WO2004081657A1

WO2004081657A1 - 光学装置及びこれを備えたプロジェクタ

Info

Publication number: WO2004081657A1
Application number: PCT/JP2004/003441
Authority: WO
Inventors: Yoshiyuki Yanagisawa
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2004-09-23
Also published as: JP4033210B2; JPWO2004081657A1; US7148945B2; CN100483248C; CN1751267A; US20040246390A1

Abstract

液晶表示装置４００の射出側に光軸方向に分離して第１の射出側偏光板９２０と第２の射出側偏光板９３４を互いに断熱して配置し、色合成光学装置５００の入射面に貼付けた第１の熱伝導板９２６には第１の射出側偏光板９２０を貼付け、偏光板保持枠９０４に保持された第２の熱伝導板９３６には第２の射出側偏光板９３４を貼り付け、それぞれ独立した経路で放熱することにより、射出側偏光板及び液晶表示装置の温度上昇による劣化を抑制することができる光学装置及びこれを備えたプロジェクタを提供する。

Description

¾i¾糸田 »

光学装置及びこれを備えたプロジェクタ技術分野

本発明は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が対向配置される複数の光束入射端面を有し、各光変調装置で変調された各色光を合成して射出する光学装置、およびプロジェクタに関する背景技術

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

液晶表示装置 12は、液晶層（図示せず）を介して対向する二つのガラス基板 16 A， 16 Bを有する画像形成用の液晶パネル 16と、この液晶パネル 16を内部に収容保持する二つの枠体 18 A, 18 Bを有する金属製の液晶パネル保持枠 18とを備え、色合成光学装置としての色合成プリズム 20の光入射面に金属ピン 22を介して取り付けられている。射出側偏光板 14は、色合成プリズム 2 0の光入射面に取り付けられている。

なお、図 10において、符号 24及び 26は防塵ガラスを、また 28は配線用のフレキシプノレ基板を示す。

このような光学装置の構造としては、特開 2002— 229121号公報（段落【0030】〜【0032】図 9、 10を参照）に示されるように、液晶パネルを熱伝導性のよい円柱状スぺーサを介してプリズムュニットに取り付ける方法が知られている。

また、従来の光学装置には、液晶表示装置と色合成プリズムとの間に 2つの射出側偏光板を備えたものも採用されている。このような光学装置においては、両射出側偏光板が強制対流による空気によつて冷却されることに加え、各射出側偏光板で発生する熱が配分されるため、冷却効率が高めら^ 1る。発明の開示

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

これは、各液晶パネノレ及び各入射 ·射出側偏光板における発熱量を測定する実験によって確認されている。

図 1 1は、各液晶パネノレ及び各入射 ·射出側偏光板における発熱量を測定した結果を示す表である。同表において、各液晶パネル，各入射側偏光板及び各射出側偏光板における発熱量は、緑用の射出側偏光板における発熱量を 1とした場合の比率で示す。

これより、赤 ·緑 ·青色光用の射出側偏光板における発熱量が比較的大きく、中でも緑色光用の射出側偏光板における発熱量が最大であることが理解される。本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制することができる光学装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とする。

( 1 ) 本発明の光学装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに断熱して配設された射出側偏光板とを有する光学変調装置を複数備えるとともに、

前記光学変調装置により変調された光を合成する色合成光学装置をさらに備えた光学装置であって、

前記複数の光学変調装置の各射出側偏光板は、ずれも、光軸方向に分離しており、射出側に配置される第 1の射出側偏光板と、入射側に配置される第 2の射出側偏光板とを有することを特徴とする。このため、本発明の光学装置によれば、射出側偏光板が液晶パネルに断熱して配設されてなるため、液晶パネルで発生した熱が射出側偏光板に移動することも、射出側偏光板で発生した熱が前記液晶パネルに移動することもない。

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

( 2 ) 上記 ( 1 ) に記載の光学装置においては、前記第 1の射出側偏光板と前記第 2の射出側偏光板とが互！/ヽに断熱して配置されてなることが好ましい。

このように構成することにより、前記 2つの射出側偏光板で発生する熱を、それぞれ別経路で放熱することが可能になり、射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層抑制することができる。

( 3 ) 上記（2 ) に記載の光学装置においては、前記色合成光学装置の各入射面には第 1の熱伝導板が貼付され、

前記第 1の熱伝導板には前記第 1の射出側偏光板が貼り付られるとともに、前記液晶パネル側に突出する断熱ピンが取り付けられており、

前記断熱ピン上には、前記第 2の射出側偏光板が貼付された第 2の熱伝導板を保持する偏光板保持枠と、前記液晶パネルを保持する液晶パネル保持枠とが互レ、に所定の間隔をもって固定されてなることが好ましい。

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

( 4 ) 上記 ( 1 ) に記載の光学装置においては、前記第 1の射出側偏光板と前記第 2の射出側偏光板とが熱的に接続されてなることもまた好ましい。このように構成することにより、前記 2つの射出側偏光板で発生する熱を同じ経路から放熱することが可能になり、放熱機構を簡単にすることができる。また、これら 2つの射出側偏光板において発熱量の大きい射出側偏光板から他の射出側偏光板への熱の伝導が可能になるため、射出側偏光板の温度上昇を平均化することができる。

( 5 ) 上記（4 ) に記載の光学装置においては、前記色合成光学装置の各入射面には第 1の熱伝導板が貼付され、

前記第 1の熱伝導板には、前記第 1の射出側偏光板が貼付されるとともに、前記第 2の射出側偏光板が貼付された第 2の熱伝導板を保持する偏光板保持枠が取り付けられており、

前記第 1の熱伝導板又は前記偏光板保持枠には液晶パネル側に突出する断熱ピンが取り付けられており、

前記断熱ピン上には、前記液晶パネルを保持する液晶パネル保持枠が固定されてなることが好ましい。

このように構成することにより、前記第 1の射出側偏光板で発生した熱及び前記第 2の射出側偏光板で発生した熱は第 1の熱伝導板に伝導され、前記液晶パネルで発生した熱は液晶パネル保持枠に伝導される。しかも、これらの熱は、断熱ピンで断熱されているため、これら 2つの射出側偏光板及び液晶パネルで発生する熱が干渉することを効果的に防止することができる。

( 6 ) 上記（1 ) 〜（5 ) のいずれかに記載の光学装置においては、前記第 1の熱伝導板は、前記色合成光学装置に連接された熱伝導プロックに熱的に接続されてなり、前記液晶パネル保持枠はこの光学装置を支持する光学部品用筐体に熱的に連結されていることが好ましい。

このように構成することにより、第 1の熱伝導板に伝導された熱を熱伝導プロックに放熱することができるため、色合成光学装置が水晶等の熱伝導性の高い材料から作られていない場合には放熱性が高まり好適である。この場合、第 1の熱伝導板は熱伝導ゴムを介して熱伝導プロックに貼り付けることが好ましい。なお、熱伝導プロックに伝導された熱はプロジェクタの外装ケース等に放熱することができる。また、液晶パネノレ保持枠に伝導された熱は、この光学装置を支持する光学部品用筐体に放熱することができる。この場合、液晶パネル保持枠は熱伝導ゴム部材を介して光学部品用筐体に熱的に接続することが好ましい。

( 7 ) 上記 ( 3 ) 又は ( 5 ) に記載の光学装置においては、前記 3つの偏光板保持枠は互レ、に熱的に接続されてなることが好ましい。

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

( 8 ) 上記（7 ) に記載の光学装置においては、前記 3つの偏光板保持枠は熱伝導性ゴムによつて熱的に接続されてなることが好ましい。

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

( 9 ) 上記（7 ) に記載の光学装置においては、前記 3つの偏光板保持枠は、前記偏光版保持枠のうち互いに隣接する 2つの偏光板保持枠に粘着する熱伝導性層と、これら両熱伝導層間に介在する熱伝導性部材とによって熱的に接続されてなることが好ましい。

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

( 1 0 ) 上記 ( 1 ) 〜（9 ) のいずれかに記載の光学装置においては、前記第 2 の射出側偏光板のク口ス透過率は、全透過率の 5 0 %より大きい透過率に設定されていることが好ましい。このように構成することにより、第 1の熱伝導板、熱伝導性ブロックを介して効率よくプロジェクタの外装ケース等に放熱でき第 2の射出側偏光板より放熱性を高めることが容易な第 1の射出側偏光板において、発熱量をより大きくすることができるため、射出側偏光板の温度上昇による劣化を効果的に抑制することができる。

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

( 1 1 ) 上記（1 ) 〜（1 0 ) のいずれかに記載の光学装置において、前記第 1 の熱伝導板は、前記第 2の熱伝導板より熱伝導率の高い部材によって形成されていることが好ましい。

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

( 1 2 ) 本発明の光学装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに断熱して配設された射出側偏光板とを有する光学変調装置を複数組備えた光学装置であって、少なくとも前記複数の光学変調装置のうち一番光強度の強い光が通過する光学変調装置については、その射出側偏光板が、光軸方向に分離して配設された 2つの射出側偏光板からなることを特徴とする。

このため、本明の光学装置によれば、射出側偏光板が液晶パネルに断熱して配設されてなるため、液晶パネルで発生した熱が射出側偏光板に移動することも、射出側偏光板で発生した熱が前記液晶パネルに移動することもない。

したがつて、射出側偏光板で発生した熱と液晶パネルで発生した熱とが干渉するのを阻止することができ、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制することができる。

また、本発明の光学装置によれば、少なくとも一番光強度の強い光が通過する光学変調装置については、射出側偏光板が光軸方向に分離して配設された第 1及ぴ第 2の 2つの射出側偏光板からなるため、少なくとも一番光強度の強い光が通過する光学変調装置については、従来は 1枚の射出側偏光板で発生していた熱が、これら 2つの射出側偏光板で分散して発生することとなるため、射出側偏光板の温度上昇による劣化を抑制することができる。

前記複数の光学変調装置が赤、緑、青の各色光を変調するための光学変調装置である場合には、一番光強度の強い光が通過する光学変調装置とは緑色光を変調するための光学変調装置である。

このため、青色光用及ぴ赤色光用の光学変調装置については、必ずしも、その射出側偏光板が光軸方向に分離して配設されたものである必要はないが、これら青色光用及び赤色光用の光学変調装置についても、これらのうちいずれか、又はこれら両方について、その射出側偏光板が光軸方向に分離して配設された 2つの射出側偏光板からなるものであってもよい。

この場合、二番目に光強度の強い光が通過する光学変調装置は青色光用の光学変調装置であるため、青色光用の光学変調装置について、その射出側偏光板が光軸方向に分離して配設された 2つの射出側偏光板からなるものであることが好ましい。

( 1 3 ) 本発明に係るプロジェクタは、照明光を射出する照明装置と、この照明装置から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系によって分離された各色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の光学装置とを備えたプロジェクタにおいて、

前記光学装置は、上記（1 ) 〜（1 2 ) のいずれかに記載の光学装置であることを特 ί敷とする。 ·

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

図面の簡単な説明

【図 1 3 本発明の実施形態 1に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。

【図 2〗光学系の概略構成を説明するために示す平面図。【図 3】実施形態 1の液晶表示装置の取付状態を示す分解斜視図。

【図 4】色合成プリズムの設置状態を示す斜視図。

【図 5】 (a) , (b) は色合成プリズムの熱伝導ゴム部材を示す斜視図。【図 6〗（a) ，（b) は熱伝導板と偏光板の取付状態を示す斜視図。

〖図 7〗 (a) ， (b) は偏光板保持枠と偏光板の取付状態を示す斜視図。【図 8〗実施形態 2の液晶表示装置の取付状態を示す分解斜視図。

【図 9〗 (a) , (b) は偏光板保持枠の他の連結状態を示す断面図。

【図 1 0〗従来の液晶表示装置を示す断面図。

【図 1 1〗液晶パネル及び偏光板の発熱量を測定した結果を示す表。発明を実施する為の最良の形態

〔1. 第 1実施形態〕

以下、本発明が適用された光学装置及びこれを備えたプロジェクタにっき

、図に示す実施の形態に基づいて説明する。先ず、本発明の実施形態 1にっき、図 1〜図 7を用いて説明する。

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

図 1において、符号 1で示すプロジェクタは、装置前方に突出する投写レンズ 600を有する光学系 4 (図 2に図示）を備えている。光学系 4は、投写レンズ 6 0 0を除き、外装ケース 3に内蔵されている。外装ケース 3は、アッパーケース 3 A及びロアケース 3 Bからなる略角形状の箱体によって形成されている。光学系 4は、図 2に示すように、投写レンズ 6 0 0に加え、照明光学系 1 0 0 と色分離光学系 2 0 0とリレー光学系 3 0 0と 3つの液晶表示装置 4 0 0 R , 4 0 0 G , 4 0 0 Bと色合成光学系（色合成光学装置） 5 0 0とから大略構成されている。各光学系の構成要素は、色合成光学系（色合成光学装置） 5 0 0を中心に略水平方向に配置されている。

照明光学系 1 0 0は、光源装置 1 1 0と第 1のレンズァレイ 1 2 0と第 2のレンズアレイ 1 3 0と偏光変換素子 1 4 0と重畳レンズ 1 5 0とを備えている。光源装置 1 1 0は、光源ランプ (図示せず) 及びリフレクタ 1 1 0 Bを有している。光源ランプには例えば高圧水銀ランプが用いられている。リフレクタ 1 1 0 Bには放物面鏡が用いられている。これにより、光源ランプから射出された放射光がリフレクタ 1 1 0 Bによって一方向に反射され、光軸 O Cに略平行な光となって第 1のレンズアレイ 1 2 0に入射される。

光源ランプとしては、メタルハラィドランプやハロゲンランプ等の他の光源ランプを用いてもよい。

また、リフレクタ 1 1 0 Bとしては、楕円面鏡や球面鏡を用いるようにしてもよい。この場合、光源装置 1 1 0から射出される光が第 1のレンズアレイ 1 2 0 に効率よく入射するように、光源装置 1 1 0と第 1のレンズァレイ 1 2 0との間にレンズ等を配置することが好ましい。

第 1のレンズアレイ 1 2 0は、複数の小レンズをマトリックス状に配列して形成されている。そして、光源装置 1 1 0からの光を複数の部分光束に分割するとともに、これら各部分光束を集光させるように構成されている。

第 2のレンズアレイ 1 3 0は、第 1のレンズアレイ 1 2 0の小レンズに対応するように配列された複数の小レンズを有している。そして、第 1のレンズアレイ 1 2 0から射出された各部分光束の中心軸をシステム光軸に平行に揃えるように構成されている。偏光変換素子 1 4 0は、非偏光な光を 3つの液晶表示装置 4 0 O R , 4 0 0 G ， 4 0 0 Bで利用可能な偏光方向を有する偏光光に揃えるように構成されている重畳レンズ 1 5 0は、第 2のレンズアレイ 1 3 0 (及び偏光変換素子 1 4 0 ) を射出した光を所定の被照明領域（液晶表示装置 4 0 O R , 4 0 0 G , 4 0 0 B。の画像形成領域) に重畳させるように構成されている。このため、第 1のレンズアレイ 1 2 0及び第 2のレンズァレイ 1 3 0の作用と相俟って液晶表示装置 4 0 O R , 4 0 0 G , 4 0 0 Bの画像形成領域をほぼ均一に照明することができる。色分離光学系 2 0 0は、第 1のダイクロイツクミラー 2 1 0と第 2のダイク口イツクミラー 2 2 0と反射ミラ一2 3 0とを有している。そして、照明光学系 1 0 0から射出される照明光をそれぞれ異なる波長域の 3色の照明光に分離するように構成されている。

第 1のダイクロイツクミラー 2 1 0は、略赤色（R) の光を直角に反射して反射ミラー 2 3 0に向かって進行させ、略青色（B ) 及び略緑色（G) の光を透過させて第 2のダイクロイックミラー 2 2 0に向かって進行させるように構成されている。

第 2のダイクロイツクミラー 2 2 0は、略緑色（G) の光を直角に反射して射出部 2 0 0 gから色合成光学系 5 0 0に向かって射出し、また略青色（B ) の光を透過させて射出部 2 0 0 bからリレー光学系 3 0 0に向かって射出するように構成されている。

反射ミラー 2 3 0は、略赤色（R) の光を直角に反射して射出部 2 0 0 rから色合成光学系 5 0 0に向かって射出するように構成されている。

色分離光学系 2 0 0における R光の射出部 2 0 0 r及び G光の射出部 2 0 0 g の射出側（液晶表示装置側）には、それぞれフィールドレンズ 2 4 O R , 2 4 0 Gが配置されている。これにより、各射出部 2 0 0 r， 2 0 0 gから射出した R ， G光が液晶表示装置 4 0 0 R , 4 0 0 Gの液晶パネルを照明するように集光する。通常、照明光学系 1 0 0からの各部分光束が略平行な光束となるように設定されている。リレー光学系 300は、入射側レンズ 310と入射側反射ミラー 320とリレ一レンズ 330と射出側反射ミラー 340とフィールドレンズ 350とを有している。そして、色分離光学系 200における射出部 200 bから射出した B光が各リレ一レンズ 310， 330， 350において透過（各反射ミラー 320， 3 40においては反射) し、リレー光学系 300における B光の射出部 300 bから色合成光学系 500に向かって射出されるように構成されている。これにより、射出部 300 bから射出した B光が液晶表示装置 400 Bの液晶パネルを照明する。これにより、光路長が最大である B光の光量損失が抑制される。

フィールドレンズ 350に入射する光束の大きさは、第 1のリレーレンズ 31 0に入射する光束の大きさと略等しくなるように設定されている。

なお、本実施形態では、リレー光学系 300を通過する色の照明光が B光である場合について説明したが、 B光に代えて R光等の他の色光であってもよい。液晶表示装置 40 OR, 400G, 400Bは、例えば透過型の三つの液晶表示装置からなり、 RGBの各色光に対応させて色合成光学系 500の入射側に配置されている。そして、色分離光学系 200 (B光の場合はリレー光学系 300 ) から射出した各色光を変調し、各色光に対応した画像情報を付加するように構成されている。すなわち、液晶表示装置 400 R, 400 G， 400 B (後述の液晶パネル）は、ドライバ（図示せず）によって画像情報に応じたスイッチング制御が行われる。これにより、各液晶表示装置 400 R, 400 G, 400Bを通過する各色光が変調される。

液晶表示装置 40 OR, 400 G, 400Bは、ほぼ同一の構成であるため、液晶表示装置 40 OR, 400 Bの構成についての説明は省略し、液晶表示装置 400 Gの構成についてのみ説明する。液晶表示装置 400 Gは、図 3に示すように液晶パネル 400 g及び液晶パネル保持枠としての金属枠 902から大略構成されている。

なお、液晶表示装置 400Gの入射側及び射出側に配置される偏光板、偏光板保持枠等の構成部材は液晶表示装置 400R, 400 Bの入射側及び射出側にも同様に配置されるため、これら構成部材については同一又は同等 (R， G, Bの違い）の符号を付けて説明する。液晶パネル 4 0 0 gは、液晶層（図示せず）を介して互いに対向する二つのガラス基板（T F T基板 9 0 O A及び対向基板 9 0 O B ) を備え、金属枠 9 0 2内に収容保持され、かつ配線用のフレキシブル基板 4 0 0 _{g l}に接続されている。ガラス基板 9 0 0 Aは、液晶層側に規則的に配列された多数の画素電極と、これら画素電極に対して画像信号に応じた電圧を印加するための薄膜トランジスタ

(T F T) からなるスイッチング素子 (共に図示せず) とを有し、全体が平面矩形状を有している。

ガラス基板 9 0 O Aの射出側には、透明ガラスからなる防塵力バー 9 0 6が貼付されている。防塵カバー 9 0 6の平面サイズ (縦横寸法) は、ガラス基板 9 0 0 Aの平面サイズと略同一のサイズに設定されている。

ガラス基板 9 0 0 Bは、ガラス基板 9 0 O Aの画素電極に対向する対向電極（図示せず）を有し、全体がガラス基板 9 0 O Aより若干小さい平面矩形状を有している。

ガラス基板 9 0 0 Bの入射側には、透明ガラスからなる防塵カバー 9 0 8が貼付されている。防塵カバー 9 0 8の平面サイズ（縦横寸法）は、ガラス基板 9 0 0 Bの平面サイズと略同一のサイズに設定されている。

金属枠 9 0 2は、第 1の枠体 9 0 2 A及び第 2の枠体 9 0 2 Bからなり、偏光板保持枠としての金属枠 9 0 4の入射側に配置され、かつ図 4に示すように光学部品用筐体 9 2 2上の支柱 9 2 2 Aに第 2の熱伝導ゴム部材 9 2 4を介して連結されている。これにより、液晶パネル 4 0 0 gで発生した熱が第 2の熱伝導ゴム部材 9 2 4を介して、また第 2の熱伝導ゴム部材 9 2 4及び支柱 9 2 2 Aを介して光学部品用筐体 9 2 2に熱伝導される。

第 1の枠体 9 0 2 Aは、ガラス基板 9 0 O A及び防塵カバー 9 0 6を収容可能な射出側の空間部（図示せず）と、この空間部に連通してガラス基板 9 0 0 B及び防塵カバー 9 0 8を収容可能な入射側の空間部（図示せず）とを有し、全体が略四角形状の段状枠によつて形成されている。

第 1の枠体 9 0 2 Aの角部には、図 3に示すように、ガラス基板 9 0 O A, 9 0 O Bの並列方向 (第 1の枠体の厚さ方向) に開口するピン揷通孔 9 0 2 9 0 2 A₄が設けられている。第 1の枠体 9 0 2 Aの両側部には、水平方向に突出する係合突起 9 0 2 A₅, 9 0 2 A₆ (係合突起 9 0 2 A₅のみ図示）が設けられている。第 1の枠体 9 0 2 Aの入射側には入射側偏光板 9 1 8 G (図 2に図示 ) が配置されている。

第 2の枠体 9 0 2 Bは、図 3に示すように、第 1の枠体 9 0 2 Aの射出側に係脱自在に装着されている。第 2の枠体 9 0 2 Bの両側部には、第 1の枠体 9 0 2 Aの係合突起 9 0 2 /\₅, 9 0 2 A₆に係合可能な係合孔 9 0 2 bい 9 0 2 b ₂を有する弾性変形可能なフック 9 0 2 9 0 2 B₂が設けられている。第 2の枠体 9 0 2 Bの射出側には、図 3及び図 6に示すように、第 1の射出側偏光板 9 2 0 Gを貼付する第 1の熱伝導板 9 2 6が配置されている。

第 1の熱伝導板 9 2 6は、図 3に示すように、色合成光学系 5 0 0の入射側に配置され、かつ図 5 ( a ) に示す熱伝導プロック 9 2 8及び色合成光学装置固定板 9 3 0上に同図（b ) に示す第 1の熱伝導ゴム部材 9 3 2を介して連結されている。これにより、偏光板 9 2 0 Gで吸収された熱が第 1の熱伝導板 9 2 6に熱伝導されると、この第 1の熱伝導板 9 2 6から第 1の熱伝導ゴム部材 9 3 2を介して熱伝導プロック 9 2 8及び色合成光学装置固定板 9 3 0に熱伝導される。この場合、熱伝導プロック 9 2 8が外装ケース 3 (図 1に図示）に連接されていると、偏光板 9 2 0 Gで吸収された熱が第 1の熱伝導板 9 2 6から第 1の熱伝導ゴム部材 9 3 2及び熱伝導プロック 9 2 8を介して外装ケース 3に熱伝導され、この外装ケース 3からケース外に放散される。

一方、金属枠 9 0 4は、図 3 , 図 4及び図 7 (図 3では緑色光路用の金属枠のみ）に示すように、色合成光学系 5 0 0の緑（G) 色光の入射側に配置され、第 2の射出側偏光板 9 3 4 Gを貼付する第 2の熱伝導板 9 3 6を保持するように構成されている。第 2の射出側偏光板 9 3 4 Gのクロス透過率は、全透過率の 5 0 %より小さい透過率に設定されている。これにより、第 1の射出側偏光板 9 2 0 Gにおいて吸収される熱量が第 2の射出側偏光板 9 3 4 Gにおいて吸収される熱量と比べて多くなるが、第 1の射出側偏光板 9 2 0 Gからの熱が第 1の熱伝導板 9 2 6 , 第 1の熱伝導ゴム部材 9 3 2を介して熱伝導プロック 9 2 8，色合成光学装置固定板 9 3 0に効果的に熱伝導される。金属枠 9 0 4の角部には、金属枠 9 0 2 (第 1の枠体 9 0 2 A) のピン揷通孔 9 0 2 Ai〜 9 0 2 A₄にそれぞれ対応するピン揷通孔 9 0 4 A_L〜 9 0 4 A₄が設けられている。ピン揷通孔 9 0 4 AL〜 9 0 4 A₄， 9 0 2 Ai S 0 2 A₄には断熱ピン 9 3 8が挿通して紫外線硬化樹脂等により固定されている。

断熱ピン 9 3 8は、図 3に示すように、液晶パネル側に突出する 4本の段（鍔部）付きピンからなり、第 1の熱伝導板 9 2 6の入射側角部に取り付けられている。断熱ピン 9 3 8の途中部には各金属枠 9 0 2 , 9 0 4が互いに所定の間隔をもって固定されている。これにより、第 1の熱伝導板 9 2 6及び金属枠 9 0 2 , 9 0 4は断熱ピン 9 3 8によって連結されることになる。このため、液晶パネノレ 4 0 0 gと第 1の熱伝導板 9 2 6との間，液晶パネル 4 0 0 gと第 2の熱伝導板 9 3 6との間及び第 1の熱伝導板 9 2 6と第 2の熱伝導板 9 3 6との間を熱移動することはない。このため、これらの熱をそれぞれ別経路で放熱することが可能になり、射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層抑制することができる。また、金属枠 9 0 4は、図 4及び図 7に示すように、'赤（R) 及び青（B ) 用の 3つの金属枠 9 0 4が互いに熱的に接続されている。すなわち、 3つの金属枠 9 0 4のうち互いに隣接する 2つの金属枠 9 0 4は直角に配置され、図 7に示すように熱伝導性ゴムからなる熱伝導性部材 9 4 0によって連結されている。これにより、両金属枠 9 0 4に熱伝導性部材 9 4 0が粘着され、両金属枠 9 0 4間の熱伝導が熱伝導性部材 9 4 0を介して効果的に行われる。このため、これら 3つの第 2の射出側偏光板において一番発熱量の大きい緑用の第 2射出側偏光板から他の 2つの第 2射出側偏光板への熱の伝導が可能になるため、第 2射出側偏光板の温度上昇による劣化をより一層効果的に抑制することができる。

色合成光学系 5 0 0は、ダイクロイツクプリズム等の色合成プリズムからなり、各液晶表示装置 4 0 O R , 4 0 0 G , 4 0 0 Bの射出側に配置され、かつ熱伝導ブロック 9 2 8と色合成プリズム固定板 9 3 0との間に介装されている。そして、液晶表示装置 4 0 0 R , 4 0 0 G , 4 0 0 Bによって変調された各色光を入射させて合成し得るように構成されている。色合成光学系 5 0 0の入射側には、第 1の熱伝導板 9 2 6が R， G , B光に対応させて配置されている。また、色合成光学系 500の射出側には、第 1の熱伝導板 926に熱伝導ゴム部材 932を介して熱伝導可能な射出側熱伝導板 942が配置されている。

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

以上の構成により、実施形態 1に係るプロジェクタは、第 1の熱伝導板 926 と金属枠 902及び金属枠 902と金属枠 904とが共に断熱ピン 938を介して連結されているため第 1の射出側偏光板 92 OR, 920G, 920 B及び第 2の射出側偏光板 934 R, 934G, 934 Bが共に液晶パネル 400 r , 4 00 g, 400 bと断熱される。

また、第 1の熱伝導板 926と金属枠 904とが断熱ピン 938を介して連結されているため、第 1の射出側偏光板 920 R， 92 OG, 920Bと第 2の射出側偏光板 934 R, 934G, 934Bとが断熱される。

このため、液晶パネル 400 r , 400 g, 400 bで発生した熱が第 1の射出側偏光板 920R, 920G, 920 B及び第 2の射出側偏光板 934 R, 9 34G, 934Bに移動することがなく、また第 1の射出側偏光板 92 OR, 9 20G, 920 Bと第 2の射出側偏光板 934 R， 934G, 934Bとの間の熱移動もない。

したがって、本実施形態においては、第 1の射出側偏光板 92 OR, 920G , 920.Β及び第 2の射出側偏光板 934 R， 934G, 934Bで発生した熱と液晶パネル 400 r , 400 g, 400 bで発生した熱との干渉を阻止することができ、第 1の射出側偏光板 920R, 920G, 920B及び第 2の射出側偏光板 934R, 934G, 934 Bの温度上昇による劣化を確実に抑制することができる。

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

さらに、本実施形態においては、 R · G · B光用の第 1の熱伝導板 926を第

1の熱伝導ゴム部材 932によつて熱伝導可能に連結されているため、発熱量の比較的大きい G . B光用の偏光板 920 G, 920 Bと発熱量の比較的小さい R 光用の偏光板 92 ORとの温度上昇を均等化することができ、部品寿命のばらつき発生を防止することができる。

〔2. 第 2実施形態〕

次に、本発明の実施形態 2にっき、図 8を用いて説明する。

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

本実施形態に示す光学装置は、第 1の射出側偏光板と第 2の射出側偏光板とが互レヽに熱伝導可能に連結されている点に特徴がある。

このため、色合成光学系 500の G光入射側に配置される第 1の熱伝導板 92 6上には、第 2の射出側偏光板 934 Gを貼付する第 2の熱伝導板 936が偏光板保持枠としての金属枠 904を介して熱伝導可能に接着されている。

同様に、色合成光学系 500の R， B光入射側に配置される第 1の熱伝導板 9

26にも、第 2の射出側偏光板 934R， 934B (図 8には図示せず）を貼付する第 2の熱伝導板 936が金属枠 904を介して接着されている。

このように構成されているため、第 2の射出側偏光板 934R, 934G, 9

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

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

したがって、本実施形態においては、実施形態 1の場合と同様に、第 1の射出側偏光板 920 R, 920 G , 920 B及び第 2の射出側偏光板 934 R, 93 4 G, 934 Bで発生した熱と液晶パネル 400 r , 400 g , 400 bで発生した熱とが干渉するのを阻止することができ、第 1の射出側偏光板 92 OR, 9

20 G, 920 B及び第 2の射出側偏光板 934 R， 934G, 934 Bの温度上昇による劣化を抑制することができる。

また、本実施形態においては、 R · G■ B光用の第 1の熱伝導板 926、 R ·

G · B光用の第 2の熱伝導板 936及び金属枠 904が第 1の熱伝導ゴム部材 9

32によって熱伝導ブロック 928に熱伝導可能に連結されているため、発熱量の比較的大きい G■ B光用の第 1の射出側偏光板 920G, 920B及び第 2の射出側偏光板 934 G， 934Bと発熱量の比較的小さい R光用の第 1の射出側偏光板 920 R, 第 2の射出側 934 Rとの温度上昇を均等化することができ、これらの射出側偏光板の温度上昇を全体として抑制することができる。

なお、本実施形態においては、 R ■ G · B光用の金属枠 904のうち互いに隣接する 2つの金属枠 904間に介在する熱伝導性部材 940が熱伝導性ゴムによつて形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、熱伝導性ゴムと熱伝導性樹脂又は金属とによって形成されるものでもよい。この場合、図 9 (a) に示すように、 3つの金属枠 904のうち互いに隣接する 2つの金属枠 904に熱伝導性ゴムからなる第 1の熱伝導性部材 94 OAが粘着され、これら両熱伝導性部材 94 OA間に熱伝導性樹脂又は金属からなる第 2の熱伝導性部材 940 Bが介装されている。そして、第 1の熱伝導性部材 940 A及び第 2 の熱伝導性部材 940 Bは金属枠 904にビス 940 Cによつて締結されているこのように構成されているため、 3つの金属枠 904のうち互いに隣接する 2 つの金属枠 904に熱伝導性部材 940 (第 1の熱伝導性部材 940 A及び第 2 の熱伝導性部材 940 B) が強固に粘着される。これにより、互いに隣接する 2 つの金属枠 9 0 4間の熱伝導が熱伝導性部材 9 4 0を介して一層効果的に行われる。

また、本発明における熱伝導性部材 9 4 0としては、グラフアイト及び熱伝導性樹脂又は金属によって形成されるものでもよい。この場合、図 9 ( b ) に示すように、 3つの金属枠 9 0 4のうち互いに隣接する 2つの金属枠 9 0 4に密着するシート状のグラフアイトからなる第 1の熱伝導性部材 9 4 0 Dが密着され、これら両熱伝導性部材 9 4 0 D間に熱伝導性樹脂又は金属からなる第 2の熱伝導性部材 9 4 0 Eが介装されている。そして、第 1の熱伝導性部材 9 4 0 D及び第 2 の熱伝導性部材 9 4 0 Eを金属枠 9 0 4にビス 9 4 0 Cによつて締結されている。

このように構成されているため、 3つの金属枠 9 0 4のうち互いに隣接する 2 つの金属枠 9 0 4に熱伝導性部材 9 4 0 (第 1の熱伝導性部材 9 4 0 D及び第 2 の熱伝導性部材 9 4 0 E ) が強固に密着される。これにより、互いに隣接する 2 つの金属枠 9 0 4間の熱伝導が熱伝導性部材 9 4 0を介して一層効果的に行われる。

〔3 . 第 3実施形態〕

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

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

Claims

1 . 液晶パネルと、前記液晶パネルに断熱して配設された射出側偏光板とを有する複数の光学変調装置と、

前記複数の光学変調装匱により変調された光を合成する色合成光学装置を備えた光学装置であって、

前記複数の光学変調装置の前記射出側偏光板はいずれも、光軸方向に分離しており、射出側に配置される第 1の射出側偏光板と、入射側に配置される第 2の射出側偏光板の 2つの射出側偏光板を有することを特徴とする光学装置。

2 . 請求項 1に記載の光学装置において、前記第 1の射出側偏光板と前記第 2の射出側偏光板とは互いに断熱して配置されることを特徴とする光学装置。

3 . 請求項 2に記載の光学装置において、前記色合成光学装置の各入射面には第 1の熱伝導板が貼付され、前記第 1の熱伝導板には前記第 1の射出側偏光板が貼り付けられるとともに、前記液晶パネル側に突出する断熱ピンが取り付けられており、

前記断熱ピン上には、前記第 2の射出側偏光板が貼付された第 2の熱伝導板を保持する偏光板保持枠と、前記液晶パネルを保持する液晶パネル保持枠とが互レ、に所定の間隔をもって固定されていることを特徴とする光学装置。

4 . 請求項 1に記載の光学装置において、前記第 1の射出側偏光板と前記第 2の射出側偏光板とは熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。

5 . 請求項 4に記載の光学装置において、前記色合成光学装置の各入射面には第 1の熱伝導板が貼付され、前記第 1の熱伝導板には、前記第 1の射出側偏光板が貼付されるとともに、前記第 2の射出側偏光板が貼付された第 2の熱伝導板を保持する偏光板保持枠が取り付けられており、

前記断熱ピン上には、前記液晶パネルを保持する液晶パネル保持枠が固定されていることを特徴とする光学装置。

6 . 請求項 1〜 5のいずれかに記載の光学装置において、前記第 1の熱伝導板は、前記色合成光学装置に連接された熱伝導プロックに熱的に接続されており、前記液晶パネル保持枠は前記光学装置を支持する光学部品用筐体に熱的に連結されていることを特徴とする光学置。 '

7 . 請求項 3又は 5に記載の光学装置において、前記複数の偏光板保持枠は互いに熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。

8 . 請求項 7に記載の光学装置において、前記複数の偏光板保持枠は熱伝導性ゴムによって熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。

9 . 請求項 7に記載の光学装置において、前記複数の偏光板保持枠は、互いに隣接する 2つの偏光板保持枠に粘着する熱伝導性層と、前記熱伝導性層間に介在する熱伝導性部材とによつて熱的に接続されていることを特徴とする光学装置。

1 0 . 請求項 1〜 9のいずれかに記載の光学装置において、前記第 2の射出側偏光板のクロス透過率は、全透過率の 5 0 %より大きい透過率に設定されていることを特徴とする光学装置。

1 1 . 請求項 1〜 1 0のいずれかに記載の光学装置において、前記第 1の熱伝導板は、前記第 2の熱伝導板より熱伝導率の高い部材によって形成されていることを特徴とする光学装置。

1 2 . 液晶パネルと、前記液晶パネルに断熱して配設された射出側偏光板とを有する光学変調装置を複数組備えた光学装置であって、

少なくとも前記複数の光学変調装置のうち一番光強度の強い光が通過する光学変調装置は、前記射出側偏光板が、光軸方向に分離して配設された 2つの射出側偏光板からなることを特徴とする光学装置。

1 3 . 照明光を射出する照明装置と、

前記照明装置から射出された照明光を複数の色光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系によって分離された各色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の光学装置とを備えたプロジェクタにおいて、

前記光学装置は、請求項 1〜1 2のいずれかに記載の光学装置であることを特徴とするプロジェクタ。