JP2005043679A - Projector - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector which is improved in heat insulating property and heat radiation property, which is small in size and which can maintain favorable performance for a long time. <P>SOLUTION: The projector 1 is equipped with: a light source device 211; an integrator illumination optical system 21 to converge and homogenize the light flux from the light source device 211; a color separation optical system 22 to separate a plurality of color light into monochromatic light; a light guide optical system 23 to guide the light flux from the color separation optical system 22 into an optical unit 24; a projection lens 3 to project the light modulated and synthesized by the optical unit; an upper light guide 252 to hold the light source device 211, the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22 and the light guide optical system 23; and a lower light guide 251 to hold the optical unit 24 and the projection lens 3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光源とインテグレータ照明光学系と色分離光学系と導光光学系とが保持される一方の光学系保持筐体と、光変調装置と光合成光学系と投写光学系とが保持される他方の光学系保持筐体が備えられているプロジェクタに関する。   According to the present invention, an optical system holding housing that holds a light source, an integrator illumination optical system, a color separation optical system, and a light guide optical system, a light modulation device, a light combining optical system, and a projection optical system are held. The present invention relates to a projector provided with the other optical system holding casing.

従来、プロジェクタは、光源から射出された光束を集光均一化するインテグレータ照明光学系と、色分離する色分離光学系と、色分離光学系からの光束を光変調装置に射出する導光光学系と、画像情報に対応して光変調を行う光変調装置と、さらに光変調された光を合成する光合成光学系と、合成された光をスクリーン等の投写面に拡大投写する投写光学系で構成されている。
しかしながら、近年、プロジェクタの小型化、高輝度化が促進されて装置内の熱密度が従来に比べて上昇してきたために、プロジェクタ内の放熱対策、冷却性能の一層の向上が必要とされてきている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a projector has an integrator illumination optical system that collects and uniforms a light beam emitted from a light source, a color separation optical system that separates colors, and a light guide optical system that emits a light beam from the color separation optical system to a light modulation device. And a light modulation device that performs light modulation according to image information, a light combining optical system that combines light modulated light, and a projection optical system that projects the combined light on a projection surface such as a screen in an enlarged manner Has been.
However, in recent years, since miniaturization and high brightness of the projector have been promoted and the heat density in the apparatus has increased as compared with the conventional device, it is necessary to further improve the heat dissipation measures and cooling performance in the projector. .

そこで、光変調装置の光入射端面が第１透明放熱板に固着され、この第１透明放熱板が、その両側に配された熱伝導性結合部材を介して光合成光学系（例えば、クロスダイクロイックプリズム）に固着された第２透明放熱板に固定され、光変調装置と第２透明放熱板との間に冷却流路が形成されているプロジェクタが提案されている。
このようなプロジェクタは、光源とインテグレータ照明光学系と色分離光学系と前記導光光学系と光変調装置と光合成光学系と投写光学系等の光学系部材が、光学系保持筐体のひとつである下ライトガイドに保持されている（例えば、特許文献１参照）
特開２００２−２４４２１４号公報（第６〜第７頁、図５〜図７） Therefore, the light incident end face of the light modulation device is fixed to the first transparent heat radiating plate, and this first transparent heat radiating plate is coupled to the light combining optical system (for example, a cross dichroic prism) via the heat conductive coupling members disposed on both sides thereof. In other words, a projector is proposed in which a cooling channel is formed between the light modulation device and the second transparent heat radiation plate.
In such a projector, an optical system member such as a light source, an integrator illumination optical system, a color separation optical system, the light guide optical system, a light modulation device, a light combining optical system, and a projection optical system is one of the optical system holding cases. It is held by a certain lower light guide (see, for example, Patent Document 1)
JP 2002-244214 A (Pages 6-7, FIGS. 5-7)

このような特許文献１では第１透明放熱板、熱伝導性結合部材、第２透明放熱板を介した熱伝導によってクロスダイクロックプリズムやそれを支持する光学系保持筐体に放熱されるが、発熱源である光源と他の光学系部材が同じ光学系保持筐体に保持されているので、熱が光学系部材に伝導しやすいという課題が考えられる。
また、第１透明放熱板、熱伝導性結合部材、第２透明放熱板等の部材が設けられているので、プロジェクタの小型化は困難であるということが考えられる。
また、クロスダイクロイックプリズムに熱が蓄積されることも考えられ、冷却性能としては不十分と考えられる。
このような構造では、光変調装置と第２透明放熱板との間に冷却流路が形成されているが、充分な放熱をするためには冷却流路を大きくするか、強力な冷却ファンが必要とされ、プロジェクタの小型化や、冷却ファンの静音化が充分ではなかった。 In such Patent Document 1, heat is radiated to the cross dichroic prism and the optical system holding housing supporting it by heat conduction through the first transparent heat radiating plate, the heat conductive coupling member, and the second transparent heat radiating plate. Since the light source, which is a heat generation source, and the other optical system member are held in the same optical system holding casing, there is a problem that heat is easily conducted to the optical system member.
In addition, since members such as the first transparent heat radiating plate, the heat conductive coupling member, and the second transparent heat radiating plate are provided, it may be difficult to reduce the size of the projector.
In addition, heat may be accumulated in the cross dichroic prism, which is considered insufficient for cooling performance.
In such a structure, a cooling flow path is formed between the light modulation device and the second transparent heat radiating plate, but in order to sufficiently dissipate heat, the cooling flow path is enlarged or a powerful cooling fan is installed. It was necessary, and the miniaturization of the projector and the noise reduction of the cooling fan were not sufficient.

本発明の目的は、光学系部材間の断熱と放熱性能を向上し、小型で、長期間にわたって性能を良好に維持できるプロジェクタを提供することである。   An object of the present invention is to provide a projector that improves heat insulation and heat dissipation performance between optical system members, is small, and can maintain good performance over a long period of time.

光源と、該光源からの光束を集光均一化するインテグレータ照明光学系と、複数の色光を単色光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系からの光束を光変調装置に入射する導光光学系と、前記光変調装置によって変調された光束を合成する光合成光学系と、合成された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタであって、前記光源と前記インテグレータ照明光学系と前記色分離光学系と前記導光光学系とが保持される一方の光学系保持筐体と、前記光変調装置と前記光合成光学系と前記投写光学系とが保持される他方の光学系保持筐体とが備えられていることを特徴とする。
ここで、光源としては、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどを使用することができる。
また、光変調装置としては、ＬＣＤ（液晶表示装置）やＤＭＤ（デジタルマイクロミラー装置）などを採用することができる。 A light source, an integrator illumination optical system for condensing and uniforming a light beam from the light source, a color separation optical system for separating a plurality of color lights into monochromatic light, and a light beam from the color separation optical system is incident on a light modulation device A projector comprising: a light guide optical system; a light combining optical system that combines light beams modulated by the light modulation device; and a projection optical system that projects the combined light, the light source and the integrator illumination optical system; One optical system holding housing for holding the color separation optical system and the light guiding optical system, and the other optical system holding housing for holding the light modulation device, the light combining optical system, and the projection optical system. It is characterized by having a body.
Here, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, or the like can be used as the light source.
As the light modulation device, an LCD (liquid crystal display device), a DMD (digital micromirror device), or the like can be employed.

この発明によれば、光源とインテグレータ照明光学系と色分離光学系と導光光学系とが一方の光学系保持筐体（例えば、上ライトガイド）に保持され、光変調装置と光合成光学系と投写光学系とが他方の光学系保持筐体（例えば、下ライトガイド）に保持されている。このことによって、光源や、インテグレータ照明光学系、色分離光学系、導光光学系等で発熱された熱は、他の光学系である光変調装置、光合成光学系および投写光学系に伝導しにくいため、例えば、光変調装置としての液晶表示装置等が高温になりにくく、液晶表示装置を含め長期間にわたって性能を維持することができる。   According to this invention, the light source, the integrator illumination optical system, the color separation optical system, and the light guide optical system are held in one optical system holding housing (for example, the upper light guide), and the light modulation device, the light combining optical system, The projection optical system is held by the other optical system holding housing (for example, the lower light guide). As a result, the heat generated by the light source, the integrator illumination optical system, the color separation optical system, the light guide optical system, etc. is not easily conducted to the light modulation device, the light combining optical system, and the projection optical system, which are other optical systems. Therefore, for example, a liquid crystal display device or the like as a light modulation device is unlikely to become high temperature, and performance can be maintained over a long period of time including the liquid crystal display device.

また、プロジェクタ内の温度が熱伝導によって上昇しにくいため、断熱や放熱のための部材や空間を設けることがなく小型化できる。プロジェクタ内の熱密度が低く抑えられるので、同じ光源を用いても高輝度が実現できるという効果がある。
また、プロジェクタ内の冷却に冷却ファン等を用いる場合でも、冷却ファンを小型化でき、このことにより、冷却ファンの静音化もできる。 Further, since the temperature in the projector is unlikely to increase due to heat conduction, the projector can be miniaturized without providing a member or space for heat insulation or heat dissipation. Since the heat density in the projector can be kept low, there is an effect that high luminance can be realized even if the same light source is used.
Further, even when a cooling fan or the like is used for cooling in the projector, the cooling fan can be reduced in size, and this makes it possible to reduce the noise of the cooling fan.

本発明のプロジェクタは、合成樹脂から構成される前記一方の光学系保持筐体と、金属から構成される前記他方の光学系保持筐体とが備えられていることが好ましい。
ここで、他方の光学系保持筐体を形成する金属としては、金属でも熱伝導率が高く、軽量、金属射出成形が容易で複雑な形状の成形が可能なマグネシウム合金やアルミニウム合金などが採用される。
また、合成樹脂としては、熱伝導率が低いＢＭＣ樹脂等が使用される。 The projector according to the aspect of the invention preferably includes the one optical system holding casing made of synthetic resin and the other optical system holding casing made of metal.
Here, as the metal forming the other optical system holding housing, magnesium alloy, aluminum alloy, etc., which have high thermal conductivity even with metal, are lightweight, can be easily molded into metal shapes with easy metal injection molding, etc. The
As the synthetic resin, a BMC resin having a low thermal conductivity is used.

プロジェクタ１内に発生する熱は、隣接する他の光学系装置には伝導されないことが好まましく、一方では、早く伝導放熱させること好ましいという相反する二面性がある。光源やインテグレータ照明光学系と色分離光学系と導光光学系は、熱伝導率が低い合成樹脂で形成された一方の光学系保持筐体で保持されているので、光学系装置それぞれに熱が伝導しにくい。   It is preferable that the heat generated in the projector 1 is not conducted to other adjacent optical system devices, but on the other hand, there is a conflicting two-sidedness that it is preferable to conduct and dissipate heat quickly. Since the light source, integrator illumination optical system, color separation optical system, and light guide optical system are held by one optical system holding casing made of synthetic resin with low thermal conductivity, heat is applied to each optical system device. Difficult to conduct.

また、一方の光学系保持筐体と他方の光学系保持筐体とは、材質が異なり、構造的に分離されているので、相互の熱の伝導が抑えられる。
光変調装置、光合成光学系および投写光学系は、金属で形成された他方の光学系保持筐体に保持されているが、投写光学系、例えば投写レンズは、スクリーンへの投写焦点などの調整が行われることが多いため、構造的強度が高い金属製の光学系保持筐体で支持されることが好ましい。 In addition, since the one optical system holding housing and the other optical system holding housing are made of different materials and structurally separated, mutual heat conduction can be suppressed.
The light modulation device, the light combining optical system, and the projection optical system are held in the other optical system holding housing made of metal. Since it is often performed, it is preferably supported by a metal optical system holding housing having high structural strength.

また、光変調装置、光合成光学系および投写光学系もわずかであるが熱を発生する。この熱は、熱伝導率が高い金属製の他方の光学系保持筐体に保持されているために、素早く他の部材、例えば、外装筐体などに伝導放熱させることができる
このように、二つの光学系保持筐体の材料を組み合わせ使用することで、プロジェクタ内の熱を効率よく伝導放熱と断熱をすることができる。 In addition, the light modulation device, the light combining optical system, and the projection optical system generate a small amount of heat. Since this heat is held in the other optical system holding housing made of metal having high thermal conductivity, it can be quickly conducted and radiated to other members such as an exterior housing. By using a combination of the materials of the two optical system holding housings, the heat in the projector can be efficiently conducted and radiated and insulated.

本発明のプロジェクタは、前記インテグレータ照明光学系と前記色分離光学系と前記導光光学系とを構成する光学素子と、前記一方の光学系保持筐体に設けられた前記光学素子が挿入される溝部と、前記溝部の一部に設けられた前記光学素子を保持する突起部と、が備えられていることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, the optical element constituting the integrator illumination optical system, the color separation optical system, and the light guide optical system, and the optical element provided in the one optical system holding housing are inserted. It is preferable that a groove portion and a protrusion portion that holds the optical element provided in a part of the groove portion are provided.

前記光学素子とは、例えば、レンズアレイ、偏光変換素子、重畳レンズ、ダイクロイックミラー、反射ミラー、フィールドレンズ等である。これらの光学素子は、一方の光学系保持筐体（例えば、上ライトガイド）に装着、保持される。従って、他方の光学系保持筐体（例えば、下ライトガイド）に組み込む際に、光学素子が一方の光学系保持筐体から脱落しないように保持されていなければならない。
上述のような構造によれば、光学素子は、一方の光学系保持筐体に形成された溝部に挿着され、溝部に設けられた突起部で押圧保持される。この突起部は、溝部内に光学素子挿入方向に斜面を有する形状や、光学素子を挿着した際に、光学素子の外側端部の一部を覆うような鍔状を有することで、装着しやすく、脱落しないので組立性が良いという効果がある。 Examples of the optical element include a lens array, a polarization conversion element, a superimposing lens, a dichroic mirror, a reflection mirror, and a field lens. These optical elements are mounted and held in one optical system holding housing (for example, an upper light guide). Therefore, when the optical element is incorporated into the other optical system holding housing (for example, the lower light guide), the optical element must be held so as not to drop off from the one optical system holding housing.
According to the structure as described above, the optical element is inserted into the groove formed in the one optical system holding housing, and is pressed and held by the protrusion provided in the groove. The protrusion is mounted by having a shape having a slope in the direction of insertion of the optical element in the groove or a hook shape that covers a part of the outer end of the optical element when the optical element is inserted. It is easy and does not fall off, so it has the effect of good assembly.

本発明のプロジェクタは、前記一方の光学系保持筐体と前記他方の光学系保持筐体との間にあって、前記インテグレータ照明光学系と前記色分離光学系と前記導光光学系のいずれかを覆う弾性を有するシートが備えられていることが望ましい。   The projector of the present invention is between the one optical system holding housing and the other optical system holding housing and covers any of the integrator illumination optical system, the color separation optical system, and the light guide optical system. It is desirable that a sheet having elasticity is provided.

この発明によれば、光学素子を一方の光学系保持筐体に挿着した後、弾性を有するシートで覆い一方の光学系保持筐体の周縁部に接着する。こうしておけば、光学素子の脱落を防止することができる。このシートは、粘着材などで着脱可能に接着されることが好ましい。
また、このシートを二つの光学系保持筐体の接合部に配すれば、相互の熱の伝導を著しく減ずることができる。また、衝撃吸収効果や防塵効果もある。 According to this invention, after the optical element is inserted into one optical system holding housing, it is covered with an elastic sheet and adhered to the peripheral portion of the one optical system holding housing. In this way, the optical element can be prevented from falling off. This sheet is preferably detachably bonded with an adhesive material or the like.
Also, if this sheet is disposed at the joint between the two optical system holding housings, the mutual heat conduction can be significantly reduced. It also has an impact absorbing effect and a dustproof effect.

本発明のプロジェクタは、前記インテグレータ照明光学系の光軸を挟んで両側、および前記投写光学系の光軸を挟んで両側に、前記一方の光学系保持筐体と前記他方の光学系保持筐体との位置を規制する案内部と、固定部とが設けられていることが好ましい。   The projector according to the present invention includes the one optical system holding housing and the other optical system holding housing on both sides of the optical axis of the integrator illumination optical system and on both sides of the optical axis of the projection optical system. It is preferable that a guide portion for restricting the position of the head and a fixing portion are provided.

本発明によれば、一方の光学系保持筐体に保持される光学系装置と、他方の光学系保持筐体に保持される光学系装置で構成されている。それぞれの光学系の光軸に対して対向する位置に案内部と固定部を設けることによって、光学装置の相対的な位置を正確に規制することができる。   According to the present invention, the optical system device is held by one optical system holding housing and the optical system device is held by the other optical system holding housing. By providing the guide portion and the fixing portion at positions facing the optical axis of each optical system, the relative position of the optical device can be accurately regulated.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図１０は本実施形態のプロジェクタが示されている。
図１は、本実施形態に係わるプロジェクタ１の構造を示す斜視図である。図１において、プロジェクタ１は、光源装置２１１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（図示しない）等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ１は、平面視Ｌ字状の光学装置（光学系）２と、この光学装置２の一端と接続する投写光学系としての投写レンズ３とを備えている。
なお、図示は省略したが、プロジェクタ１は、光学装置２および投写レンズ３の他に、外部から供給された電力をプロジェクタ１の構成部材に提供する電源装置、後述する光学装置２の光変調装置としての液晶パネル２４１を制御駆動する制御基板、プロジェクタ１の構成部材に冷却空気を送風する冷却ファン、排気ファンを有する冷却装置およびこれらを収納する外装筐体（外装ケース５）等を備えて構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 10 show a projector according to this embodiment.
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the projector 1 according to this embodiment. In FIG. 1, a projector 1 modulates a light beam emitted from a light source device 211 in accordance with image information, and enlarges and projects it on a projection surface such as a screen (not shown). The projector 1 includes an optical device (optical system) 2 having an L shape in plan view, and a projection lens 3 as a projection optical system connected to one end of the optical device 2.
Although not shown, the projector 1 includes, in addition to the optical device 2 and the projection lens 3, a power supply device that supplies power supplied from the outside to the constituent members of the projector 1, and a light modulation device of the optical device 2 described later. And a control board for controlling and driving the liquid crystal panel 241, a cooling fan for sending cooling air to the constituent members of the projector 1, a cooling device having an exhaust fan, and an outer casing (outer case 5) for storing them. Has been.

光学装置２は、図示しない制御基板により制御され、外部からの画像情報に応じて光学像を形成する。この光学装置２は、具体的には後述するが、容器状に成形された下ライトガイド２５１及びこの下ライトガイド２５１の開口部分を閉塞する上ライトガイド２５２を有し、光源装置２１１からの光束を集光均一化するインテグレータ照明光学系２１、インテグレータ照明光学系からの光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に色分離する色分離光学系２２、導光光学系２３、外部からの画像信号に基づき変調する光変調装置としての液晶パネル２４１およびこの変調された光束を合成する光合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム２４４から構成されている。これら光学系部材は、下ライトガイド２５１、上ライトガイド２５２で形成された空間内に収納されている
液晶パネル２４１には、フラットケーブル３００が接続されており、その一方の端末は制御基板（図示しない）のコネクタに接続される。 The optical device 2 is controlled by a control board (not shown) and forms an optical image according to image information from the outside. Although specifically described later, the optical device 2 includes a lower light guide 251 formed in a container shape and an upper light guide 252 that closes an opening portion of the lower light guide 251, and a light beam from the light source device 211. An integrator illumination optical system 21, a color separation optical system 22 for separating the light flux from the integrator illumination optical system into red (R), green (G), and blue (B), a light guide optical system 23, It comprises a liquid crystal panel 241 as a light modulation device that modulates based on an image signal from the outside, and a cross dichroic prism 244 as a light combining optical system that combines the modulated light flux. These optical system members are housed in a space formed by the lower light guide 251 and the upper light guide 252. A flat cable 300 is connected to the liquid crystal panel 241, and one end of the optical system member is a control board (illustrated). Not connected).

詳しくは後述するが、上ライトガイド２５２には、光源装置２１１、インテグレータ照明光学系２１、色分離光学系２２、導光光学系２３等が保持されており、下ライトガイド２５１には、光学ユニット２４と投写レンズ３が保持されている。
これら上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１とは、それぞれの周縁部を合わせ、光源装置２１１およびインテグレータ照明光学系２１の光軸を挟んで両側に案内部２６０と固定部２６１が設けられ（図中、一方のみ表示）、固定螺子４００で固定される。
また、投写光学系としての投写レンズ３の光軸を挟んで両側に案内部２６２と固定部２６３が設けられ、固定螺子４００で螺合固定されている。一方、固定部２６２とは光学ユニット２４を挟んで反対側の上ライトガイド２５２の外周部には、固定部２６４が設けられ、固定螺子４００によって前述の二つのライトガイドが螺合固定されている。 As will be described in detail later, the upper light guide 252 holds the light source device 211, the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, the light guide optical system 23, and the like, and the lower light guide 251 includes an optical unit. 24 and the projection lens 3 are held.
The upper light guide 252 and the lower light guide 251 are aligned with each other, and a guide portion 260 and a fixing portion 261 are provided on both sides of the optical axis of the light source device 211 and the integrator illumination optical system 21 (in the drawing). , Only one side is displayed), and is fixed with a fixing screw 400.
In addition, a guide portion 262 and a fixing portion 263 are provided on both sides of the optical axis of the projection lens 3 as a projection optical system, and are screwed and fixed by a fixing screw 400. On the other hand, a fixing portion 264 is provided on the outer peripheral portion of the upper light guide 252 opposite to the fixing portion 262 with the optical unit 24 interposed therebetween, and the above-described two light guides are screwed and fixed by the fixing screw 400. .

このようにして、上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１とは、案内部と固定部とで正確に位置規制され固定される。このことは、プロジェクタ１を構成する光学素子の相対的位置が正確に規制されているということである。
前述したように、上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１とによって一体化された光学装置２と光源装置２１１は、図示しない外装筐体としての外装ケース５に組み込まれる。 In this way, the upper light guide 252 and the lower light guide 251 are accurately regulated and fixed by the guide portion and the fixing portion. This means that the relative positions of the optical elements constituting the projector 1 are accurately regulated.
As described above, the optical device 2 and the light source device 211 integrated by the upper light guide 252 and the lower light guide 251 are incorporated in the exterior case 5 as an exterior housing (not shown).

図２は、下ライトガイド２５１に光学ユニット２４および投写レンズ３が搭載された状態を示す斜視図である。図２において、光学ユニット２４は、光変調装置としての液晶パネル２４１および光合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム２４４とを一体化し、下ライトガイド２５１に形成された光学ユニット装着部２５１Ｂに装着されている。
下ライトガイド２５１には、インテグレータ照明光学系２１が配置される部分（図１、参照）の周縁部２個所に上ライトガイド２５２の位置を案内する案内部としての案内軸２６０と、固定部としての螺子孔２６１とが設けられている。
また、投写レンズ３保持部の両側には、案内部としての案内軸２６２と固定部としての螺子孔２６３が設けられている。
更に、固定部２６２とは、光学ユニット２４を挟んで反対側に固定部としての螺子孔２６４が設けられている。
また、液晶パネル２４１Ｒの下部には通気孔２５１Ａが穿設されている。図示しないが、液晶パネル２４１Ｇ，２４１Ｂの下部にも同様な通気孔２５１Ａが穿設されている。 FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the optical unit 24 and the projection lens 3 are mounted on the lower light guide 251. In FIG. 2, an optical unit 24 is integrated with a liquid crystal panel 241 as a light modulation device and a cross dichroic prism 244 as a light combining optical system, and is mounted on an optical unit mounting portion 251B formed on a lower light guide 251. .
The lower light guide 251 includes a guide shaft 260 as a guide portion for guiding the position of the upper light guide 252 to two peripheral portions of a portion where the integrator illumination optical system 21 is disposed (see FIG. 1), and a fixed portion. Screw holes 261 are provided.
Further, on both sides of the projection lens 3 holding portion, a guide shaft 262 as a guide portion and a screw hole 263 as a fixed portion are provided.
Further, a screw hole 264 serving as a fixing portion is provided on the opposite side of the optical unit 24 with respect to the fixing portion 262.
In addition, a ventilation hole 251A is formed in the lower part of the liquid crystal panel 241R. Although not shown, a similar vent hole 251A is also formed in the lower part of the liquid crystal panels 241G and 241B.

下ライトガイド２５１は、前述したように、光学ユニット２４および投写レンズ３を保持し、案内軸２６０，２６２等が形成されるので、軽量、金属射出成形が容易で複雑な形状の成形が可能なマグネシウム合金やアルミニウム合金などが採用される。
また、光学ユニット２４では光束が反射される際に熱を発生するため、熱伝導率が高いマグネシウム合金、アルミニウム合金等が好ましい。 As described above, the lower light guide 251 holds the optical unit 24 and the projection lens 3 and is formed with the guide shafts 260, 262, etc., so that it is lightweight, metal injection molding is easy, and a complicated shape can be formed. Magnesium alloy or aluminum alloy is used.
Further, since the optical unit 24 generates heat when the light beam is reflected, a magnesium alloy, an aluminum alloy, or the like having high thermal conductivity is preferable.

図３は、本実施形態に係わる光学ユニット２４を示す斜視図である。図３において、光学ユニット２４は、液晶パネル２４１Ｒ,２４１Ｇ，２４１Ｂを有する光変調装置２４０と、３つの光学変換板２４３と、３つの熱伝導板２４５と、クロスダイクロイックプリズム２４４と、台座２４６と、ピンスペーサ２４７とを備える。そして、光学ユニット２４は、図３に示すように、これら光変調装置２４０、光学変換板２４３、熱伝導板２４５、クロスダイクロイックプリズム２４４、台座２４６、ピンスペーサ２４７が一体的にユニット化して構成されている。
このように一体化された光学ユニット２４は、図２に示した下ライトガイド２５２の設けられた光学ユニット装着部２５１Ｂに装着され、図示しないが、台座２４６の下面に設けられた固定部を螺子固定される。 FIG. 3 is a perspective view showing the optical unit 24 according to this embodiment. In FIG. 3, the optical unit 24 includes a light modulation device 240 having liquid crystal panels 241R, 241G, and 241B, three optical conversion plates 243, three heat conduction plates 245, a cross dichroic prism 244, a pedestal 246, A pin spacer 247. As shown in FIG. 3, the optical unit 24 is configured by integrally forming the light modulation device 240, the optical conversion plate 243, the heat conduction plate 245, the cross dichroic prism 244, the base 246, and the pin spacer 247. ing.
The optical unit 24 integrated in this way is mounted on the optical unit mounting part 251B provided with the lower light guide 252 shown in FIG. 2, and although not shown, a fixing part provided on the lower surface of the base 246 is screwed. Fixed.

下ライトガイド２５２に投写レンズ３と光学ユニット２４が装着された状態で、光源装置２１１やおよび他の光学系が装着された上ガイドライト２５１が組み込まれている（図１、参照）。   In the state where the projection lens 3 and the optical unit 24 are mounted on the lower light guide 252, the upper guide light 251 mounted with the light source device 211 and other optical systems is incorporated (see FIG. 1).

図４は、本実施形態の上ライトガイド２５２を示した斜視図である。図４は、光源装置２１１、インテグレータ照明光学系２１、色分離光学系２２、導光光学系２３等が装着されて、表裏が転回された状態を示す。図４において、上ライトガイド２５２は、熱伝導率の低い合成樹脂（例えば、ＢＭＣ樹脂等）で形成され、光源収納枠部２５２Ａが設けられている。光源装置２１１は、この光源収納枠部２５２Ａに形成される空間に図中、矢印方向から収納、装着される。この際、光源ランプ装着枠２０１に設けられた案内孔（図は、省略）に上ライトガイド２５２に形成されている案内軸２０４を挿入して位置を定め固定螺子２０３によって固定される。案内孔と案内軸２０４とは遊嵌の関係にあり、光源装置２１１の正確な位置規制は、光源ランプ装着枠２０１に設けられた２本の案内軸２０２と、上ライトガイド２５２に設けられた案内孔２５２Ｂ，２５２Ｃ（図１を参照）によって行われる。   FIG. 4 is a perspective view showing the upper light guide 252 of the present embodiment. FIG. 4 shows a state where the light source device 211, the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, the light guide optical system 23, and the like are mounted and the front and back sides are turned. In FIG. 4, the upper light guide 252 is formed of a synthetic resin (for example, BMC resin) having a low thermal conductivity, and is provided with a light source storage frame portion 252A. The light source device 211 is housed and mounted in the space formed in the light source housing frame 252A from the direction of the arrow in the drawing. At this time, the guide shaft 204 formed in the upper light guide 252 is inserted into a guide hole (not shown) provided in the light source lamp mounting frame 201 to determine the position and to be fixed by the fixing screw 203. The guide hole and the guide shaft 204 are loosely fitted, and the exact position restriction of the light source device 211 is provided in the two guide shafts 202 provided in the light source lamp mounting frame 201 and the upper light guide 252. This is performed by the guide holes 252B and 252C (see FIG. 1).

図４に示すように、上ライトガイド２５２には、図２で示した案内軸２６０に対応した位置に案内孔２６５が設けられ、螺子孔２６１に対応した位置に螺子挿入孔２６６が設けられている。更に、図２で示した案内軸２６２に対応した位置に案内孔２６７が設けられ、螺子孔２６３に対応した位置に螺子挿入孔２６８が設けられている。また、図２に示した螺子孔２６４に対応した位置に螺子挿入孔２６９が設けられている。
上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１との固定構造は、図９を用いて後述する。 As shown in FIG. 4, the upper light guide 252 is provided with a guide hole 265 at a position corresponding to the guide shaft 260 shown in FIG. 2 and a screw insertion hole 266 at a position corresponding to the screw hole 261. Yes. Further, a guide hole 267 is provided at a position corresponding to the guide shaft 262 shown in FIG. 2, and a screw insertion hole 268 is provided at a position corresponding to the screw hole 263. A screw insertion hole 269 is provided at a position corresponding to the screw hole 264 shown in FIG.
The fixing structure of the upper light guide 252 and the lower light guide 251 will be described later with reference to FIG.

次に、インテグレータ照明光学系２１、色分離光学系２２、導光光学系２３の配置について説明する。図４において、インテグレータ照明光学系２１は、光源装置２１１方向から順次、第１レンズアレイ２１２、第２レンズアレイ２１３、偏光変換素子２１４、重畳レンズ２１５が配置されている。これらの光学素子は、上ライトガイド２５２に設けられた突出部２５８に設けられた溝部に挿入されて保持される。保持構造については、図５、図６を用いて後述する。   Next, the arrangement of the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, and the light guide optical system 23 will be described. In FIG. 4, the integrator illumination optical system 21 includes a first lens array 212, a second lens array 213, a polarization conversion element 214, and a superimposing lens 215 arranged sequentially from the direction of the light source device 211. These optical elements are inserted and held in a groove provided in the protrusion 258 provided in the upper light guide 252. The holding structure will be described later with reference to FIGS.

色分離光学系２２は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備える。ダイクロイックミラー２２１，２２２は、インテグレータ照明光学系２１の光軸上に光軸に対して略４５度傾けて配置され、反射ミラー２２３は、ダイクロイックミラー２２１からの反射光の光軸上にダイクロイックミラー２２１と平行に配置されている。これらの光学素子は、上ライトガイド２５２に設けられた突出部の溝部に挿入されて保持されている。   The color separation optical system 22 includes two dichroic mirrors 221 and 222 and a reflection mirror 223. The dichroic mirrors 221 and 222 are disposed on the optical axis of the integrator illumination optical system 21 so as to be inclined by approximately 45 degrees with respect to the optical axis, and the reflection mirror 223 is disposed on the optical axis of the reflected light from the dichroic mirror 221. Are arranged in parallel. These optical elements are inserted and held in the groove portion of the protruding portion provided in the upper light guide 252.

次に導光光学系について説明する。導光光学系２３は、入射側レンズ２３１と、リレーレンズ２３３と、反射ミラー２３２，２３４とを備えている。これらも、上ライトガイド２５２に向けられた突出部の溝部に挿入されて保持されている。
また、光学ユニット２４に隣接する３つのフィールドレンズ２２４、３つの入射側偏光板２４２も、上述した光学素子と同様に上ライトガイド２５２に向けられた突出部の溝部に挿入されて保持されている。
これら複数の光学素子の保持構造は、図５、図６で詳しく説明する。 Next, the light guide optical system will be described. The light guide optical system 23 includes an incident side lens 231, a relay lens 233, and reflection mirrors 232 and 234. These are also inserted and held in the groove of the protruding portion directed to the upper light guide 252.
Further, the three field lenses 224 adjacent to the optical unit 24 and the three incident-side polarizing plates 242 are also inserted and held in the groove portion of the protruding portion directed to the upper light guide 252 in the same manner as the optical element described above. .
The holding structure for the plurality of optical elements will be described in detail with reference to FIGS.

図５、図６は、本実施形態のインテグレータ照明光学系２１、色分離光学系２２、導光光学系２３を構成する光学素子の上ライトガイド２５２への保持構造を示す。図５は、反射ミラー２３２の保持構造を示し、図５−（ａ）は、反射ミラー２３２が挿入される方向を図中上側に示した斜視図、図５−（ｂ）は、図５のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図５は、反射ミラー２３２を例として説明するが、他の反射ミラー２２３,２３４、ダイクロイックミラー２２１，２２２、入射側偏光板２４２にも適用できる。   FIGS. 5 and 6 show the holding structure of the optical elements constituting the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, and the light guide optical system 23 of this embodiment to the upper light guide 252. 5 shows the holding structure of the reflection mirror 232, FIG. 5- (a) is a perspective view showing the direction in which the reflection mirror 232 is inserted on the upper side in the drawing, and FIG. 5- (b) is a view of FIG. It is sectional drawing which shows an AA cross section. FIG. 5 illustrates the reflection mirror 232 as an example, but the present invention can also be applied to other reflection mirrors 223 and 234, dichroic mirrors 221 and 222, and an incident side polarizing plate 242.

図５において、上ライトガイド２５２には、突出部２５８が形成される。この突出部２５８は、反射ミラー２３２が挿入される溝部２５９が設けられている。反射ミラー２３２が溝部２５９に挿入され、突出部２５８側とは反対側の反射ミラー２３２の背面と上ライトガイド２５２の壁の間に、板ばね２７０が挿入され、この板ばね２７０の弾性力で反射ミラー２３２が突出部２５８の溝部内壁面に押し圧されて保持されている。この際、突出部２５８は、色分離光学系２２からの光束が必要な量入射されるだけの開口面積を有し、板ばね２７０の弾性力に耐えるだけの強度を有する大きさに設定される。
ダイクロイックミラー２２１、２２２の場合は、光束が透過できるように開口部が大きく設定される。
板ばね２７０は、突出部２５８と略同じになるように幅が設定されているが、反射ミラーの場合は、２枚の板ばね２７０を一体化してもよい。 In FIG. 5, the upper light guide 252 is formed with a protrusion 258. The protrusion 258 is provided with a groove 259 in which the reflection mirror 232 is inserted. A reflection mirror 232 is inserted into the groove 259, and a leaf spring 270 is inserted between the back surface of the reflection mirror 232 opposite to the protruding portion 258 side and the wall of the upper light guide 252, and the elastic force of the leaf spring 270 The reflection mirror 232 is pressed and held on the inner wall surface of the groove of the protrusion 258. At this time, the protrusion 258 has an opening area that allows a necessary amount of light flux from the color separation optical system 22 to enter, and is set to a size that can withstand the elastic force of the leaf spring 270. .
In the case of the dichroic mirrors 221, 222, the opening is set large so that the light beam can be transmitted.
The width of the leaf spring 270 is set to be substantially the same as the protruding portion 258, but in the case of a reflection mirror, the two leaf springs 270 may be integrated.

次に、入射側レンズ２３１の保持構造について説明する。図６は、入射側レンズの保持構造を示す斜視図と断面図である。図６（ａ）において、上ライトガイド２５２には、突出部２５７Ａ，２５７Ｂが一対形成されている。この突出部２５７Ａと２５２Ｂとの間に溝部２５２Ｅが設けられ、入射側レンズ２３１が挿入されている。
溝部２５２Ｅの入射側レンズ２３１の挿入口には面取りが形成されて、入射側レンズ２３１が装着しやすい形状に形成される。 Next, the holding structure of the incident side lens 231 will be described. FIG. 6 is a perspective view and a cross-sectional view showing the holding structure of the incident side lens. In FIG. 6A, the upper light guide 252 is formed with a pair of protrusions 257A and 257B. A groove 252E is provided between the protrusions 257A and 252B, and the incident side lens 231 is inserted.
A chamfer is formed at the insertion port of the incident side lens 231 in the groove 252E, and the incident side lens 231 is formed in a shape that is easy to attach.

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す。図６（ｂ）において、突出部２５７Ａには、入射側レンズ２３１側に突起部２５３が形成される。この突起部２５３は、入射側レンズ２３１の周縁部の高さ方向略中央部に入射側レンズ２３１が脱落しない程度の押圧力がかかるように設定される。
また、突起部２５３の入射側レンズ２３１が挿入される方向には、図に示すような斜面２５２Ｆが形成され、入射側レンズが挿入しやすいような形状になっている。
この際、突起部２５３は、突出部２５７Ａに設けたが、突出部２５７Ｂに設けても、両方に設けてもよい。 FIG.6 (b) shows the DD cross section of Fig.6 (a). In FIG. 6B, a protrusion 253A is formed with a protrusion 253 on the incident side lens 231 side. The protruding portion 253 is set so that a pressing force is applied to a substantially central portion in the height direction of the peripheral portion of the incident side lens 231 so that the incident side lens 231 does not fall off.
Further, a slope 252F as shown in the figure is formed in the direction in which the incident side lens 231 of the protrusion 253 is inserted, and the shape is such that the incident side lens can be easily inserted.
At this time, the protrusions 253 are provided on the protrusions 257A, but may be provided on the protrusions 257B or both.

図６（ｃ）は、突出部２５７Ａの変形例を示す断面図である。図６（ｃ）において、突出部２５７Ａには、突起部２５３が形成される。この突起部２５３は、入射側レンズ２３１の周縁部の高さ方向中央よりも外側（図中、上方向）に設けられる。突起部２５３は、入射側レンズ２３１の凸面側に設けられているので、突起部２５３と入射側レンズとは、接する程度の寸法関係にしておいても、入射側レンズ２３１は脱落しにくくなる。
また、溝部２５２Ｅの底部は、入射側レンズ２３１の周縁部の厚みと概ね同じ幅の溝２５４が形成され、入射側レンズ２３１が、この溝２５４に挿入される。 FIG. 6C is a cross-sectional view showing a modified example of the protruding portion 257A. In FIG. 6C, a protrusion 253 is formed on the protrusion 257A. The protruding portion 253 is provided on the outer side (upward in the figure) of the height direction center of the peripheral edge portion of the incident side lens 231. Since the protruding portion 253 is provided on the convex surface side of the incident side lens 231, the incident side lens 231 is not easily dropped even if the protruding portion 253 and the incident side lens are in a dimensional relationship of contact.
A groove 254 having a width substantially the same as the thickness of the peripheral edge of the incident side lens 231 is formed at the bottom of the groove 252E, and the incident side lens 231 is inserted into the groove 254.

図６（ｄ）に、他の変形例を示す。図６（ｄ）において、突出部２５７Ｂには、入射側レンズ２３１の一部（図中、上側端面）を覆う突起部２５４Ｆが形成される。この突起部部２５４Ｆの突起量は、溝部２５２Ｅと入射側レンズ２３１の周縁部厚みとの差よりも若干大きく設定される。   FIG. 6D shows another modification. In FIG. 6D, a protrusion 257 </ b> F is formed with a protrusion 254 </ b> F that covers a part of the incident side lens 231 (the upper end surface in the drawing). The protrusion amount of the protrusion 254F is set to be slightly larger than the difference between the groove 252E and the peripheral edge thickness of the incident side lens 231.

このような入射側レンズの上ライトガイド２５２への保持構造は、他のフィールドレンズ２２４、リレーレンズ２３３の保持構造にも適用できる。   Such a holding structure of the incident side lens to the upper light guide 252 can also be applied to the holding structure of the other field lens 224 and the relay lens 233.

また、前述した反射ミラー２３２の保持構造を前述したレンズの保持構造に適用することができ、逆に、入射側レンズ２３１の保持構造を反射ミラー、ダイクロイックミラー、入射側偏光板等に適用することができる。   Further, the above-described holding structure of the reflection mirror 232 can be applied to the above-described lens holding structure, and conversely, the holding structure of the incident side lens 231 can be applied to a reflection mirror, a dichroic mirror, an incident side polarizing plate, and the like. Can do.

この際、図示しないが、前述した光学素子が挿着される溝部２５２Ｅの底部に、光学素子が断面方向に位置がずれない程度の孔を設けておけば、この孔から治具等で光学素子を押し出すことによって、光学素子の抜き出しが容易にできる。   At this time, although not shown, if a hole is provided at the bottom of the groove portion 252E into which the optical element is inserted, the optical element is not displaced in the cross-sectional direction. By extruding, the optical element can be easily extracted.

図７に、本発明の光学素子の保持構造の他の実施形態を示す。図７において、上ライトガイド２５２は、溝部２５９および２５２Ｅに反射ミラー２３２、入射側レンズ２３１が挿着され、その上部端面を覆うシート２８０が設けられている。このシート２８０は、片面に着脱可能な粘着層が形成されており、上ライトガイド２５２の周縁部２５５に接着固定される。このシート２８０は、厚み方向に弾性がある合成樹脂から構成され、反射ミラー２３２や入射側レンズ２３１等の光学素子が脱落しない程度の構造的強度を有する範囲で薄くすることが好ましい。
また、シート２８０が覆う平面範囲は、光学素子の一部を覆う範囲でも、光学ユニット２４、投写レンズ３、光源装置２１１を除く光学系全体を覆うようにしてもよい。 FIG. 7 shows another embodiment of the optical element holding structure of the present invention. In FIG. 7, the upper light guide 252 is provided with a sheet 280 that covers the upper end surface of the reflection mirror 232 and the incident side lens 231 that are inserted into the grooves 259 and 252E. The sheet 280 has a removable adhesive layer formed on one side, and is adhesively fixed to the peripheral edge 255 of the upper light guide 252. The sheet 280 is preferably made of a synthetic resin having elasticity in the thickness direction, and is thin as long as the structural strength is such that optical elements such as the reflection mirror 232 and the incident side lens 231 do not fall off.
In addition, the planar range covered by the sheet 280 may cover the entire optical system excluding the optical unit 24, the projection lens 3, and the light source device 211, even in a range that covers a part of the optical element.

図８は、光源装置２１１が上ライトガイド２５２に装着された状態を示す断面図（図１、Ｂ−Ｂ断面）である。図８において、光源装置２１１を保持する光源ランプ装着枠２０１は、２本の案内軸２０２が植立されている。
これら案内軸２０２は、光源ランプ装着枠２０１の上ライトガイド２５２方向にわずかに突出した段部２０２Ａと、先端部には面取り２０２Ｂが形成されている。図１に示すように、上ライトガイド２５２に設けられた案内孔２５２Ｂは、孔内壁が３箇所切欠けられており、また、案内孔２５２Ｃは、２本の案内軸２０２を結んだ直線方向が長い略長円形とされる。 FIG. 8 is a cross-sectional view (FIG. 1, BB cross section) showing a state in which the light source device 211 is mounted on the upper light guide 252. In FIG. 8, two guide shafts 202 are planted in the light source lamp mounting frame 201 that holds the light source device 211.
These guide shafts 202 are formed with a stepped portion 202A that slightly protrudes in the direction of the upper light guide 252 of the light source lamp mounting frame 201, and a chamfer 202B at the tip. As shown in FIG. 1, the guide hole 252 </ b> B provided in the upper light guide 252 is cut out at three locations on the inner wall of the hole, and the guide hole 252 </ b> C has a linear direction connecting the two guide shafts 202. It is assumed to be a long substantially oval shape.

この際、案内孔２５２Ｂの中心最小径部２５２Ｄと案内軸２０２とは、きつめの遊嵌関係とされ、また、案内孔２５２Ｃの短径と案内軸２０２とは、きつめの遊嵌関係とされ、長径方向はゆるい遊嵌関係とされている。つまり、案内孔２５２Ｂ部でまず第１の位置規制を行い、案内孔２５２Ｃ部で案内孔２５２Ｂ部を回転中心とした光源装置２１１の回転方向の位置規制がなされる。
また、上ライトガイド２５２は、案内軸２０２の段部２０２Ａに当接しており、直接、光源ランプ装着枠２０１に接触しない。
このようにして、上ライトガイド２５２には、複数の光学素子と光源装置２１１が搭載、保持され、下ライトガイド２５１に組み合わされる。 At this time, the center minimum diameter portion 252D of the guide hole 252B and the guide shaft 202 have a loose loose fitting relationship, and the short diameter of the guide hole 252C and the guide shaft 202 have a tight loose fitting relationship. The major axis direction is loosely fitted. That is, the first position restriction is first performed at the guide hole 252B, and the position restriction in the rotation direction of the light source device 211 with the guide hole 252B part as the rotation center is performed at the guide hole 252C.
The upper light guide 252 is in contact with the stepped portion 202A of the guide shaft 202 and does not directly contact the light source lamp mounting frame 201.
In this manner, the upper light guide 252 is mounted and held with a plurality of optical elements and the light source device 211, and is combined with the lower light guide 251.

図９は、下ライトガイド２５１と上ライトガイド２５２との固定構造を示す断面図である（図１のＣ−Ｃ断面）。この固定部は、図１に示すように、インテグレータ照明光学系２１の光軸（図示しない）に対して直角方向で光軸から離れた端部両側の２個所（図１では、１個所のみが示されている）に案内部２６０と固定部２６１が設けられる（図４も参照）。案内部２６０は、案内軸と案内孔の嵌合であり、固定部２６１は螺子による螺合固定される。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a fixing structure of the lower light guide 251 and the upper light guide 252 (CC cross section in FIG. 1). As shown in FIG. 1, the fixing portion has two portions on both sides of the end portion away from the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis (not shown) of the integrator illumination optical system 21 (in FIG. 1, only one portion is provided). A guide 260 and a fixing 261 are provided (see also FIG. 4). The guide portion 260 is a fitting between a guide shaft and a guide hole, and the fixing portion 261 is screwed and fixed by a screw.

図９において、下ライトガイド２５１は、案内部としての案内軸２６０が成形されており、また、固定部としての螺子孔（雌螺子）２６１が設けられている。上ライトガイド２５２には、案内孔２６５と螺子挿入孔２６６が穿設されている。
案内孔２６５と案内軸２６０とを挿着させ、固定螺子４００を螺子孔２６１に螺合させて固定される。この際、案内孔２６５と案内軸２６０とはきつめの遊嵌とされ、固定螺子４００と螺子挿入孔２６６とはゆるい遊嵌とされる。
上ライトガイド２５２の案内孔２６５および螺子挿入孔２６６の周囲にはそれぞれ突出部２５６，２５７が形成され、これら突出部２５６，２５７が下ライトガイド２５１と当接されている。このことで、上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１との接触面積が小さく設定されている。 In FIG. 9, the lower light guide 251 is formed with a guide shaft 260 as a guide portion, and a screw hole (female screw) 261 as a fixed portion. A guide hole 265 and a screw insertion hole 266 are formed in the upper light guide 252.
The guide hole 265 and the guide shaft 260 are inserted and fixed, and the fixing screw 400 is screwed into the screw hole 261 and fixed. At this time, the guide hole 265 and the guide shaft 260 are tightly loosely fitted, and the fixing screw 400 and the screw insertion hole 266 are loosely loosely fitted.
Protrusions 256 and 257 are formed around the guide hole 265 and the screw insertion hole 266 of the upper light guide 252, respectively, and these protrusions 256 and 257 are in contact with the lower light guide 251. Thus, the contact area between the upper light guide 252 and the lower light guide 251 is set small.

上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１との固定は、前述の場所以外に、投写レンズ３の下ライトガイド２５１との固定部両脇位置にも案内部（案内軸）２６２、固定部(螺子孔)２６３が設けられ、前述と同様な構造で固定される。   The upper light guide 252 and the lower light guide 251 are fixed to the guide portion (guide shaft) 262 and the fixing portion (screw hole) at both sides of the fixing portion with the lower light guide 251 of the projection lens 3 in addition to the above-described place. ) 263 is provided and fixed in the same structure as described above.

上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１との接触部には、先述の突出部２５６，２５７のような接触面積を減ずる手段を用いることが好ましいが、光源装置２１１から離れた位置においてはこの限りではない。
また、前述したようなシート２８０を設けた際には、突出部２５６，２５７は設けなくてもよい。
また、案内孔２６５，２６７と案内軸２６０，２６２、または螺子挿入孔２６６,２６８と螺子孔２６１,２６３とは、それぞれ上ライトガイド２５２、下ライトガイド２５１どちらに設けるかは、上述の条件を満たせば適宜選択することができる。 For the contact portion between the upper light guide 252 and the lower light guide 251, it is preferable to use means for reducing the contact area such as the above-described protrusions 256 and 257, but this is not necessary at positions away from the light source device 211. Absent.
Further, when the sheet 280 as described above is provided, the protrusions 256 and 257 need not be provided.
The guide holes 265 and 267 and the guide shafts 260 and 262 or the screw insertion holes 266 and 268 and the screw holes 261 and 263 are provided in the upper light guide 252 and the lower light guide 251, respectively. If it satisfies, it can be selected appropriately.

次に、光学装置２の構成及び光路について説明する。
図１０は、光学装置２の内部構造を模式的に示し、上ライトガイド２５２の蓋体部を透視した状態を示した平面図である。図１０において光源装置２１１は、放射光源としての光源ランプ２１６、リフレクタ２１７、およびリフレクタ２１７の光束射出面を覆う防爆ガラス２１８を備える。
光源ランプ２１６から射出された放射状の光束は、リフレクタ２１７で反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ２１６として、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ２１７として放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ２１６としては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ２１７として放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
光源装置２１１から射出された光束は、インテグレータ照明光学系２１に入射される。 Next, the configuration and optical path of the optical device 2 will be described.
FIG. 10 is a plan view schematically showing the internal structure of the optical device 2 and showing a state where the lid portion of the upper light guide 252 is seen through. In FIG. 10, the light source device 211 includes a light source lamp 216 serving as a radiation light source, a reflector 217, and an explosion-proof glass 218 that covers a light beam emission surface of the reflector 217.
The radial light beam emitted from the light source lamp 216 is reflected by the reflector 217 to be a substantially parallel light beam, and is emitted to the outside. In this embodiment, a high-pressure mercury lamp is used as the light source lamp 216, and a parabolic mirror is used as the reflector 217. The light source lamp 216 is not limited to a high-pressure mercury lamp, and may be a metal halide lamp, a halogen lamp, or the like. Moreover, although the parabolic mirror is employ | adopted as the reflector 217, it is not restricted to this, You may employ | adopt the structure which has arrange | positioned the collimating concave lens in the exit surface of the reflector which consists of an ellipsoidal mirror.
The light beam emitted from the light source device 211 enters the integrator illumination optical system 21.

次に、インテグレータ照明光学系２１について説明する。
第１レンズアレイ２１２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２１６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。
第２レンズアレイ２１３は、第１レンズアレイ２１２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２１３は、重畳レンズ２１５とともに、第１レンズアレイ２１２の各小レンズの像を光学ユニット２４の後述する液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂの画像形成領域に結像させる機能を有する。 Next, the integrator illumination optical system 21 will be described.
The first lens array 212 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the illumination optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens divides the light beam emitted from the light source lamp 216 into partial light beams and emits them in the direction of the illumination optical axis.
The second lens array 213 has substantially the same configuration as the first lens array 212, and includes a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 213 has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 212 together with the superimposing lens 215 on image forming areas of liquid crystal panels 241R, 241G, and 241B, which will be described later, of the optical unit 24.

偏光変換素子２１４は、第２レンズアレイ２１３からの光束を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学ユニット２４での光の利用効率が高められている。
具体的には、偏光変換素子２１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ２１５によって最終的に光学ユニット２４の後述する液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂの画像形成領域にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂ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２１６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２１４を用いることにより、光源ランプ２１６から射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学ユニット２４における光の利用効率を高めている。 The polarization conversion element 214 converts the light beam from the second lens array 213 into substantially one type of polarized light, and thereby the light use efficiency in the optical unit 24 is enhanced.
Specifically, each partial light beam converted into approximately one type of polarized light by the polarization conversion element 214 is finally applied to an image forming area of a liquid crystal panel 241R, 241G, 241B (to be described later) of the optical unit 24 by the superimposing lens 215. Almost superimposed. In a projector using liquid crystal panels 241R, 241G, and 241B of a type that modulates polarized light, only one type of polarized light can be used, and therefore approximately half of the light flux from the light source lamp 216 that emits randomly polarized light is not used. For this reason, by using the polarization conversion element 214, the light beam emitted from the light source lamp 216 is converted into substantially one type of polarized light, and the light use efficiency in the optical unit 24 is enhanced.

色分離光学系２２は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備える。インテグレータ照明光学系２１から射出された複数の部分光束は、ダイクロイックミラー２２１により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
導光光学系２３は、入射側レンズ２３１と、リレーレンズ２３３と、反射ミラー２３２，２３４とを備えている。この導光光学系２３は、色分離光学系２２で分離された色光である青色光を光学ユニット２４の液晶パネル２４１Ｂまで導く機能を有している。 The color separation optical system 22 includes two dichroic mirrors 221 and 222 and a reflection mirror 223. The plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 21 are separated by the dichroic mirror 221 into three color lights of red (R), green (G), and blue (B).
The light guide optical system 23 includes an incident side lens 231, a relay lens 233, and reflection mirrors 232 and 234. The light guide optical system 23 has a function of guiding blue light, which is color light separated by the color separation optical system 22, to the liquid crystal panel 241 </ b> B of the optical unit 24.

この際、色分離光学系２２のダイクロイックミラー２２１では、インテグレータ照明光学系２１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分は透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー２２１によって反射した赤色光は、反射ミラー２２３で反射し、フィールドレンズ２２４を通って、赤色用の液晶パネル２４１Ｒに到達する。このフィールドレンズ２２４は、第２レンズアレイ２１３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２４１Ｇ，２４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ２２４も同様である。   At this time, in the dichroic mirror 221 of the color separation optical system 22, among the light beams emitted from the integrator illumination optical system 21, the green light component and the blue light component are transmitted, and the red light component is reflected. The red light reflected by the dichroic mirror 221 is reflected by the reflection mirror 223, passes through the field lens 224, and reaches the red liquid crystal panel 241R. The field lens 224 converts each partial light beam emitted from the second lens array 213 into a light beam parallel to the central axis (principal ray). The same applies to the field lens 224 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 241G and 241B.

また、ダイクロイックミラー２２１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー２２２によって反射し、フィールドレンズ２２４を通って、緑色光用の液晶パネル２４１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー２２２を透過して導光光学系２３を通り、さらにフィールドレンズ２２４を通って、青色光用の液晶パネル２４１Ｂに到達する。
なお、青色光に導光光学系２３が用いられているのは、青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２３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ２２４に伝えるためである。なお、導光光学系２３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。 Of the blue light and green light transmitted through the dichroic mirror 221, the green light is reflected by the dichroic mirror 222, passes through the field lens 224, and reaches the liquid crystal panel 241G for green light. On the other hand, the blue light passes through the dichroic mirror 222, passes through the light guide optical system 23, passes through the field lens 224, and reaches the liquid crystal panel 241B for blue light.
The light guide optical system 23 is used for the blue light because the optical path length of the blue light is longer than the optical path lengths of the other color lights, thereby preventing a reduction in light utilization efficiency due to light divergence or the like. It is to do. That is, this is to transmit the partial light beam incident on the incident side lens 231 to the field lens 224 as it is. The light guide optical system 23 is configured to pass blue light of the three color lights, but is not limited thereto, and may be configured to pass red light, for example.

光学ユニット２４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。入射側偏光板２４２は、色分離光学系２２で分離された色光のうち、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。
光学ユニット２４は、入射側偏光板２４２を介して入射する光束を変調し、各変調された光束を合成して光学像を射出する。 The optical unit 24 modulates an incident light beam according to image information to form a color image. The incident-side polarizing plate 242 transmits only polarized light in a certain direction out of the color light separated by the color separation optical system 22 and absorbs other light beams.
The optical unit 24 modulates a light beam incident through the incident-side polarizing plate 242 and combines the modulated light beams to emit an optical image.

従って、本実施形態によれば、光源装置２１１とインテグレータ照明光学系２１と色分離光学系２２と導光光学系２３とが上ライトガイド２５２に保持され、光学ユニット２４と投写レンズ３とが下ライトガイド２５１に保持されている。このことによって、光源装置２１１や、インテグレータ照明光学系２１、色分離光学系２２、導光光学系２３等で発熱された熱は、他の光学系装置である光学ユニット２４および投写レンズ３に伝導しにくいため、例えば液晶パネル２４１やクロスダイクロイックプリズム２４４等が高温になりにくく、液晶パネル２４１を含め長期間にわたって性能を維持することができる。また、プジェクタ１内の温度が熱伝導によって上昇しにくいため、断熱や放熱のための部材や、空間を設ける必要がなく、小型化や高輝度化に寄与することもできる。   Therefore, according to the present embodiment, the light source device 211, the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, and the light guide optical system 23 are held by the upper light guide 252, and the optical unit 24 and the projection lens 3 are lower. It is held by the light guide 251. As a result, heat generated by the light source device 211, the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, the light guide optical system 23, etc. is transmitted to the optical unit 24 and the projection lens 3 which are other optical system devices. Therefore, for example, the liquid crystal panel 241 and the cross dichroic prism 244 are not easily heated, and the performance can be maintained for a long time including the liquid crystal panel 241. Further, since the temperature in the projector 1 is unlikely to rise due to heat conduction, it is not necessary to provide a member for heat insulation or heat dissipation or a space, and it is possible to contribute to miniaturization and high luminance.

本実施形態によれば、プロジェクタ１内に発生する熱は、隣接する他の光学系装置には伝導されないことが好まましく、一方では、早く伝導放熱させること好ましいという相反する二面性がある。光源装置２１１やインテグレータ照明光学系２１と色分離光学系２２と導光光学系２３は、熱伝導率が低い合成樹脂で形成された上ライトガイド２５２で保持されているので、光学系装置それぞれに熱が伝導しにくい。
また、上ライトガイド２５２と下ライトガイド２５１とは、材質が異なり、構造的に分離されているので、相互の熱の伝導が抑えられる。
光学ユニット２４および投写レンズ３は、金属で形成された下ライトガイド２５１に保持されているが、投写レンズ３は、スクリーンへの投写焦点などの調整が行われることが多いため、構造的強度が高い金属製の下ライトガイド２５１で支持されることが好ましい。 According to the present embodiment, it is preferable that the heat generated in the projector 1 is not conducted to other adjacent optical system devices, but on the other hand, it is preferable to conduct and dissipate heat quickly. . The light source device 211, the integrator illumination optical system 21, the color separation optical system 22, and the light guide optical system 23 are held by an upper light guide 252 formed of a synthetic resin having low thermal conductivity. Hard to conduct heat.
Further, since the upper light guide 252 and the lower light guide 251 are made of different materials and structurally separated, mutual heat conduction can be suppressed.
The optical unit 24 and the projection lens 3 are held by a lower light guide 251 made of metal. However, the projection lens 3 is often adjusted in terms of the projection focus on the screen, and thus has a structural strength. It is preferably supported by a high metal lower light guide 251.

また、光学ユニット２４および投写レンズ３もわずかであるが熱を発生する。この熱は、熱伝導率が高い金属製の下ライトガイド２５１に保持されているために、素早く他の部材、例えば、外装ケース５などに伝導放熱させることができる
このように、二つの下ライトガイド２５１，２５２の材料を組み合わせ使用することで、プロジェクタ内の熱を効率よく伝導放熱と断熱をすることができる。 Further, the optical unit 24 and the projection lens 3 generate a small amount of heat. Since this heat is held by the lower light guide 251 made of metal having high thermal conductivity, it can be quickly conducted and dissipated to other members, for example, the outer case 5. By using the materials of the guides 251 and 252 in combination, the heat in the projector can be efficiently conducted and radiated and insulated.

また、本実施形態によれば、レンズアレイ２１２，２１３、偏光変換素子２１４、重畳レンズ２１５、ダイクロイックミラー２２１，２２２、反射ミラー２２３，２３２，２３４、リレーレンズ２３３、フィールドレンズ２２４などの光学素子は、上ライトガイド２５２に形成された溝部２５９や２５２Ｅに挿着され、板ばね２７０または、溝部２５２Ｅ内に設けられた突起部２５３で押圧保持される。この突起部２５３は、溝部内の光学素子挿入方向に斜面２５２Ｆを有する形状や、光学素子を挿着した際に、光学素子の外側端部の一部を覆うような鍔状の突起部２５４Ｆを有することで、装着しやすく、脱落しないので組立性が良いという効果がある。   Further, according to the present embodiment, the optical elements such as the lens arrays 212 and 213, the polarization conversion element 214, the superimposing lens 215, the dichroic mirrors 221 and 222, the reflection mirrors 223, 232 and 234, the relay lens 233, and the field lens 224 are The upper light guide 252 is inserted into the grooves 259 and 252E and is pressed and held by the leaf spring 270 or the protrusion 253 provided in the groove 252E. The protrusion 253 has a shape having an inclined surface 252F in the optical element insertion direction in the groove, or a hook-like protrusion 254F that covers a part of the outer end of the optical element when the optical element is inserted. By having, it has the effect that it is easy to wear and does not fall off, so that it is easy to assemble.

また、本実施形態によれば、光学素子を上ライトガイド２５２に挿着した後、厚み方向に弾性を有するシート２８０で覆い上ライトガイド２５２の周縁部に接着する。こうしておけば、光学素子の脱落を防止することができる。
また、このシート２８０を二つの下ライトガイド２５１，２５２の接合部に配すれば、相互の熱の伝導を著しく減ずることができる。また、衝撃吸収効果や防塵効果もある。 Further, according to the present embodiment, after the optical element is inserted into the upper light guide 252, the optical element is covered with the sheet 280 having elasticity in the thickness direction and bonded to the peripheral portion of the upper light guide 252. In this way, the optical element can be prevented from falling off.
If this sheet 280 is disposed at the joint between the two lower light guides 251 and 252, mutual heat conduction can be significantly reduced. It also has an impact absorbing effect and a dustproof effect.

本実施形態によれば、上ライトガイド２５２に保持される光学系装置と、下ライトガイド２５１に保持される光学系で構成され、それぞれの光学系装置の光軸に対して対向する位置に案内部２６０，２６２と固定部２６１，２６３を設けることによって、光学装置（光学素子）の相対的な位置を正確に規制することができ、鮮明で良好な投写表示ができる。   According to the present embodiment, the optical system device held by the upper light guide 252 and the optical system held by the lower light guide 251 are configured to be guided to positions facing the optical axis of each optical system device. By providing the portions 260 and 262 and the fixing portions 261 and 263, the relative position of the optical device (optical element) can be accurately regulated, and clear and good projection display can be performed.

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、上ライトガイド２５２は合成樹脂から形成され、下ライトガイド２５１は金属で形成されていたが、両方とも合成樹脂で形成されてもよい。
また、前記実施形態では、上ライトガイド２５２に設けられた溝部に光学素子が挿入され、板ばね２７０や突起部２５３，２５４Ｆ、シート２８０で、光学素子が保持されていたが、専用の保持部材を設け、上ライトガイド２５２に固定することもできる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, in the above-described embodiment, the upper light guide 252 is formed of a synthetic resin and the lower light guide 251 is formed of a metal. However, both may be formed of a synthetic resin.
In the above embodiment, the optical element is inserted into the groove provided in the upper light guide 252, and the optical element is held by the leaf spring 270, the protrusions 253, 254F, and the sheet 280. And can be fixed to the upper light guide 252.

従って、本発明によれば、断熱、放熱性能を向上し、このことによって、小型で、長期間にわたって良好な性能を維持できるプロジェクタを提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a projector that improves heat insulation and heat dissipation performance, and is small and can maintain good performance over a long period of time.

本発明の実施形態にかかるプロジェクタを示す斜視図。1 is a perspective view showing a projector according to an embodiment of the invention. 本発明の下ライトガイドを示す斜視図。The perspective view which shows the lower light guide of this invention. 本発明の光学ユニットを示す斜視図。The perspective view which shows the optical unit of this invention. 本発明の上ライトガイドを示す斜視図。The perspective view which shows the upper light guide of this invention. 本発明の反射ミラーの保持構造を示す斜視図と断面図。The perspective view and sectional drawing which show the holding structure of the reflective mirror of this invention. 本発明の入射側レンズの保持構造を示す斜視図と断面図。The perspective view and sectional drawing which show the holding structure of the incident side lens of this invention. 本発明の反射ミラーおよび入射側レンズの保持構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the holding structure of the reflective mirror and incident side lens of this invention. 本発明の光源装置の保持構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the holding structure of the light source device of this invention. 本発明の上ライトガイドと下ライトガイドの固定構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the fixing structure of the upper light guide and lower light guide of this invention. 本発明の光学系装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the optical system apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・ロジェクタ
２・・・光学装置
３・・・投写レンズ（投写光学系）
２１・・・インテグレータ照明光学系
２２・・・色分離系
２３・・・導光光学系
２４・・・光学ユニット
２１１・・・光源装置
２４０・・・光変調装置
２５１・・・下ライトガイド
２５２・・・上ライトガイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector 2 ... Optical apparatus 3 ... Projection lens (projection optical system)
21 ... Integrator illumination optical system 22 ... Color separation system 23 ... Light guide optical system 24 ... Optical unit 211 ... Light source device 240 ... Light modulation device 251 ... Lower light guide 252 ... Upper light guide

Claims (5)

光源と、該光源からの光束を集光均一化するインテグレータ照明光学系と、
複数の色光を単色光に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系からの光束を光変調装置に入射する導光光学系と、
前記光変調装置によって変調された光束を合成する光合成光学系と、
合成された光を投写する投写光学系と、
を備えるプロジェクタであって、
前記光源と前記インテグレータ照明光学系と前記色分離光学系と前記導光光学系とが保持される一方の光学系保持筐体と、
前記光変調装置と前記光合成光学系と前記投写光学系とが保持される他方の光学系保持筐体と、
が備えられていることを特徴とするプロジェクタ。 A light source, an integrator illumination optical system for condensing and uniforming the light beam from the light source, and
A color separation optical system for separating a plurality of color lights into a single color light;
A light guide optical system for entering a light beam from the color separation optical system into a light modulation device;
A light combining optical system for combining light beams modulated by the light modulation device;
A projection optical system that projects the combined light;
A projector comprising:
One optical system holding housing for holding the light source, the integrator illumination optical system, the color separation optical system, and the light guide optical system;
The other optical system holding housing for holding the light modulation device, the light combining optical system, and the projection optical system;
A projector comprising: 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
合成樹脂から構成される前記一方の光学系保持筐体と、
金属から構成される前記他方の光学系保持筐体と、
が備えられていることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
The one optical system holding casing made of synthetic resin;
The other optical system holding housing made of metal,
A projector comprising: 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記インテグレータ照明光学系と前記色分離光学系と前記導光光学系とを構成する光学素子と、
前記一方の光学系保持筐体に設けられた前記光学素子が挿入される溝部と、
前記溝部の一部に設けられた前記光学素子を保持する突起部と、
が備えられていることを特徴とするプロジェクタ。 In the projector according to claim 1 or 2,
An optical element constituting the integrator illumination optical system, the color separation optical system, and the light guide optical system;
A groove into which the optical element provided in the one optical system holding housing is inserted;
A protrusion for holding the optical element provided in a part of the groove;
A projector comprising: 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記一方の光学系保持筐体と前記他方の光学系保持筐体との間にあって、前記インテグレータ照明光学系と前記色分離光学系と前記導光光学系のいずれかを覆う弾性を有するシートが備えられていることを特徴とするプロジェクタ。 In the projector according to claim 1 or 2,
An elastic sheet is provided between the one optical system holding housing and the other optical system holding housing and covers any of the integrator illumination optical system, the color separation optical system, and the light guide optical system. A projector characterized by being made. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記インテグレータ照明光学系の光軸を挟んで両側、および前記投写光学系の光軸を挟んで両側に、前記一方の光学系保持筐体と前記他方の光学系保持筐体との位置を規制する案内部と、固定部とが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 4,
The positions of the one optical system holding casing and the other optical system holding casing are regulated on both sides of the optical axis of the integrator illumination optical system and on both sides of the optical axis of the projection optical system. A projector comprising a guide part and a fixed part.

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