は、液晶パネル３１０Ｇによって変調される。第２の偏光板３２０Ｇｏは、液晶パネル３１０Ｇにおいて変調された光のうち、偏光軸と同じ偏光方向の光成分のみを射出する。第２の偏光板３２０Ｇｏから射出された変調光（直線偏光光）は、クロスダイクロイックプリズム３６０に入射する。
なお、各液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに含まれる各液晶パネル３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂが、本発明における電気光学装置に相当する。
クロスダイクロイックプリズム３６０（図４）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３６０は、略Ｘ字状に形成された界面によって区分され、透光性部材で形成された４つの直角プリズム３６０ａ〜３６０ｄを備えている。略Ｘ字状の界面には、赤色光反射膜３６１と青色光反射膜３６２とが形成されている。なお、各反射膜３６１，３６２は、誘電体多層膜によって形成されている。
第１の液晶ライトバルブ３００Ｒから射出された色光Ｒの変調光（直線偏光光）はクロスダイクロイックプリズム３６０の赤色光反射膜３６１で反射され、第３の液晶ライトバルブ３００Ｂから射出された色光Ｂの変調光（直線偏光光）は青色光反射膜３６２で反射される。一方、第２の液晶ライトバルブ３００Ｇから射出された色光Ｇの変調光（直線偏光光）は、クロスダイクロイックプリズム３６０の２つの反射膜３６１，３６２を透過する。赤色光反射膜３６１と青色光反射膜３６２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。なお、図４では、図示の便宜上、赤色光Ｒと青色光Ｂが反射される位置を、２つの反射膜３６１，３６２からずれた位置に描いている。
投写光学系３８０は、クロスダイクロイックプリズム３６０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。
ところで、本実施例のプロジェクタ１０００において、偏光発生光学系１６０（図３）を構成する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して射出する光学素子である。また、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ（図４）を構成する第１の偏光板３２０Ｒｉ，３２０Ｇｉ，３２０Ｂｉおよび第２の偏光板３２０Ｒｏ，３２０Ｇｏ，３２０Ｂｏは、所定の１種類の直線偏光光のみを射出する光学素子である。そして、液晶ライトバルブを構成する液晶パネル３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂは、液晶パネルに入射する直線偏光光の偏光状態を画像情報に応じて変更して射出する光学素子である。換言すれば、これらの光学素子は、射出させる光の偏光状態を制御する偏光制御素子である。そして、本実施例の偏光制御素子では、射出させる光の偏光状態の制御は、有機材料によって実現されている。このため、光が有機材料を通過する際に、偏光制御素子は発熱する。偏光制御素子の温度が比較的高くなると、光学特性が劣化したり、寿命が短くなるという問題がある。
このため、本実施例では、偏光制御素子は、熱伝導率の比較的高い透光性部材に貼り付けられている。すなわち、λ／２位相差板１６６は透光性部材１６４ｃに貼り付けられている。第１の偏光板３２０Ｒｉ，３２０Ｇｉ，３２０Ｂｉは透光性基板３２１に貼り付けられており、第２の偏光板３２０Ｒｏ，３２０Ｇｏ，３２０Ｂｏはクロスダイクロイックプリズム３６０を構成する透光性部材（直角プリズム）３６０ａ〜３６０ｃに貼り付けられている。液晶パネル３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂは、一対の透光性基板３１１，３１２に貼り付けられている。このように、偏光制御素子を熱伝導率の比較的高い透光性部材に貼り付けることにより、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。
本実施例では、上記の透光性部材として、約４２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有するサファイア部材が用いられている。
なお、サファイアは、ｃ軸と呼ばれる軸が光学軸である一軸性の単結晶である。このような一軸性の結晶に直線偏光光が入射すると、複屈折により、偏光状態が変更される場合がある。しかしながら、直線偏光光の進行方向が光学軸（ｃ軸）とほぼ垂直となり、かつ、直線偏光光の電気ベクトルが光学軸（ｃ軸）とほぼ平行または垂直となる場合には、直線偏光光は偏光状態がほとんど変更されずに射出される。本実施例では、図３で説明したように、偏光発生光学系１６０は、ほぼ１種類の直線偏光光（ｓ偏光光）を射出する。この直線偏光光の電気ベクトルは、図中ｚ方向に振動する。したがって、透光性部材１６４ｃと、透光性基板３２１と、クロスダイクロイックプリズム３６０を構成する透光性部材（直角プリズム）３６０ａ〜３６０ｃと、透光性基板３１１，３１２とを形成するサファイアの光学軸は、例えば、図中ｚ方向に設定されることが好ましい。こうすれば、サファイア部材に入射する直線偏光光は、偏光状態がほとんど変更されずに射出される。
本実施例では、透光性部材としてサファイア部材が用いられているが、これに代えて、水晶部材などを用いてもよい。ここで、水晶とは、ＳｉＯ_２の単結晶であり、サファイアと同様に一軸性の結晶である。また、水晶の熱伝導率は、光学軸（Ｚ軸と呼ばれる）に平行な方向と垂直な方向とで異なっており、光学軸に平行な方向で約９．３（Ｗ／（ｍ・ｋ））であり、光学軸に垂直な方向で約５．４（Ｗ／（ｍ・ｋ））である。水晶部材を用いる場合にも、水晶の光学軸は、例えば、図中ｚ方向に設定されることが好ましい。こうすれば、水晶部材に入射する直線偏光光は、偏光状態がほとんど変更されずに射出される。また、水晶の光学軸を図中ｚ方向に設定すれば、水晶の光学軸は、偏光制御素子の表面にほぼ平行に設定されることとなる。このとき、水晶の光学軸が偏光制御素子の表面とほぼ垂直に設定される場合と比較して、偏光制御素子の温度上昇をより低減させることができるとともに、偏光制御素子の面内温度分布をより均一にすることができるという利点もある。なお、この現象は、水晶の熱伝導率が光学軸に対する方向に応じて異なることに起因する。
このように、透光性部材としては、サファイア部材や水晶部材などを用いることができ、一般には、熱伝導率が約５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の透光性部材を用いることが好ましい。
ところで、図１のプロジェクタ１０００は、実際には筐体を備えており、各光学部品は、筐体内に収納される。具体的には、各光学部品は、基枠に搭載された後に、筐体内に収納される。本実施例では、偏光板などの偏光制御素子の温度上昇をさらに低減させるために、偏光制御素子を含む偏光制御部品と、基枠や筐体との関係を工夫している。
図６は、プロジェクタ１０００の基枠６００および筐体８００を模式的に示す概略断面図である。図示するように、各光学部品は基枠６００に搭載され、基枠６００が筐体８００に収納される。
図６では、図１に示す照明光学系１００から投写光学系３８０までの光路に配置されるすべての光学部品のうちの一部が、筐体８００に収納された様子が示されているが、実際には、すべての光学部品が筐体８００に収納される。具体的には、図６では緑色光Ｇに注目したときの様子が描かれており、照明光学系１００を構成する各光学部品と、フィールドレンズ２３４と、第２の液晶ライトバルブ３００Ｇを構成する各光学部品と、クロスダイクロイックプリズム３６０と、投写光学系３８０とが、示されている。また、図６では、偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏを含む偏光制御部品が実線で示されており、他の光学部品が破線で示されている。
基枠６００内には、光源装置１２０を除くすべての光学部品が搭載される。なお、光源装置１２０は、個別に準備された光源用ケース６５０内に搭載されている。
基枠６００は、側部と底部とで構成された略凹状の断面を有する枠であり、ｚ方向から見たときの外形形状は、図１に示す一連の光学部品を囲むような形状となっている。基枠６００の底部には、上面に２つの凸部６０１，６０２が設けられているとともに、下面に冷却フィン６１０が設けられている。なお、基枠６００は、金属材料を用いて一体成形されている。
第１の凸部６０１には、クロスダイクロイックプリズム３６０が搭載され、第２の凸部６０２には、投写光学系３８０が搭載される。また、基枠６００の底部には、他の光学部品が保持部を介して搭載される。具体的には、各光学部品は、保持部によって保持されており、保持部が基枠６００の底部に固定されている。本実施例では、各保持部も、基枠６００と同様に、金属材料を用いて形成されている。
特に、偏光発生光学系１６０のみで構成される第１の偏光制御部品は、第１の保持部７１０を介して、基枠６００に搭載されている。第１の偏光板３２０Ｇｉと透光性基板３２１とで構成される第２の偏光制御部品は、第２の保持部７２０を介して、基枠６００に搭載されている。液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品は、第３の保持部７３０を介して、基枠６００に搭載されている。そして、第２の偏光板３２０Ｇｏとクロスダイクロイックプリズム３６０とで構成される第４の偏光制御部品は、クロスダイクロイックプリズム３６０の底面が基枠６００の第１の凸部６０１に貼り付けられることによって、基枠６００に搭載されている。
図７は、偏光発生光学系１６０のみで構成される第１の偏光制御部品を保持する第１の保持部７１０を示す説明図である。図示するように、保持部７１０は、固定部７１２と取付部７１４とを備えている。固定部７１２は、略Ｌ字状の断面形状を有しており、光が通過する面には略矩形の開口部が設けられている。取付部７１４は、略凹状の断面形状を有しており、光が通過する面には略矩形の開口部が設けられている。固定部７１２と取付部７１４とは、第１の偏光制御部品１６０を挟み込んだ状態で、互いに接合される。具体的には、４つの取付ネジ７１６を、取付部７１４の四隅に設けられた孔を介して、固定部７１２の四隅に設けられた雌ネジにねじ込むことによって、固定部７１２と取付部７１４とが接合される。そして、第１の保持部７１０は、固定部７１２を基枠６００にネジ止めすることにより、基枠６００に固定される。
図８は、第１の偏光板３２０Ｇｉと透光性基板３２１とで構成される第２の偏光制御部品を保持する第２の保持部７２０を示す説明図である。図示するように、保持部７２０は、図７と同様の固定部７２２と取付部７２４とを備えている。固定部７２２と取付部７２４とは、図７と同様に、第２の偏光制御部品３２０Ｇｉ，３２１を挟み込んだ状態で、４つの取付ネジ７２６によって互いに接合される。そして、第２の保持部７２０は、固定部７２２を基枠６００にネジ止めすることにより、基枠６００に固定される。
図９は、液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品を保持する第３の保持部７３０を示す説明図である。図示するように、保持部７３０は、固定部７３２と取付部７３４とを備えている。固定部７３２は、図７の固定部７１２と同様である。取付部７３４は、枠形状を有している。固定部７３２と取付部７３４とは、図７と同様に、第２の偏光制御部品３１０Ｇ，３１１，３１２を挟み込んだ状態で、４つの取付ネジ７３６によって互いに接合される。そして、第３の保持部７３０は、固定部７３２を基枠６００にネジ止めすることにより、基枠６００に固定される。
図６に示すように、光源装置１２０を除く各光学部品は保持部を介して基枠６００内に搭載されるが、光源装置１２０は、光源用ケース６５０内に独立して搭載される。光源用ケース６５０は、その上部および下部に、比較的大きな孔６５１，６５２を有している。光源用ケース６５０は、接続部６６０を介して、基枠６００に固定されている。光源用ケース６５０と接続部６６０とは、断熱材料（すなわち、熱伝導率の比較的低い材料）を用いて形成されてた断熱部材である。
上記のようにして、各光学部品が基枠６００内に搭載されると、基枠６００が筐体８００に収納される。
筐体８００（図６）は、上部筐体８１０と下部筐体８２０とで構成されている。上部筐体８１０および下部筐体８２０は、それぞれ金属材料を用いて一体成形されている。上部筐体８１０には、３箇所に孔群８１１，８１２，８１３が設けられており、光源装置１２０と偏光発生光学系１６０と液晶ライトバルブ３００Ｇとの上方に、それぞれの孔群８１１，８１２，８１３が配置される。なお、第２の孔群８１２によってλ／２位相差板１６６で発生する熱を放出することができ、第３の孔群８１３によって、偏光板３２０Ｇｉ，３２０Ｇｏおよび液晶パネル３１０Ｇで発生する熱を放出することができる。下部筐体８２０にも、３箇所に孔群８２１，８２２，８２３が設けられている。また、下部筐体８２０には、筐体８００の内側に向けて２つの凸部８２６，８２７が設けられている。なお、実際には、より多くの凸部が設けられている。下部筐体８２０の凸部８２６，８２７には、光学部品が搭載された基枠６００が載置され、ネジ止め固定される。下部筐体８２０と基枠６００との間には、下部筐体８２０の凸部８２６，８２７によって間隙が形成され、間隙には、２つの冷却ファン４１０，４２０が配置される。第１の冷却ファン（軸流ファン）４１０は、光源装置１２０の下方に配置され、第２の冷却ファン（シロッコファン）４２０は、液晶ライトバルブ３００Ｇの下方付近に配置される。
第１の冷却ファン４１０は、上部筐体８１０に設けられた孔群８１１と、光源用ケース６５０に設けられた２つの孔６５１，６５２と、下部筐体８２０に設けられた孔群８２１とを通る風を発生させる。これにより、光源装置１２０が冷却される。
第２の冷却ファン４２０は、下部筐体８２０に設けられた孔群８２２と、凸部８２７に形成された孔と、孔群８２３とを通る風を発生させる。この風は、基枠６００に設けられた冷却フィン６１０に当たる。これにより、基枠６００を効率よく冷却することができる。
前述のように、本実施例では、各光学部品を保持する保持部７１０，７２０，７３０と、基枠６００と、筐体８００とは、金属材料を用いて形成されている。これにより、特に、偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏで発生する熱を、効率よく筐体外部に放出することが可能となる。
具体的には、λ／２位相差板１６６が貼り付けられた透光性部材１６４ｃは、第１の保持部７１０と接触した状態で保持されている。同様に、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられた透光性基板３２１は、第２の保持部７２０と接触した状態で保持されており、液晶パネル３１０Ｇが貼り付けられた一対の透光性基板３１１，３１２は、第３の保持部７３０と接触した状態で保持されている。このため、３つの偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇで発生した熱は、サファイアで形成された透光性部材１６４ｃ，３２１，３１１，３１２と金属製の保持部７１０，７２０，７３０とを介して、金属製の基枠６００に伝わる。
一方、第２の偏光板３２０Ｇｏが貼り付けられた透光性部材（直角プリズム）３６０ｂを含むクロスダイクロイックプリズム３６０は、基枠６００に設けられた第１の凸部６０１に貼り付けられている。このため、第２の偏光板３２０Ｇｏで発生した熱は、サファイアで形成された透光性部材（直角プリズム）３６０ａ〜３６０ｄを介して、金属製の基枠６００に伝わる。
このように、本実施例では、偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏが貼り付けられた透光性部材１６４ｃ，３２１，３１１，３１２，３６０ｂは、基枠６００と熱的に接続されている。したがって、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることが可能となる。
そして、本実施例では、金属製の基枠６００は、下部筐体８２０に設けられた凸部８２６，８２７を介して、金属製の筐体８００と接触している。すなわち、基枠６００と筐体８００とは熱的に接続されている。このため、各偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏで発生した熱は、基枠６００から筐体８００に伝わる。これにより、各偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏの発熱に伴う温度上昇をさらに低減させることが可能となる。
さらに、前述のように、本実施例では、光源用ケース６５０と接続部６６０とは、断熱材料を用いて形成されているので、光源装置１２０と基枠６００とは、熱的に遮断されている。このため、光源装置１２０自体の発熱は著しく大きいが、光源装置１２０の発熱に起因する基枠６００の温度上昇を低減させることができる。さらに、光源装置１２０は、第１の冷却ファン４１０によって冷却されているので、光源装置１２０の周囲温度を低下させることができるとともに、基枠６００の温度上昇を低減させることができる。このように、光源装置１２０の発熱に起因する基枠６００の温度上昇を低減させれば、各偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏの熱を効率よく保持部７１０，７２０，７３０や基枠６００、筐体８００に伝えることができ、この結果、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を効率よく低減させることが可能となる。
なお、各光学部品を保持する保持部７１０，７２０，７３０や、基枠６００、筐体８００を形成する金属材料としては、例えば、Ｍｇ合金やＡｌ合金を用いることができる。また、光源用ケース６５０や接続部６６０を形成する断熱材料としては、例えば、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。
以上説明したように、本実施例のプロジェクタ１０００は、射出させる光の偏光状態を制御するための有機材料を含む偏光制御素子と、約５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有し、偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と、を含む偏光制御部品を備えている。また、プロジェクタ１０００は、複数の光学部品を搭載するための金属製の基枠６００を備えている。そして、透光性部材と基枠とは、熱的に接続されている。このようにすれば、偏光制御素子の熱を透光性部材と基枠とに伝えることができるので、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることが可能となる。
なお、本明細書において、「熱的に接続されている」状態とは、熱が比較的伝わりやすい状態であることを意味している。そして、上記の透光性部材と基枠とが熱的に接続されている状態は、例えば図６に示す第２の偏光板３２０Ｇｏのように、透光性部材３６０ａ〜３６０ｄと基枠６００とが互いに接触した状態や、例えば図６に示す第１の偏光板３２０Ｇｉのように、透光性部材３２１と基枠と６００の双方に接触する熱伝導率の比較的高い部材（保持部７２０）が介在する状態を含んでいる。
Ａ−１．第１実施例の変形例：
第１実施例では、偏光板とクロスダイクロイックプリズムとで構成される第４の偏光制御部品は、粘着シートや接着剤によって、第１の凸部６０１に固定されている。一方、図７〜図９で説明したように、第１ないし第３の偏光制御部品は、ネジ止めによって、各保持部に固定されているが、これに代えて、あるいは、これと共に、粘着シートや接着剤によって、保持部に固定されていてもよい。具体的には、透光性部材と固定部とが、粘着シートや接着剤によって接合され、透光性部材と取付部とが、粘着シートや接着剤によって接合される。また、第１ないし第３の偏光制御部品を保持する各保持部（固定部）は、ネジ止めによって、基枠に固定されているが、これに代えて、あるいは、これと共に、粘着シートや接着剤、金属溶接によって、基枠に固定されていてもよい。
なお、粘着シートとしては、約０．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の比較的高い熱伝導率を有するものが好ましく、銅などの金属泊を含んでいることが好ましい。粘着シートとしては、例えば、株式会社寺岡製作所製のＮｏ．７９２（約０．７５３Ｗ／（ｍ・Ｋ））や、Ｎｏ．７０９０（約０．４１９Ｗ／（ｍ・Ｋ））などを用いることができる。
また、接着剤としては、約０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の比較的高い熱伝導率を有するものが好ましい。接着剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＳＥ４４５０（約１．９７Ｗ／（ｍ・Ｋ））や、スリーボンド株式会社製のＮｏ．３３０５Ｂなどを用いることができる。なお、接着剤層は、比較的小さな厚みで形成されることが好ましく、例えば、約１０μｍ以下の厚みで形成されることが好ましい。
さらに、金属溶接として、ろう接を採用する場合には、ろう剤としては、０．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の比較的高い熱伝導率を有するものが好ましい。ろう剤としては、例えば、半田（約４０〜５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いることができる。
上記のように、透光性部材と保持部（固定部および／または取付部）との間に、比較的厚みの小さな粘着シートや接着剤が介在する場合には、透光性部材と保持部とは直接接触していないが、密接している。また、保持部（固定部）と基枠との間に、比較的厚みの小さな粘着シートや接着剤が介在する場合にも、保持部と基枠とは直接接触していないが、密接している。したがって、この場合にも、偏光制御素子で発生する熱を基枠に伝えることができる。また、保持部と基枠との間を、金属溶接によって接合する場合には、偏光制御素子で発生する熱を、基枠に効率よく伝えることができる。
すなわち、「熱的に接続されている」状態は、熱が比較的伝わりやすい状態であればよく、透光性部材と基枠との間に、比較的厚みの小さな粘着シートや接着剤が介在する状態を含んでいる。
Ｂ．第２実施例：
第１実施例では、図６，図８に示すように、第１の偏光板３２０Ｇｉは、透光性基板３２１とともに偏光制御部品を構成しているが、これに代えて、フィールドレンズ２３４とともに偏光制御部品を構成するようにしてもよい。
図１０は、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズ２３４’を示す説明図である。このフィールドレンズ２３４’は、サファイアで形成されている。図示するように、第１の偏光板３２０Ｇｉは、平凸状のフィールドレンズ２３４’の平面に貼り付けられている。
図１１は、図１０に示す第１の偏光板３２０Ｇｉとフィールドレンズ２３４’とで構成される偏光制御部品を保持する保持部７５０を示す説明図である。保持部７５０は、金属製の固定部７５２と取付部７５４とを備えている。固定部７５２は、略Ｌ字状の断面形状を有しており、光が通過する面には略円形の開口部が設けられている。取付部７５４は、略凹状の断面形状を有しており、光が通過する面には略円形の開口部が設けられている。固定部７５２と取付部７５４とは、図８と同様に、偏光制御部品３２０Ｇｉ，２３４’を挟み込んだ状態で、４つの取付ネジ７５６によって互いに接合される。そして、保持部７５０は、固定部７５２を基枠にネジ止めすることにより、基枠に固定される。
本実施例においても、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズ２３４’は、保持部７５０と接触した状態で保持されている。このため、第１の偏光板３２０Ｇｉで発生した熱は、サファイアで形成されたフィールドレンズ２３４’と金属製の保持部７５０とを介して、金属製の基枠６００に伝わる。さらに、第１の偏光板３２０Ｇｉで発生した熱は、金属製の基枠６００から金属製の筐体８００に伝わる。
上記のように第１の偏光板（偏光制御素子）３２０Ｇｉとサファイアで形成されたフィールドレンズ２３４’とで偏光制御部品を構成するようにしても、第１の偏光板３２０Ｇｉの発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。また、この場合には、図６の透光性基板３２１と、保持部７２０とを省略することができる。
ところで、図１０では、フィールドレンズ２３４’はサファイアで形成されているが、サファイアの硬度は比較的高いため、レンズ面を加工するのは比較的困難である。したがって、フィールドレンズのレンズ面は、他の材料を用いて形成するようにしてもよい。
図１２は、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズの第１の変形例を示す説明図である。図示するように、このフィールドレンズ２３４Ａは、プラスチックレンズ２３４Ａ１と、サファイアで形成された透光性基板２３４Ａ２とを備えている。プラスチックレンズ２３４Ａ１は、射出成形により得られる。
なお、透光性基板２３４Ａ２の２つの面のうち、プラスチックレンズ２３４Ａ１と接触する面は、比較的粗い面であってもよい。この場合には、粗面の凹凸は、接着剤によって埋められるので、粗面における光の乱反射を防止することができるとともに、プラスチックレンズ２３４Ａ１と透光性基板２３４Ａ２との接合強度を高めることができる。
図１３は、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズの第２の変形例を示す説明図である。図示するように、このフィールドレンズ２３４Ｂも、図１２と同様に、プラスチックレンズ２３４Ｂ１と、サファイアで形成された透光性基板２３４Ｂ２とを備えている。しかしながら、図１３では、プラスチックレンズ２３４Ｂ１は、透光性基板２３４Ｂ２の一方の表面を包み込むように形成されている。このようにすれば、プラスチックレンズ２３４Ｂ１と透光性基板２３４Ｂ２との接合強度をさらに高めることができる。
図１２，図１３に示すフィールドレンズ２３４Ａ，２３４Ｂを用いる場合にも、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられた透光性基板２３４Ａ２，２３４Ｂ２は、保持部７５０と接触した状態で保持される。このため、第１の偏光板３２０Ｇｉで発生した熱は、サファイアで形成された透光性基板２３４Ａ２，２３４Ｂ２と金属製の保持部７５０とを介して、金属製の基枠６００に伝わる。さらに、第１の偏光板３２０Ｇｉで発生した熱は、金属製の基枠６００から金属製の筐体８００に伝わる。
このように、プラスチックレンズ２３４Ａ１，２３４Ｂ１が板状の透光性部材２３４Ａ２，２３４Ｂ２上に設けられたフィールドレンズ２３４Ａ，２３４Ｂを用いても、第１の偏光板３２０Ｇｉの発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。また、図１０のフィールドレンズ２３４’を用いる場合と比べて、サファイアでレンズ面を形成する必要がないため、フィールドレンズ２３４Ａ，２３４Ｂを容易に作成することができるという利点もある。
なお、図１２，図１３のフィールドレンズ２３４Ａ，２３４Ｂでは、プラスチックレンズが用いられているが、通常のガラスで形成されたガラスレンズを用いるようにしてもよい。プラスチックレンズやガラスレンズに直接偏光板を貼り付けると、偏光板の発熱により、レンズ内に温度むらが発生し、光学歪みが生じる場合がある。しかしながら、上記のように、プラスチックレンズや通常のガラスレンズを、サファイアで形成された板状の透光性部材の一方の面に形成し、他方の面に偏光板を貼り付けることにより、プラスチックレンズや通常のガラスレンズの光学歪みをかなり低減させることが可能となる。
Ｂ−１．第２実施例の変形例：
第２実施例では、図１１で説明したように、偏光板３２０Ｇｉを含む偏光制御部品は、ネジ止めによって、保持部に固定されているが、これに代えて、あるいは、これと共に、粘着シートや接着剤によって、保持部に固定されていてもよい。また、偏光制御部品を保持する保持部（固定部）は、ネジ止めによって、基枠に固定されているが、これに代えて、あるいは、これと共に、粘着シートや接着剤、金属溶接によって、基枠に固定されていてもよい。
Ｃ．第３実施例：
第１実施例では、図６，図９に示すように、液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成された第３の偏光制御部品は、保持部７３０によって保持されており、保持部７３０が基枠６００に直接固定されているが、保持部は、他の部材を介して基枠６００に固定されていてもよい。
図１４は、第３実施例における液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品を保持する保持部７３０Ａを示す説明図である。保持部７３０Ａは、図９の保持部７３０とほぼ同様であるが、固定部７３２Ａが変更されている。すなわち、本実施例の固定部７３２Ａは、２つの突出部を有している。
固定部７３２Ａと取付部７３４とは、図９で説明したように、第３の偏光制御部品３１０Ｇ，３１１，３１２を挟み込んだ状態で、互いに接合される。そして、本実施例では、保持部７３０Ａが、クロスダイクロイックプリズム３６０の第２の直角プリズム３６０ｂに貼り付けられることによって、基枠６００に固定されている。具体的には、固定部７３２Ａの２つの突出部が、第２の直角プリズム３６０ｂに貼り付けられた偏光板３０２Ｇｏの側方に、貼り付けられる。
本実施例においても、液晶パネル３１０Ｇが貼り付けられた一対の透光性基板３１１，３１２は、第３の保持部７３０Ａと接触した状態で保持されている。このため、液晶パネル３１０Ｇで発生した熱は、サファイアで形成された透光性基板３１１，３１２と金属製の保持部７３０Ａとを介して、サファイアで形成された透光性部材３６０ｂに伝わる。そして、液晶パネル３１０Ｇで発生した熱は、サファイアで形成された透光性部材３６０ａ〜３６０ｄを介して、金属製の基枠６００や筐体８００に伝わる。このようにしても、液晶パネル３１０Ｇの発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。
以上説明したように、偏光制御部品を保持する保持部を、熱伝導率の比較的高い他の部材を介して基枠に固定するようにしても、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。保持部を用いる場合には、一般に、偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と基枠とが、少なくとも保持部を介して熱的に接続されていればよい。
このように、本発明における透光性部材と基枠とが「熱的に接続されている」状態は、例えば図１４に示す液晶パネル３１０Ｇのように、透光性部材３１１，３１２と基枠６００との双方に接触する熱伝導率の比較的高い１組の部材（すなわち、保持部７３０Ａとサファイアで形成された透光性部材３６０ａ〜３６０ｄとで構成される部材）が介在する状態を含んでいる。
Ｄ．第４実施例：
図１５は、第４実施例における筐体８００Ａを示す説明図である。この筐体８００Ａは、図６に示す筐体８００とほぼ同じであるが、第１のレンズアレイ１４０の上方および下方に凸部８１９，８２９が設けられている。具体的には、上部筐体８１０Ａには、筐体８００Ａの内側に向かう第１の凸部８１９が設けられており、下部筐体８２０Ａには、筐体８００Ａの内側に向かう第２の凸部８２９が設けられている。また、第１の凸部８１９は、第１のレンズアレイ１４０を保持する保持部７９０の上端にほぼ達しており、第２の凸部８２９は、基枠６００の底部の下面にほぼ達している。
なお、第１のレンズアレイを保持する保持部７９０は、略Ｌ字状の断面形状を有しており、光が通過する面に略矩形の開口部が設けられている。第１のレンズアレイ１４０は、保持部７９０に貼り付けられており、保持部７９０が基枠６００に固定されている。
図示するように、２つの凸部８１９，８２９と第１のレンズアレイ１４０と保持部７９０とによって、筐体８００内は、光源装置１２０が収納された第１の領域Ｗ１と、他の第２の領域Ｗ２とに区分される。このように、筐体８００内を２つの領域に区分すれば、光源装置１２０によって加熱された空気が、第１の領域Ｗ１から第２の領域Ｗ２に流出するのを防止することができる。したがって、第２の領域Ｗ２内に収納された偏光制御素子１６６，３２０Ｇｉ，３１０Ｇ，３２０Ｇｏの温度上昇をさらに低減させることが可能となる。
Ｅ．第５実施例：
第１実施例では、図６に示すように、各光学部品は、個別に準備された保持部によって保持されているが、複数の光学部品が共通の保持部によって保持されていてもよい。
図１６は、照明光学系１００に含まれる複数の光学部品を保持する保持部７０１を示す説明図である。保持部７０１は、金属材料を用いて一体成形されている。図示するように、保持部７０１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とを保持している。図１６（Ａ）は、保持部７０１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１６（Ｂ）は、保持部７０１を重畳レンズ１７０側から見たときの斜視図である。
図１６（Ａ），（Ｂ）に示すように、保持部７０１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）から保持部７０１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。保持部７０１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、保持部７０１の上面から底面まで、保持部７０１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、保持部７０１の対向する側面に対で設けられている。
本実施例においても、λ／２位相差板１６６が貼り付けられた透光性部材１６４ｃを含む偏光発生光学系１６０は、保持部７０１と接触した状態で保持されている。このため、λ／２位相差板１６６で発生した熱は、サファイアで形成された透光性部材１６４ｃと金属製の保持部７０１とを介して、金属製の基枠６００に伝わる。さらに、λ／２位相差板１６６で発生した熱は、金属製の基枠６００から金属製の筐体８００に伝わる。このように、複数の光学部品を保持する共通の保持部７０１を用いても、偏光制御素子１６６の発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。
本実施例では、照明光学系１００に含まれる複数の光学部品が共通の保持部によって保持される場合について説明したが、他の複数の光学部品が共通の保持部によって保持されるようにしてもよい。
なお、本実施例では、λ／２位相差板１６６を含む偏光制御部品は、粘着シートや接着剤によって、共通の保持部７０１に固定されている。また、本実施例では、共通の保持部は、ネジ止めによって、基枠に固定されているが、これに代えて、あるいは、これと共に、粘着シートや接着剤、金属溶接によって、基枠に固定されていてもよい。
Ｆ．第６実施例：
図１７は、第６実施例において、プロジェクタの各光学部品が搭載される基枠６００Ｂの概略を示す斜視図である。基枠６００Ｂは、第１実施例（図６）の基枠６００と同様に、図１に示す一連の光学部品を囲むような形状を有している。ただし、第１実施例の基枠６００と異なり、本実施例の基枠６００Ｂは、その端部に、略直方体形状の外形を有する光源搭載部６０８Ｂを備えている。そして、光源搭載部６０８Ｂを含む基枠６００Ｂは、熱伝導率の比較的高い金属材料（例えば、約１５６Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有するＭｇ合金や、約２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有するＡｌ合金）を用いて一体成形されている。なお、光源搭載部６０８Ｂを除く基枠６００Ｂは、その上面に開口面を有しているが、光源搭載部６０８Ｂは、その底面に開口面を有している。
基枠６００Ｂの側部の内面には、光学部品を搭載するための凸部が形成されている。基枠６００Ｂの底部６００Ｂｂの内面（上面）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。なお、基枠６００Ｂの底部６００Ｂｂの内面には、クロスダイクロイックプリズムを搭載するための凸部６０１Ｂが設けられている。凸部６０１Ｂの周辺には、比較的低い領域Ｗが形成されており、この領域Ｗには、３つの比較的大きな略矩形の孔６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂが形成されている。
図１８は、プロジェクタの各光学部品が搭載された基枠６００Ｂの概略を示す斜視図である。図示するように、基枠６００Ｂには、照明光学系１００’や、色光分離光学系２００、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３６０、投写光学系３８０などを構成する種々の光学部品が搭載されている。
なお、図２において説明したように、第１実施例の照明光学系１００では、光源装置１２０は、ランプ１２２とリフレクタ１２４と平行化レンズ１２６とを備えているが、本実施例の照明光学系１００’では、光源装置１２０’は、ランプ１２２およびリフレクタ１２４のみを備えている。
光源装置１２０’は、側部と底部とで構成された略凹状の断面を有する光源用ケース６５０Ｂに収納された後に、光源搭載部６０８Ｂ内に搭載される。なお、平行化レンズ１２６は、基枠６００Ｂに直接搭載されており、光源装置１２０’と平行化レンズ１２６とを除く照明光学系１００’は、図１６に示すような保持部７０１Ｂに保持された状態で、基枠６００Ｂに搭載されている。
光源用ケース６５０Ｂは、第１実施例と同様に、熱伝導率の比較的低い断熱材料（例えば、前述のＵＰやＰＰＳ）で形成されている。しかしながら、本実施例では、光源用ケース６５０Ｂの上面は、開口面となっている。このため、光源装置１２０’の熱は、基枠６００Ｂの光源搭載部６０８Ｂに比較的伝わり易い。そこで、本実施例では、光源搭載部６０８Ｂの内壁には、図示しない断熱部材が設けられている。断熱部材としては、約０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導率を有する部材を用いることが好ましく、例えば、セラミック系材料やシリコーン系発泡材料などで形成された断熱部材を用いることができる。セラミック系材料としては、セラミックやセラミック複合材料（例えば、セラミック繊維とロックウールとアルミナ繊維とカーボン繊維との複合材料）などを用いることができる。シリコーン系発泡材料としては、シリコーンゴムやシリコーンスポンジを用いることができる。また、光源搭載部６０８Ｂの内壁に、セラミック膜をコーティングするようにしてもよい。一般には、光源装置と基枠との間には、断熱部材が配置されていればよい。これにより、光源装置１２０’と基枠６００Ｂとを、熱的に遮断することができるので、光源装置の発熱に起因する基枠の温度上昇を低減させることができ、この結果、偏光制御素子で発生する熱を、基枠に効率よく伝えることが可能となる。
図１９は、第６実施例における液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品を保持する第３の保持部７３０Ｂの概略を示す説明図である。保持部７３０Ｂは、金属製の固定部７３２Ｂと取付部７３４Ｂとを備えている。
固定部７３２Ｂは、枠部７３２Ｂ１と、枠部７３２Ｂ１の四隅付近に立設された柱状部７３２Ｂ２と、を備えている。各柱状部７３２Ｂ２は、比較的大きな直径を有する第１の円柱部Ｂ２ａと、比較的小さな直径を有する第２の円柱部Ｂ２ｂと、を有している。そして、各柱状部７３２Ｂ２の先端、より具体的には、第２の円柱部Ｂ２ｂの先端には、雄ネジが形成されている。取付部７３４Ｂは、２つの部分取付部７３４Ｂ１，７３４Ｂ２を備えている。第１の部分取付部７３４Ｂ１は、図９の取付部７３４と同じである。第２の部分取付部７３４Ｂ２は、枠形状を有している。なお、２つの部分取付部７３４Ｂ１，７３４Ｂ２の四隅には、柱状部７３２Ｂ２の第１の円柱部Ｂ２ａより小さく第２の円柱部Ｂ２ｂより大きな直径を有する孔が設けられている。
２つの部分取付部７３４Ｂ１，７３４Ｂ２は、第３の偏光制御部品３１０Ｇ，３１１，３１２を挟み込んだ状態で、接合される。そして、取付部７３４Ｂの四隅の孔に、固定部７３２Ｂの各柱状部７３２Ｂ２を貫通させる。この後、４つの取付ネジ７３６Ｂを、各柱状部７３２Ｂ２の先端の雄ネジにねじ込むことによって、固定部７３２Ｂと取付部７３４Ｂとが接合される。そして、第３の保持部７３０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム３６０の第２の直角プリズム３６０ｂに貼り付けられることによって、基枠６００に固定される。
本実施例においても、液晶パネル３１０Ｇが貼り付けられた一対の透光性基板３１１，３１２は、第３の保持部７３０Ｂと接触した状態で保持されている。このため、液晶パネル３１０Ｇで発生した熱は、サファイアで形成された透光性基板３１１，３１２と金属製の保持部７３０Ｂとを介して、サファイアで形成された透光性部材３６０ｂに伝わる。そして、液晶パネル３１０Ｇで発生した熱は、サファイアで形成された透光性部材３６０ａ〜３６０ｄを介して、金属製の基枠６００Ｂに伝わる。このようにしても、図１４と同様に、液晶パネル３１０Ｇの発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。
図２０は、図１８の基枠６００Ｂに基枠蓋６８０Ｂを取り付けたときの様子を示す斜視図である。なお、基枠蓋６８０Ｂも、基枠６００Ｂと同様に、金属材料を用いて一体成形されている。図示するように、この基枠蓋６８０Ｂ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。なお、基枠蓋６８０Ｂの上面には、３つの液晶ライトバルブ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。なお、ミラー調整機構は、他のミラー、例えば、ダイクロイックミラー２０２と反射ミラー２２４の角度を調整するように設けられていてもよい。
プロジェクタの各光学部品は、図１８，図２０に示すように、基枠６００Ｂ内に搭載された後に、筐体内に収納される。図２１は、筐体８００Ｂの外観を示す説明図である。筐体８００Ｂは、上部筐体８１０Ｂと下部筐体８２０Ｂとで構成されており、上部筐体８１０および下部筐体８２０は、それぞれ金属材料を用いて一体成形されている。なお、上部筐体８１０Ｂには、２組のスリット群８１１Ｂ，８１２Ｂが設けられている。
図２２は、図２１に示す筐体８００Ｂの内部の様子を示す説明図である。筐体８００Ｂ内には、基枠６００Ｂと２つの冷却ファン４１０Ｂ，４２０Ｂとが収納されている。なお、実際には、筐体８００Ｂ内には、光源装置１２０’や液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂなどに電力を供給するための電力供給部や、これらを制御するための制御部なども収納されている。
本実施例においても、金属製の基枠６００Ｂは、第１実施例（図６）と同様に、下部筐体８２０Ｂに設けられた図示しない凸部（接続部）を介して、金属製の基枠８００と接触しており、基枠６００Ｂと筐体８００Ｂとは、熱的に接続されている。このため、各偏光制御素子で発生した熱は、基枠６００Ｂから筐体８００Ｂに伝わり、この結果、各偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をさらに低減させることが可能となる。
第１の冷却ファン（軸流ファン）４１０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム３６０（図２０）の上方に設けられている。第１の冷却ファン４１０Ｂは、上部筐体８１０Ｂの第１のスリット群８１１Ｂを介して、筐体８００Ｂの外部から内部に向かう風を発生させる。第２の冷却ファン（シロッコファン）４２０Ｂは、光源装置１２０’が搭載された光源搭載部６０８Ｂと隣接するように設けられている。第２の冷却ファン４２０Ｂは、上部筐体８１０Ｂの第２のスリット群８１２Ｂを介して、筐体８００Ｂの内部から外部に向かう風を発生させる。すなわち、図２１に示すように、第１の冷却ファン４１０Ｂによって外部から導入された風は、第２の冷却ファン４２０Ｂによって、外部に排出される。
図２３は、図２２に示す第１の冷却ファン４１０Ｂ付近の様子を示す説明図である。なお、図２３は、図２１に示す第１のスリット群８１１Ｂ付近を、ｘｚ平面と平行な面で切断したときの概略断面図を示している。クロスダイクロイックプリズム３６０は、基枠６００Ｂの底部６００Ｂｂの内面に設けられた凸部６０１Ｂ（図１７）に搭載されている。クロスダイクロイックプリズム３６０の側面には、所定の空隙が設けられた状態で、３つの液晶パネル３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂを保持する保持部７３０Ｂ（図１９）が貼り付けられている。
図２３に示すように、本実施例では、基枠６００Ｂと下部筐体８２０Ｂとの間には、基枠６００Ｂと下部筐体８２０Ｂとの双方に接触するように、熱伝導性ゴム８３０Ｂが配置されている。熱伝導性ゴム８３０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム３６０が搭載された凸部６０１Ｂの下方に配置されており、クロスダイクロイックプリズム３６０から基枠６００Ｂに伝えられた熱は、熱伝導性ゴム８３０Ｂを介して、筐体８００Ｂに伝えられる。このように熱伝導性ゴムを用いても、金属製の基枠６００Ｂと金属製の筐体８００Ｂとを、熱的に接続することができる。なお、熱伝導性ゴム８３０Ｂとしては、シリコンゴムに熱伝導率の比較的高い金属粉（例えば、酸化アルミニウムや窒化ホウ素など）を添加したものを利用することができる。
第１の冷却ファン４１０Ｂは、図示しない保持部によって、クロスダイクロイックプリズム３６０の上方に配置されている。第１の冷却ファン４１０Ｂによって導入された風は、クロスダイクロイックプリズム３６０の周辺を通って、基枠６００Ｂの底部に設けられた孔６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂ（図１７）に引き込まれる。なお、このとき、液晶パネル３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂを含む偏光制御部品や、液晶パネル３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂを保持する保持部７３０Ｂは、空冷されるので、液晶パネルの発熱に伴う温度上昇をさらに低減させることが可能となる。そして、孔６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂに引き込まれた風は、基枠６００Ｂの下部に設けられた通風路ＡＧに導かれる。
図２４は、基枠６００Ｂの底部の外面を示す説明図である。図示するように、基枠６００Ｂの底部６００Ｂｂの外面には、複数の冷却フィン６３１〜６３３が設けられている。第１の冷却フィン６３１は、図１８に示すクロスダイクロイックプリズム３６０と液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと色光分離光学系２００とが搭載された領域を囲むように設けられている。複数の第２の冷却フィン６３２は、図１８に示すクロスダイクロイックプリズム３６０から照明光学系１００’に向かう方向に沿って設けられている。第３の冷却フィン６３３は、図１８に示す照明光学系１００’の平行化レンズ１２６が搭載された位置付近においてｙ方向に沿うように配置されている。そして、各冷却フィン６３１〜６３３の先端は、基枠６００Ｂを下部筐体８２０Ｂ（図２２）内に収納した際に、下部筐体８２０Ｂの底部に接するような幅を有している。なお、第１および第３の冷却フィン６３１，６３３によって、基枠６００Ｂと下部筐体８２０Ｂとの間に、図２３に示す通風路ＡＧが構成される。
孔６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂを介して基枠６００Ｂの底部６００Ｂｂの外面に導かれた風は、第１および第３の冷却フィン６３１，６３３に囲まれた領域（すなわち、通風路ＡＧ）を、第２の冷却フィン６３２に沿って進む。そして、第３の冷却フィン６３３付近に達した風は、第２の冷却ファン４２０Ｂ（図２２）によって、＋ｙ方向に導かれる。その後、通風路ＡＧ内の風は、第２の冷却ファン４２０Ｂによって、筐体８００Ｂの外部に排出される。
このように、冷却フィン６３１〜６３３を設けることにより、第１実施例（図６）と同様に、基枠６００Ｂを効率よく冷却することができる。また、本実施例では、複数の第２の冷却フィン６３２によって、複数の流路が形成されている。このため、通風路ＡＧを通る風は乱流になり難く、この結果、基枠６００Ｂをさらに効率よく冷却することが可能となっている。
ところで、本実施例では、金属製（例えば、Ｍｇ合金やＡｌ合金）の基枠６００Ｂの外面には、酸化被膜が形成されている。なお、酸化被膜は、例えば、陽極酸化処理によって形成可能である。酸化被膜を形成することにより、基枠６００Ｂの熱を、筐体８００Ｂに効率よく伝えることができる。すなわち、外面に酸化被膜が形成された基枠６００Ｂを用いる場合には、金属製の基枠をそのまま用いる場合と比べて、放射率が高くなる。ここで、放射率とは、理想的な黒体の全放射エネルギをＷとし、対象物の全放射エネルギをＷ’としたときの比率ε（Ｗ’／Ｗ）を意味し、比率εは、０〜１の値を取り得る。そして、基枠６００Ｂの放射率が高まることにより、基枠６００Ｂの温度を比較的小さくすることができるので、各偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をより低減させることができる。
また、本実施例では、筐体８００Ｂ（図２２）の外面にも、酸化被膜が形成されている。このため、筐体８００Ｂの熱を効率よく外部に放出することができ、この結果、各偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をより低減させることが可能となる。
なお、本実施例では、基枠６００Ｂおよび筐体８００Ｂの外面には、酸化被膜が形成されているが、これに代えて、他の膜を形成するようにしてもよい。例えば、基枠６００Ｂや筐体８００Ｂを構成する金属よりも高い放射率を有する金属を、基枠６００Ｂや筐体８００Ｂの外面にメッキするようにしてもよい。
一般には、基枠６００Ｂや筐体８００Ｂの外面には、放射率が高くなるような膜が形成されていればよい。
なお、本実施例では、筐体８００Ｂの外面には、酸化被膜が形成されているが、これに代えて、樹脂材料を含む膜を形成するようにしてもよい。なお、このような膜としては、例えば、ポリエステル層とエポキシ樹脂層とアクリル樹脂層とがこの順に筐体８００Ｂ上に積層された膜を用いることができる。こうすれば、人が筐体８００Ｂの外面を触れたときの感覚温度を比較的小さくすることができる。なお、上記の例において、最上層のアクリル樹脂層に適当な着色材料（例えば、染料）を添加した膜を用いれば、筐体８００Ｂの放射率を高めることも可能である。
Ｇ，第７実施例：
図２５は、第７実施例における筐体８００Ｂの内部の様子を示す説明図である。本実施例のプロジェクタは、第６実施例（図２２）とほぼ同じであるが、金属製の光源搭載部６０８Ｂ上には、ヒートパイプ４４０が設けられている。なお、ヒートパイプ４４０は、金属製の固定部４５０によって、光源搭載部６０８Ｂ上に固定されている。
図２６は、図２５に示すヒートパイプ４４０付近をｘｚ平面と平行な面で切断したときの概略断面図である。ヒートパイプ４４０は、パイプ４４２と、パイプ４４２の内壁に設けられたウィック４４４と、パイプ４４２内に封入された作動流体と、を備えている。パイプ４４２は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の比較的高い金属材料で形成される。ウィックとしては、例えば、多孔質部材や網状部材などが用いられる。なお、パイプの内壁に溝（グルーヴ）を形成し、これをウィックとして用いることも可能である。また、作動流体としては、例えば、水やメタノールなどが用いられる。
ヒートパイプ４４０は、その第１の端部４４０ａが光源搭載部６０８Ｂの上部に接し、第２の端部４４０ｂが上部筐体８１０Ｂに接するように、成形されている。第１の端部４４０ａは、蒸発部として機能し、第２の端部４４０ｂは、凝縮部として機能する。すなわち、作動流体は、第１の端部４４０ａにおいて、光源搭載部６０８Ｂから熱を吸収して蒸発する。蒸気は、第２の端部４４０ｂにおいて、上部筐体８１０Ｂに熱を放出して凝縮される。なお、第２の端部４４０ｂで凝縮した作動流体は、毛細管力によって、ウィック４４４を移動し、第１の端部４４０ａに戻る。
上記のように、ヒートパイプ４４０は、作動流体の蒸発時および凝縮時の潜熱とを利用した電熱素子である。ヒートパイプの熱伝導率は、パイプを形成する材料や作動流体などに応じて異なるが、例えば、銅ロッドの約８０倍の熱伝導率を有している。したがって、光源搭載部６０８Ｂ上にヒートパイプ４４０を設けることにより、光源搭載部６０８Ｂの熱を、上部筐体８１０Ｂに効率よく伝えることができ、この結果、光源搭載部６０８Ｂの熱を効率よく外部に放出することが可能となる。
なお、本実施例のヒートパイプ４４０は、基枠６００Ｂと筐体８００Ｂとを熱的に接続するように配置されているが、ヒートパイプ４４０の第２の端部４４０ｂは、上部筐体８１０Ｂに接触していないようにしてもよい。例えば、第２の端部４４０ｂを、第２の冷却ファン４２０Ｂの吸気口または排出口付近に配置するようにしてもよい。また、本実施例では、ヒートパイプ４４０は、光源搭載部６０８Ｂ上に配置されているが、これに代えて、あるいは、これと共に、各偏光制御素子の付近に配置するようにしてもよい。こうすれば、各偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をさらに低減させることができる。一般には、プロジェクタは、ヒートパイプを備えていればよい。
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。
（１）第１ないし第５実施例（図６，図１５）では、基枠６００の底部の下面に冷却フィン６１０が設けられており、冷却ファン４２０からの風が冷却フィン６１０に当たることにより、基枠６００が効率よく冷却されている。また、第６および第７実施例（図２４）では、基枠６００Ｂの底部の下面に冷却フィン６３１〜６３３が設けられており、冷却ファン４１０Ｂからの風が冷却フィン６３１〜６３３に当たることにより、基枠６００Ｂが効率よく冷却されている。しかしながら、冷却ファン４２０，４１０Ｂは、その設置が困難な場合には省略してもよい。この場合にも、冷却フィンにより、基枠を冷却することができるので、偏光制御素子で発生する熱を、基枠に効率よく伝え、偏光制御素子の温度上昇を低減させることができる。また、上記実施例では、冷却フィンは基枠の底部の下面（外面）に設けられているが、側部の外面に設けるようにしてもよい。
一般に、複数の光学部品が搭載される基枠の外面には、冷却フィンが設けられていることが好ましい。
（２）上記実施例では、偏光制御部品を構成する透光性部材は、サファイアで形成されているが、これに代えて、二酸化珪素を主成分とするガラスで形成されていてもよい。この場合にも、偏光制御素子で発生する熱を、透光性部材と基枠とに伝えることができ、この結果、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇を低減させることができる。一般に、透光性部材は、約０．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有していればよい。
（３）第１ないし第４実施例では、各光学部品は、個別に準備された保持部７１０，７２０，７３０，７５０，７９０によって保持されており、第５ないし第７実施例では、複数の光学部品が、共通の保持部７０１，７０１Ｂによって保持されている。このように、上記実施例では、各光学部品は保持部によって保持されているが、保持部は省略してもよい。すなわち、基枠の内側に、図１６の共通の保持部７０１の内側に形成されたような凸部や凹部を設けて、これを利用して各光学部品を基枠内に搭載するようにしてもよい。
（４）上記実施例では、基枠６００，６００Ｂは、Ｍｇ合金やＡｌ合金などの金属材料で形成されているが、熱伝導率の比較的高い金属材料（金属粉）が添加された樹脂材料で形成されていてもよい。この場合にも、約１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の比較的高い熱伝導率を得ることができ、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）が添加されたＢＭＣ（ｂｕｌｋ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を用いることができる。なお、ＢＭＣは、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂をガラス短繊維で強化した複合材料である。こうすれば、金属材料のみで基枠を形成する場合と比べ、プロジェクタを軽量化することができるという利点がある。ただし、上記実施例のように、金属材料のみで形成された基枠（すなわち、金属製の基枠）を用いる場合には、基枠の熱伝導率を比較的高くすることができるので、偏光制御素子の発熱に伴う温度上昇をより低減させることができるという利点がある。
一般には、照明光学系から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は、金属材料を含む材料を用いて形成されていればよい。
（５）上記実施例では、偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と基枠とが互いに接触することによって、あるいは、透光性部材と基枠との双方に接触する熱伝導率の比較的高い部材を介在させることによって、透光性部材と基枠とが熱的に接続されている。後者の場合には、保持部に代えて、あるいは、保持部とともに、熱伝導率の比較的高いシート（熱伝導シート）を用いるようにしてもよい。具体的には、透光性部材と基枠との双方に熱伝導シートを接触させることによって、透光性部材と基枠とを熱的に接続するようにすればよい。なお、この場合には、熱伝導シートによって透光性部材と基枠とが熱的に接続されるので、保持部を金属材料よりも熱伝導率の低い材料（例えば、上記の金属材料が添加された樹脂材料）で形成するようにしてもよい。また、熱伝導シートとしては、グラファイト製のシートや、金属製のシートなどを用いることができる。グラファイト製のシートとしては、例えば、松下電子部品株式会社製のＰＧＳグラファイトシート（商標）を用いることができる。
このように、一般には、偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と基枠とが、熱的に接続されていればよい。
（６）第１ないし第５実施例（図６，図１５）では、基枠と筐体との間は、基枠を筐体に取り付けるための凸部（接続部）８２６，８２７，８２９を介して、接続されている。第６および第７実施例では、さらに、基枠と筐体との間には、熱伝導性ゴム８３０Ｂが配置されている。なお、熱伝導性ゴムに代えて、上記の熱伝導シートを配置するようにしてもよい。そして、第７実施例では、さらに、基枠と筐体との間には、ヒートパイプ４４０が配置されている。このようにすれば、基枠６００Ｂの熱を効率よく筐体８００Ｂに伝えることができる。このように、一般には、基枠と筐体とが、熱的に接続されていればよい。
（７）上記実施例では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合を例に説明しているが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型液晶パネルのように光変調手段としての電気光学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、反射型液晶パネルのように光変調手段としての電気光学装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタとほぼ同様の効果を得ることができる。
（８）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。
（９）上記実施例においては、カラー画像を表示するプロジェクタ１０００を例に説明しているが、モノクロ画像を表示するプロジェクタにおいても同様である。
産業上の利用可能性
この発明は、画像を投写表示するプロジェクタに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、プロジェクタの一例を示す概略構成図である。
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。
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４は、図１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３６０とを拡大して示す説明図である。
図５は、液晶パネル３１０Ｇの概略断面図である。
図６は、プロジェクタ１０００の基枠６００および筐体８００を模式的に示す概略断面図である。
図７は、偏光発生光学系１６０のみで構成される第１の偏光制御部品を保持する第１の保持部７１０を示す説明図である。
図８は、第１の偏光板３２０Ｇｉと透光性基板３２１とで構成される第２の偏光制御部品を保持する第２の保持部７２０を示す説明図である。
図９は、液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品を保持する第３の保持部７３０を示す説明図である。
図１０は、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズ２３４’を示す説明図である。
図１１は、図１０に示す第１の偏光板３２０Ｇｉとフィールドレンズ２３４’とで構成される偏光制御部品を保持する保持部７５０を示す説明図である。
図１２は、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズの第１の変形例を示す説明図である。
図１３は、第１の偏光板３２０Ｇｉが貼り付けられたフィールドレンズの第２の変形例を示す説明図である。
図１４は、第３実施例における液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品を保持する保持部７３０Ａを示す説明図である。
図１５は、第４実施例における筐体８００Ａを示す説明図である。
図１６は、照明光学系１００に含まれる複数の光学部品を保持する保持部７０１を示す説明図である。
図１７は、第６実施例において、プロジェクタの各光学部品が搭載される基枠６００Ｂの概略を示す斜視図である。
図１８は、プロジェクタの各光学部品が搭載された基枠６００Ｂの概略を示す斜視図である。
図１９は、第６実施例における液晶パネル３１０Ｇと一対の透光性基板３１１，３１２とで構成される第３の偏光制御部品を保持する第３の保持部７３０Ｂの概略を示す説明図である。
図２０は、図１８の基枠６００Ｂに基枠蓋６８０Ｂを取り付けたときの様子を示す斜視図である。
図２１は、筐体８００Ｂの外観を示す説明図である。
図２２は、図２１に示す筐体８００Ｂの内部の様子を示す説明図である。
図２３は、図２２に示す第１の冷却ファン４１０Ｂ付近の様子を示す説明図である。
図２４は、基枠６００Ｂの底部の外面を示す説明図である。
図２５は、第７実施例における筐体８００Ｂの内部の様子を示す説明図である。
図２６は、図２５に示すヒートパイプ４４０付近をｘｚ平面と平行な面で切断したときの概略断面図である。

Claims (28)

1. 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の光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、
   前記電気光学装置で得られる変調光を投写する投写光学系と、
   金属材料を含む材料を用いて形成され、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、
   前記複数の光学部品のうちの少なくとも１つは、
   射出させる光の偏光状態を制御するための有機材料を含む偏光制御素子と、
   約０．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有し、前記偏光制御素子が貼り付けられた透光性部材と、
   を備える偏光制御部品であり、
   前記透光性部材と前記基枠とは、熱的に接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１記載のプロジェクタであって、
   前記透光性部材は、約５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する、プロジェクタ。
3. 請求項２記載のプロジェクタであって、
   前記基枠は、金属製である、プロジェクタ。
4. 請求項３記載のプロジェクタであって、
   前記偏光制御部品は、前記透光性部材と接触する金属製の保持部によって保持されており、
   前記透光性部材と前記基枠とは、少なくとも前記保持部を介して、熱的に接続されている、プロジェクタ。
5. 請求項４記載のプロジェクタであって、
   前記保持部は、粘着シートを介して前記基枠に固定されている、プロジェクタ。
6. 請求項４記載のプロジェクタであって、
   前記保持部は、接着剤を介して前記基枠に固定されている、プロジェクタ。
7. 請求項４記載のプロジェクタであって、
   前記保持部は、金属溶接によって前記基枠に固定されている、プロジェクタ。
8. 請求項４記載のプロジェクタであって、
   前記透光性部材は、粘着シートを介して前記保持部に貼り付けられている、プロジェクタ。
9. 請求項４記載のプロジェクタであって、
   前記透光性部材は、接着剤を介して前記保持部に貼り付けられている、プロジェクタ。
10. 請求項４記載のプロジェクタであって、
    前記保持部は、
    前記基枠に固定される固定部と、
    前記透光性部材を前記固定部に取り付けるための取付部と、
    を備え、
    前記固定部は、粘着シートを介して前記基枠に固定されている、プロジェクタ。
11. 請求項４記載のプロジェクタであって、
    前記保持部は、
    前記基枠に固定される固定部と、
    前記透光性部材を前記固定部に取り付けるための取付部と、
    を備え、
    前記固定部は、接着剤を介して前記基枠に固定されている、プロジェクタ。
12. 請求項４記載のプロジェクタであって、
    前記保持部は、
    前記基枠に固定される固定部と、
    前記透光性部材を前記固定部に取り付けるための取付部と、
    を備え、
    前記固定部は、金属溶接によって前記基枠に固定されている、プロジェクタ。
13. 請求項４記載のプロジェクタであって、
    前記保持部は、
    前記基枠に固定される固定部と、
    前記透光性部材を前記固定部に取り付けるための取付部と、
    を備え、
    前記透光性部材は、粘着シートを介して前記固定部および／または前記取付部に貼り付けられている、プロジェクタ。
14. 請求項４記載のプロジェクタであって、
    前記保持部は、
    前記基枠に固定される固定部と、
    前記透光性部材を前記固定部に取り付けるための取付部と、
    を備え、
    前記透光性部材は、接着剤を介して前記固定部および／または前記取付部に貼り付けられている、プロジェクタ。
15. 請求項３記載のプロジェクタであって、さらに、
    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すべての光学部品を収納する金属製の筐体を備え、
    前記基枠と前記筐体とは、熱的に接続されている、プロジェクタ。
16. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記照明光学系は、光源装置を備えており、
    前記光源装置と前記基枠とは、熱的に遮断されている、プロジェクタ。
17. 請求項１６記載のプロジェクタであって、
    前記光源装置と前記基枠との間には、断熱部材が配置されている、プロジェクタ。
18. 請求項３記載のプロジェクタであって、さらに、
    前記基枠の外面には、冷却フィンが設けられている、プロジェクタ。
19. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記基枠の外面には、放射率を高める膜が形成されている、プロジェクタ。
20. 請求項１５記載のプロジェクタであって、
    前記筐体の外面には、放射率を高める膜が形成されている、プロジェクタ。
21. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記偏光制御素子は、前記電気光学装置としての液晶パネルである、プロジェクタ。
22. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記偏光制御素子は、偏光板である、プロジェクタ。
23. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記偏光制御素子は、位相差板である、プロジェクタ。
24. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記透光性部材は、レンズである、プロジェクタ。
25. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記偏光制御部品は、さらに、レンズを備え、
    前記レンズは、板状の前記透光性部材上に設けられている、プロジェクタ。
26. 請求項２５記載のプロジェクタであって、
    前記レンズは、プラスチックで形成されている、プロジェクタ。
27. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記透光性部材は、サファイア部材である、プロジェクタ。
28. 請求項３記載のプロジェクタであって、
    前記透光性部材は、水晶部材である、プロジェクタ。

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