偏光変換素子、照明光学装置及び液晶プロジェクタ
【課題】偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却する。
【解決手段】偏光変換素子の遮光板３４から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段２６を備え、遮光板３４と偏光変換素子のプリズム３２とを密着させる。
【解決手段】偏光変換素子の遮光板３４から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段２６を備え、遮光板３４と偏光変換素子のプリズム３２とを密着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光変換素子や、偏光変換素子を設けた照明光学装置や、照明光学系に偏光変換素子を設けた液晶プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面の投射型表示装置として、液晶プロジェクタが普及している。液晶プロジェクタは、周知のように、光源からの出射光を照明光学系を介して液晶パネルに入射させ、液晶パネルで映像信号に応じて変調した光を、投射レンズによってスクリーンに投射するものである。
【０００３】
液晶プロジェクタの高輝度化を実現するためには、光源からの出射光量を増加させたり光の利用効率を高めるなどして、液晶パネルへの入射光量を増加させなければならない。しかし、液晶パネルへの入射光量が増加すると、液晶パネルの温度が上昇して、液晶プロジェクタの動作の信頼性に悪影響を及ぼすことがある。この液晶パネルの温度上昇を抑制するためには、液晶パネルを強制的に冷却することが必要となる。
【０００４】
従来の液晶プロジェクタでは、この液晶パネルを冷却するために、ファン（送風機）によって液晶パネルを空気で冷却するという方式が採られていた。
【０００５】
しかし、今日、液晶プロジェクタに対しては、高輝度化のニーズだけでなく静音性のニーズも大きくなっており、空冷方式では、ファンの騒音が発生することからこのニーズに十分に対応することができない。
【０００６】
そこで、静音性のニーズにも対応できる冷却方式として、冷却液で液晶パネルを冷却することも従来から提案されており、本出願人も液冷式液晶パネルについての発明を出願済みである（特許文献１）。
【０００７】
ところで、液晶プロジェクタでは、光の利用効率を高める方法の一つとして、照明光学系内に、偏光変換素子（またはＰＳコンバータ）と呼ばれる、自然光を直線偏光に変換する光学素子を設けることがある。これは、液晶パネルの表面にはＰ偏光，Ｓ偏光のうちのいずれか一方のみを液晶層に入射させるための偏光板が設けられることから、光源から出射した自然光を、この偏光板を通過する直線偏光に変換することによって光の利用効率を高めるものである。
【０００８】
図１は、照明光学系中のＰＳコンバータの位置を示す図である。光源側からみて、紫外線及び赤外線を遮断するＵＶ・ＩＲカットフィルタ５１と、液晶パネルへの入射光量をパネル面全体で均一化するための第１，第２のフライアイレンズ５２，５３と、光を集光する集光レンズ５４とが設けられ、このフライアイレンズ５３と集光レンズ５４との間にＰＳコンバータ６１が設けられる。
【０００９】
図２及び図３は、従来のＰＳコンバータの構成を示す図であり、ＰＳコンバータ，フライアイレンズには図１と同じ符号を付している。ＰＳコンバータ６１では、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａと対応させるようにして、複数のプリズム６２が、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされている。
【００１０】
これらのプリズム６２の貼り合わせ面には、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分（一例としてＰ偏光成分とする）を通過させて他方の直線偏光成分（Ｓ偏光成分）を反射する偏光分離面（ＰＢＳ面）６２ａと、ＰＢＳ面６２ａで反射されたＳ偏光成分を、ＰＢＳ面６２ａを通過したＰ偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面６２ｂとが交互に形成されている。
【００１１】
プリズム６２の光の出射面のうち、反射面６２ｂで反射されたＳ偏光成分が出射する箇所には、１／２波長板フィルム６３が貼られている。これにより、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａの中央部からの出射光のうち、Ｐ偏光成分はそのままＰＢＳ面６２ａを通過してプリズム６２から出射し、Ｓ偏光成分はＰＢＳ面６２ａ，反射面６２ｂで反射された後１／２波長板フィルム６３でＰ偏光に変換されてプリズム６２から出射するので、自然光がＰ偏光に変換される。
【００１２】
なお、プリズム６２の光の出射面のうち、ＰＢＳ面６２ａを通過したＰ偏光成分が出射する箇所のほうに１／２波長板フィルム６３を貼るようにした場合には、自然光をＳ偏光に変換することができる。
【００１３】
プリズム６２の光の入射面側のうち、ＰＢＳ面６２ａと対向していない箇所（すなわち、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａの周辺部に対向する箇所）には、金属製の遮光板（アパーチャグリルと呼んでいる）６４が配置されている。このアパーチャグリル６４は、光路設計上は不要な光である迷光を遮断するためのものである。図３Ａは、このアパーチャグリル６４の全体の形状を示す斜視図である。
【００１４】
ところで、１／２波長板フィルム６３は、有機フィルムであり、接着剤でプリズム６２に貼られる。そして、そのフィルム基材や接着剤は、光源からの光や熱によって化学反応を起こして変色していく。そこで、液晶プロジェクタの製品寿命に見合うようにその化学反応速度を減速させる（＝フィルムの寿命を伸ばす）ために、１／２波長板フィルム６３を冷却することが必要である。
【００１５】
前述のように液晶パネルについては従来から液冷方式も提案されているが、ＰＳコンバータの１／２波長板フィルムについては、その構造上液冷方式を採ることが困難とされ、ファン（例えばＰＳコンバータに専用の、比較的騒音の大きいシロッコファン）を用いた空冷方式を採らざるを得なかった。そのため、たとえ液晶プロジェクタの静音化のニーズに十分対応することは困難であった。
【００１６】
また、アパーチャグリル６４は、薄い金属性で熱容量が小さいためＰＳコンバータ６１の中でも特に温度が上昇しやすい。したがって、アパーチャグリル６４をプリズム６２に密着させると、アパーチャグリル６４から１／２波長板フィルム６３に熱が伝達されることにより フィルム基材や接着剤の化学反応速度が速くなってしまう。そのため、従来は、図３Ｂ（側面図）に示すように、アパーチャグリル６４の周辺部をダボ立てし、アパーチャグリル６４とプリズム６２との間に隙間をあけることにより、アパーチャグリル６４から１／２波長板フィルム６３に熱が伝達されにくくしていた。
【００１７】
しかし、このような隙間をあけると、迷光がこの隙間からプリズム６２に入射してしまう可能性が増す。したがって、画面のコントラストの点からは、こうした隙間をあけることは望ましくなかった。
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−３２６６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上述の点に鑑み、ＰＳコンバータの１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この課題を解決するために、本発明に係る偏光変換素子は、
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、
このプリズムの貼り合わせ面に、
入射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、
この偏光分離面で反射されたこの他方の直線偏光成分を、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面と
が交互に形成されており、
このプリズムの光の出射面のうち、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分が出射する箇所か、この反射面で反射されたこの他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、
このプリズムの光の入射面側のうち、この偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子において、
この遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
この遮光板とこのプリズムとを密着させた
ことを特徴とする。
【００２１】
この偏光変換素子（ＰＳコンバータ）は、金属製の遮光板（アパーチャグリル）から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段を設けるとともに、この遮光板をプリズムとを密着させることにより、逆転の発想で、従来は偏光変換素子の中で特に温度が上昇していた金属製の遮光版を液冷方式で冷却し、この遮光板によって１／２波長板フィルムを積極的に冷却するようにしたものである。これにより、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができる。
【００２２】
次に、本発明に係る照明光学装置は、
光源の側からみて、
第１のフライアイレンズと、
第２のフライアイレンズと、
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、このプリズムの貼り合わせ面に、この第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射されたこの他方の直線偏光成分を、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、このプリズムの光の出射面のうち、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分が出射する箇所か、この反射面で反射されたこの他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、このプリズムの光の入射面側のうち、この偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、
この偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズと
が設けられた照明光学装置において、
この偏光変換素子のこの遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
この偏光変換素子のこの遮光板とこのプリズムとを密着させた
ことを特徴とする。
【００２３】
この照明光学装置は、前述の本発明に係る偏光変換素子を用いたものであり、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができる。
【００２４】
次に、本発明に係る液晶プロジェクタは、
光源と、
この光源の側からみて、第１のフライアイレンズと、第２のフライアイレンズと、複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、このプリズムの貼り合わせ面に、この第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射されたこの他方の直線偏光成分を、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、このプリズムの光の出射面のうち、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分が出射する箇所か、この反射面で反射されたこの他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、このプリズムの光の入射面側のうち、この偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、この偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズとが設けられた照明光学系と、
この光源からの出射光がこの照明光学系を経て入射し、映像信号に応じてこの光を変調する空間光変調素子と、
この空間光変調素子で変調された光を投写する投写レンズと
を有する液晶プロジェクタにおいて、
この偏光変換素子のこの遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
この偏光変換素子のこの遮光板とこのプリズムとを密着させた
ことを特徴とする。
【００２５】
この液晶プロジェクタは、前述の本発明に係る偏光変換素子を照明光学系に設けたものであり、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。図４は、本発明を適用した液晶プロジェクタの光学系とＰＳコンバータの冷却機構とを例示する図である。この液晶プロジェクタは、３板式の反射型液晶プロジェクタであり、光源である放電ランプ１から出射した光が、ＵＶ・ＩＲカットフィルタ２と、液晶パネルへの入射光量をパネル面全体で均一化するための第１，第２のフライアイレンズ３，４と、ＰＳコンバータ５と、集光レンズ６とを経て、青色反射ダイクロイックミラー７及び緑赤色反射ダイクロイックミラー８に入射する。
【００２８】
ダイクロイックミラー７及び８に入射した光のうちの赤色光成分は、ダイクロイックミラー８で反射され、全反射ミラー９で反射され、緑反射ダイクロイックミラー１１を透過し、コンデンサーレンズ１５を経てＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１８で反射され、１／４波長板１６を経て赤色用の反射型液晶パネル１７に入射する。
【００２９】
また、ダイクロイックミラー７及び８に入射した白色光のうちの緑色光成分は、ダイクロイックミラー８で反射され、全反射ミラー９で反射され、緑反射ダイクロイックミラー１１で反射され、コンデンサーレンズ１２を経てＰＢＳ１９で反射され、１／４波長板１４を経て緑色用の反射型液晶パネル１３に入射する。
【００３０】
また、ダイクロイックミラー７及び８に入射した白色光のうちの青色光成分は、ダイクロイックミラー７で反射され、全反射ミラー１０で反射され、コンデンサーレンズ２０を経てＰＢＳ２３で反射され、１／４波長板２１を経て青色用の反射型液晶パネル２２に入射する。
【００３１】
このようにして液晶パネル１７，１３，２２に入射した赤色光，緑色光，青色光は、液晶層を通過した後背面側の反射層で反射され、再び液晶層を通過して液晶パネル１７，１３，２２の前面から出射されるが、液晶層を通過する際にそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの映像信号に応じて変調される。
【００３２】
そして、液晶パネル１７，１３，２２によって変調された赤色光，緑色光，青色光が、それぞれＰＢＳ１８，１９，２３を通過し、クロスプリズム２４で合成されて、投射レンズ２５からスクリーン（図示略）に投射される。
【００３３】
図５及び図６は、図４のＰＳコンバータ５の構成を示す図である。ＰＳコンバータ５では、フライアイレンズ４の各レンズ４ａと対応させるようにして、複数のプリズム３２が、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされている。
【００３４】
これらのプリズム３２の貼り合わせ面には、フライアイレンズ４の各レンズ４ａの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分（一例としてＰ偏光成分とする）を通過させて他方の直線偏光成分（Ｓ偏光成分）を反射する偏光分離面（ＰＢＳ面）３２ａと、ＰＢＳ面３２ａで反射されたＳ偏光成分を、ＰＢＳ面３２ａを通過したＰ偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面３２ｂとが交互に形成されている。
【００３５】
プリズム３２の光の出射面のうち、反射面３２ｂで反射されたＳ偏光成分が出射する箇所には、１／２波長板フィルム３３が貼られている。１／２波長板フィルム３３は、有機フィルムであり、熱伝導性の高い接着剤でプリズム３２に貼られている。
【００３６】
フライアイレンズ４の各レンズ４ａの中央部からの出射光のうち、Ｐ偏光成分はそのままＰＢＳ面３２ａを通過してプリズム３２から出射し、Ｓ偏光成分はＰＢＳ面３２ａ，反射面３２ｂで反射された後１／２波長板フィルム３３でＰ偏光に変換されてプリズム３２から出射するので、自然光がＰ偏光に変換される。
【００３７】
なお、プリズム３２の光の出射面のうち、ＰＢＳ面３２ａを通過したＰ偏光成分が出射する箇所のほうに１／２波長板フィルム３３を貼るようにした場合には、自然光をＳ偏光に変換することができる。
【００３８】
プリズム３２の光の入射面側のうち、ＰＢＳ面３２ａと対向していない箇所（すなわち、フライアイレンズ４の各レンズ４ａの周辺部に対向する箇所）には、金属製の遮光板（アパーチャグリル）３４が配置されている。このアパーチャグリル３４は、光路設計上は不要な光である迷光を遮断するためのものである。図６Ａは、このアパーチャグリル３４の全体の形状を示す斜視図である。
【００３９】
アパーチャグリル３４は、図６Ｂ（側面図）に示すように全面をプリズム３２と密着させるようにして、熱伝導性の高い接着剤でプリズム３２に貼られている。また、図６Ａに示すように、アパーチャグリル３４には、プリズム３２側とは反対側の面の周辺部に、冷却液を通すための金属製のパイプ２６が、金属接合によって面接触させて取り付けられている。
【００４０】
図４に示すように、このパイプ２６は、一端がポンプ２７に連結され、他端が放熱用のラジエータ２８に連結されている。そして、冷却液（水またはグリコール系の不凍液）の補給用のリザーブタンク２９がパイプ３０，３１でそれぞれポンポンプ２７，ラジエータ２８に連結されることにより、冷却液を循環させる循環路が形成されている。
【００４１】
ＰＳコンバータ５のアパーチャグリル３４（図５，図６）は、このポンプ２７からパイプ２６を通して送られる冷却液により、パイプ２６を通してラジエータ２８に熱を輸送されて冷却される。そして、アパーチャグリル３４が冷却されることにより、アパーチャグリル３４と密着しているプリズム３２が冷却されるので、プリズム３２に貼られている１／２波長板フィルム３３（図５）が冷却される。
【００４２】
このようにして、この液晶プロジェクタでは、ＰＳコンバータ５の１／２波長板フィルム３３を、液冷方式で冷却して、そのフィルムの寿命を伸ばす（放電ランプ１からの光や熱によるフィルムや接着剤の化学反応速度を減速させる）ことができる。これにより、従来のように空冷方式でＰＳコンバータの１／２波長板フィルムを冷却していた（例えばＰＳコンバータに専用の比較的騒音の大きいシロッコファンで冷却していた）場合と比較して、液晶プロジェクタの静音性を高めることができる。
【００４３】
また、空冷方式でＰＳコンバータの１／２波長板フィルムを冷却する場合には、空気中の埃がＰＳコンバータに付着することによって投影画像の輝度が劣化する可能性があるが、そうした原因による輝度の劣化を防止することができる。
【００４４】
また、アパーチャグリル３４をプリズム３２と密着させている（図６Ｂ）ので、従来のようにこの両者の間に隙間をあけている（図３Ｂ）場合と比較して、迷光を一層よく遮断することができる。
【００４５】
なお、図４のラジエータ２８は、放熱性能が十分である場合には自然対流によって放熱させてよいが、放熱性能が十分でない場合には、軸流ファンで風を送って放熱させるようにしてもよい。その場合でも、従来のようにシロッコファンを用いる場合よりも騒音を低減させることが可能である。
【００４６】
また、図４の例ではＰＳコンバータ５のみを液冷する循環路を形成しているが、ＰＳコンバータ５と液晶プロジェクタ内の他の部品（例えば液晶パネル１７，１３，２２）とを併せて液冷する循環路を形成するようにしてもよい。
【００４７】
また、図４の例では３板式の反射型液晶プロジェクタに本発明を適用しているが、単板式の反射型液晶プロジェクタや、３板式または単板式の透過型液晶プロジェクタにも本発明を適用してよい。また、本発明に係る偏光変換素子は、液晶プロジェクタ以外の照明光学装置にも設けてよい。
【００４８】
最後に、アパーチャグリルから液体によって熱を輸送する熱輸送手段を備えたＰＳコンバータの別の構成例を、いくつか説明する。
【００４９】
図７は、別の構成例の一つを示す図であり。図６Ａと同一の部分には同一符号を付している。この例では、図６Ａに示したような冷却液を通すパイプの代わりに、ヒートパイプ４１の一端が、アパーチャグリル３４の側面に金属接合によって面接触させて取り付けられている。
【００５０】
ヒートパイプは、周知のとおり、内部に細管が形成されて両端が閉じたパイプであり、細管の中に作動液が入っている。パイプの一端が温められると、そこで作動液が蒸発して熱を吸収する。蒸発した気体は、パイプの中を拡散し、他端（低温部）で潜熱を放出して凝縮する。凝縮した液体は、毛細管現象によって再び高温部へ戻っていく。こうして、パイプの高温端から低温端へ熱が輸送される。
【００５１】
図７に示すように、ヒートパイプ４１の他端にはヒートシンク４２が取り付けられている。この構成例によれば、アパーチャグリル３４の温度が上昇すると、ヒートパイプ４１によってヒートシンク４２に熱が輸送されて、アパーチャグリル３４が冷却される。そして、アパーチャグリル３４が冷却されることにより、アパーチャグリル３４と密着しているプリズム３２（図５）が冷却されるので、プリズム３２に貼られている１／２波長板フィルム３３（図５）が冷却される。
【００５２】
図８は、さらに別の構成例を示す図であり。図６Ａと同一の部分には同一符号を付している。この例では、アパーチャグリル３４そのものを、ヒートパイプとして構成している。すなわち、アパーチャグリル３４の、実際に光を遮断するストライプ状の１本１本の細長い金属板３４ａの内部に細管を形成し、その細管の中に作動液を入れている。図８の上側には、この金属板３４ａの断面形状を示している。金属板３４ａの内部に溝４３が形成されており、この溝４３がヒートパイプの蒸発部として機能する。
【００５３】
アパーチャグリル３４は、液体の蒸発・凝縮と毛細管力を利用した熱輸送デバイスであるベーパーチャンバー４４（もしくは平板ヒートパイプであってもよい）と一体になっている。ベーパーチャンバー４４には、ヒートシンク４５が取り付けられている（あるいは、はんだ付けによってベーパーチャンバー４４に直接フィンを立てるようにしてもよい）。これにより、アパーチャグリル３４からヒートシンク４５に熱を輸送してアパーチャグリル３４を冷却することができるので、アパーチャグリル３４と密着しているプリズム３２（図５）を冷却して、プリズム３２に貼られている１／２波長板フィルム３３（図５）を冷却することができる。
【００５４】
図７，図８には、ヒートパイプを用いたり、アパーチャグリルそのものをヒートパイプとして構成した例を示したが、ヒートパイプの代わりに、ヒートパイプとは異なる作動原理による熱輸送技術であるヒートレーンを用いたり、アパーチャグリルそのものをヒートレーンとして構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】照明光学系中のＰＳコンバータの位置を示す図である。
【図２】従来のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図３】従来のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図４】本発明を適用した液晶プロジェクタの光学系とＰＳコンバータの冷却機構とを例示する図である。
【図５】図４のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図６】図４のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図７】本発明を適用したＰＳコンバータの別の構成例を示す図である。
【図８】本発明を適用したＰＳコンバータの別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 放電ランプ、 ３，４ フライアイレンズ、 ４ａ フライアイレンズの個々のレンズ、 ５ ＰＳコンバータ、 ６ 集光レンズ、 ２６ パイプ、 ２７ ポンプ、 ２８ ラジエータ、 ２９ リザーブタンク、 ３２ プリズム、 ３２ａ ＰＢＳ面（偏光分離面）、 ３２ｂ 反射面、 ３３ １／２波長板フィルム、 ３４ アパーチャグリル（遮光板）、 ４１ ヒートパイプ、 ４２ ヒートシンク、 ４３ 溝、 ４４ ベーパーチャンバー、 ４５ ヒートシンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光変換素子や、偏光変換素子を設けた照明光学装置や、照明光学系に偏光変換素子を設けた液晶プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面の投射型表示装置として、液晶プロジェクタが普及している。液晶プロジェクタは、周知のように、光源からの出射光を照明光学系を介して液晶パネルに入射させ、液晶パネルで映像信号に応じて変調した光を、投射レンズによってスクリーンに投射するものである。
【０００３】
液晶プロジェクタの高輝度化を実現するためには、光源からの出射光量を増加させたり光の利用効率を高めるなどして、液晶パネルへの入射光量を増加させなければならない。しかし、液晶パネルへの入射光量が増加すると、液晶パネルの温度が上昇して、液晶プロジェクタの動作の信頼性に悪影響を及ぼすことがある。この液晶パネルの温度上昇を抑制するためには、液晶パネルを強制的に冷却することが必要となる。
【０００４】
従来の液晶プロジェクタでは、この液晶パネルを冷却するために、ファン（送風機）によって液晶パネルを空気で冷却するという方式が採られていた。
【０００５】
しかし、今日、液晶プロジェクタに対しては、高輝度化のニーズだけでなく静音性のニーズも大きくなっており、空冷方式では、ファンの騒音が発生することからこのニーズに十分に対応することができない。
【０００６】
そこで、静音性のニーズにも対応できる冷却方式として、冷却液で液晶パネルを冷却することも従来から提案されており、本出願人も液冷式液晶パネルについての発明を出願済みである（特許文献１）。
【０００７】
ところで、液晶プロジェクタでは、光の利用効率を高める方法の一つとして、照明光学系内に、偏光変換素子（またはＰＳコンバータ）と呼ばれる、自然光を直線偏光に変換する光学素子を設けることがある。これは、液晶パネルの表面にはＰ偏光，Ｓ偏光のうちのいずれか一方のみを液晶層に入射させるための偏光板が設けられることから、光源から出射した自然光を、この偏光板を通過する直線偏光に変換することによって光の利用効率を高めるものである。
【０００８】
図１は、照明光学系中のＰＳコンバータの位置を示す図である。光源側からみて、紫外線及び赤外線を遮断するＵＶ・ＩＲカットフィルタ５１と、液晶パネルへの入射光量をパネル面全体で均一化するための第１，第２のフライアイレンズ５２，５３と、光を集光する集光レンズ５４とが設けられ、このフライアイレンズ５３と集光レンズ５４との間にＰＳコンバータ６１が設けられる。
【０００９】
図２及び図３は、従来のＰＳコンバータの構成を示す図であり、ＰＳコンバータ，フライアイレンズには図１と同じ符号を付している。ＰＳコンバータ６１では、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａと対応させるようにして、複数のプリズム６２が、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされている。
【００１０】
これらのプリズム６２の貼り合わせ面には、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分（一例としてＰ偏光成分とする）を通過させて他方の直線偏光成分（Ｓ偏光成分）を反射する偏光分離面（ＰＢＳ面）６２ａと、ＰＢＳ面６２ａで反射されたＳ偏光成分を、ＰＢＳ面６２ａを通過したＰ偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面６２ｂとが交互に形成されている。
【００１１】
プリズム６２の光の出射面のうち、反射面６２ｂで反射されたＳ偏光成分が出射する箇所には、１／２波長板フィルム６３が貼られている。これにより、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａの中央部からの出射光のうち、Ｐ偏光成分はそのままＰＢＳ面６２ａを通過してプリズム６２から出射し、Ｓ偏光成分はＰＢＳ面６２ａ，反射面６２ｂで反射された後１／２波長板フィルム６３でＰ偏光に変換されてプリズム６２から出射するので、自然光がＰ偏光に変換される。
【００１２】
なお、プリズム６２の光の出射面のうち、ＰＢＳ面６２ａを通過したＰ偏光成分が出射する箇所のほうに１／２波長板フィルム６３を貼るようにした場合には、自然光をＳ偏光に変換することができる。
【００１３】
プリズム６２の光の入射面側のうち、ＰＢＳ面６２ａと対向していない箇所（すなわち、フライアイレンズ５３の各レンズ５３ａの周辺部に対向する箇所）には、金属製の遮光板（アパーチャグリルと呼んでいる）６４が配置されている。このアパーチャグリル６４は、光路設計上は不要な光である迷光を遮断するためのものである。図３Ａは、このアパーチャグリル６４の全体の形状を示す斜視図である。
【００１４】
ところで、１／２波長板フィルム６３は、有機フィルムであり、接着剤でプリズム６２に貼られる。そして、そのフィルム基材や接着剤は、光源からの光や熱によって化学反応を起こして変色していく。そこで、液晶プロジェクタの製品寿命に見合うようにその化学反応速度を減速させる（＝フィルムの寿命を伸ばす）ために、１／２波長板フィルム６３を冷却することが必要である。
【００１５】
前述のように液晶パネルについては従来から液冷方式も提案されているが、ＰＳコンバータの１／２波長板フィルムについては、その構造上液冷方式を採ることが困難とされ、ファン（例えばＰＳコンバータに専用の、比較的騒音の大きいシロッコファン）を用いた空冷方式を採らざるを得なかった。そのため、たとえ液晶プロジェクタの静音化のニーズに十分対応することは困難であった。
【００１６】
また、アパーチャグリル６４は、薄い金属性で熱容量が小さいためＰＳコンバータ６１の中でも特に温度が上昇しやすい。したがって、アパーチャグリル６４をプリズム６２に密着させると、アパーチャグリル６４から１／２波長板フィルム６３に熱が伝達されることにより フィルム基材や接着剤の化学反応速度が速くなってしまう。そのため、従来は、図３Ｂ（側面図）に示すように、アパーチャグリル６４の周辺部をダボ立てし、アパーチャグリル６４とプリズム６２との間に隙間をあけることにより、アパーチャグリル６４から１／２波長板フィルム６３に熱が伝達されにくくしていた。
【００１７】
しかし、このような隙間をあけると、迷光がこの隙間からプリズム６２に入射してしまう可能性が増す。したがって、画面のコントラストの点からは、こうした隙間をあけることは望ましくなかった。
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−３２６６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上述の点に鑑み、ＰＳコンバータの１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この課題を解決するために、本発明に係る偏光変換素子は、
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、
このプリズムの貼り合わせ面に、
入射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、
この偏光分離面で反射されたこの他方の直線偏光成分を、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面と
が交互に形成されており、
このプリズムの光の出射面のうち、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分が出射する箇所か、この反射面で反射されたこの他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、
このプリズムの光の入射面側のうち、この偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子において、
この遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
この遮光板とこのプリズムとを密着させた
ことを特徴とする。
【００２１】
この偏光変換素子（ＰＳコンバータ）は、金属製の遮光板（アパーチャグリル）から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段を設けるとともに、この遮光板をプリズムとを密着させることにより、逆転の発想で、従来は偏光変換素子の中で特に温度が上昇していた金属製の遮光版を液冷方式で冷却し、この遮光板によって１／２波長板フィルムを積極的に冷却するようにしたものである。これにより、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができる。
【００２２】
次に、本発明に係る照明光学装置は、
光源の側からみて、
第１のフライアイレンズと、
第２のフライアイレンズと、
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、このプリズムの貼り合わせ面に、この第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射されたこの他方の直線偏光成分を、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、このプリズムの光の出射面のうち、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分が出射する箇所か、この反射面で反射されたこの他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、このプリズムの光の入射面側のうち、この偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、
この偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズと
が設けられた照明光学装置において、
この偏光変換素子のこの遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
この偏光変換素子のこの遮光板とこのプリズムとを密着させた
ことを特徴とする。
【００２３】
この照明光学装置は、前述の本発明に係る偏光変換素子を用いたものであり、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができる。
【００２４】
次に、本発明に係る液晶プロジェクタは、
光源と、
この光源の側からみて、第１のフライアイレンズと、第２のフライアイレンズと、複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、このプリズムの貼り合わせ面に、この第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射されたこの他方の直線偏光成分を、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、このプリズムの光の出射面のうち、この偏光分離面を通過したこの一方の直線偏光成分が出射する箇所か、この反射面で反射されたこの他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、このプリズムの光の入射面側のうち、この偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、この偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズとが設けられた照明光学系と、
この光源からの出射光がこの照明光学系を経て入射し、映像信号に応じてこの光を変調する空間光変調素子と、
この空間光変調素子で変調された光を投写する投写レンズと
を有する液晶プロジェクタにおいて、
この偏光変換素子のこの遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
この偏光変換素子のこの遮光板とこのプリズムとを密着させた
ことを特徴とする。
【００２５】
この液晶プロジェクタは、前述の本発明に係る偏光変換素子を照明光学系に設けたものであり、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、偏光変換素子の１／２波長板フィルムを液冷方式で冷却することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。図４は、本発明を適用した液晶プロジェクタの光学系とＰＳコンバータの冷却機構とを例示する図である。この液晶プロジェクタは、３板式の反射型液晶プロジェクタであり、光源である放電ランプ１から出射した光が、ＵＶ・ＩＲカットフィルタ２と、液晶パネルへの入射光量をパネル面全体で均一化するための第１，第２のフライアイレンズ３，４と、ＰＳコンバータ５と、集光レンズ６とを経て、青色反射ダイクロイックミラー７及び緑赤色反射ダイクロイックミラー８に入射する。
【００２８】
ダイクロイックミラー７及び８に入射した光のうちの赤色光成分は、ダイクロイックミラー８で反射され、全反射ミラー９で反射され、緑反射ダイクロイックミラー１１を透過し、コンデンサーレンズ１５を経てＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１８で反射され、１／４波長板１６を経て赤色用の反射型液晶パネル１７に入射する。
【００２９】
また、ダイクロイックミラー７及び８に入射した白色光のうちの緑色光成分は、ダイクロイックミラー８で反射され、全反射ミラー９で反射され、緑反射ダイクロイックミラー１１で反射され、コンデンサーレンズ１２を経てＰＢＳ１９で反射され、１／４波長板１４を経て緑色用の反射型液晶パネル１３に入射する。
【００３０】
また、ダイクロイックミラー７及び８に入射した白色光のうちの青色光成分は、ダイクロイックミラー７で反射され、全反射ミラー１０で反射され、コンデンサーレンズ２０を経てＰＢＳ２３で反射され、１／４波長板２１を経て青色用の反射型液晶パネル２２に入射する。
【００３１】
このようにして液晶パネル１７，１３，２２に入射した赤色光，緑色光，青色光は、液晶層を通過した後背面側の反射層で反射され、再び液晶層を通過して液晶パネル１７，１３，２２の前面から出射されるが、液晶層を通過する際にそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの映像信号に応じて変調される。
【００３２】
そして、液晶パネル１７，１３，２２によって変調された赤色光，緑色光，青色光が、それぞれＰＢＳ１８，１９，２３を通過し、クロスプリズム２４で合成されて、投射レンズ２５からスクリーン（図示略）に投射される。
【００３３】
図５及び図６は、図４のＰＳコンバータ５の構成を示す図である。ＰＳコンバータ５では、フライアイレンズ４の各レンズ４ａと対応させるようにして、複数のプリズム３２が、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされている。
【００３４】
これらのプリズム３２の貼り合わせ面には、フライアイレンズ４の各レンズ４ａの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分（一例としてＰ偏光成分とする）を通過させて他方の直線偏光成分（Ｓ偏光成分）を反射する偏光分離面（ＰＢＳ面）３２ａと、ＰＢＳ面３２ａで反射されたＳ偏光成分を、ＰＢＳ面３２ａを通過したＰ偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面３２ｂとが交互に形成されている。
【００３５】
プリズム３２の光の出射面のうち、反射面３２ｂで反射されたＳ偏光成分が出射する箇所には、１／２波長板フィルム３３が貼られている。１／２波長板フィルム３３は、有機フィルムであり、熱伝導性の高い接着剤でプリズム３２に貼られている。
【００３６】
フライアイレンズ４の各レンズ４ａの中央部からの出射光のうち、Ｐ偏光成分はそのままＰＢＳ面３２ａを通過してプリズム３２から出射し、Ｓ偏光成分はＰＢＳ面３２ａ，反射面３２ｂで反射された後１／２波長板フィルム３３でＰ偏光に変換されてプリズム３２から出射するので、自然光がＰ偏光に変換される。
【００３７】
なお、プリズム３２の光の出射面のうち、ＰＢＳ面３２ａを通過したＰ偏光成分が出射する箇所のほうに１／２波長板フィルム３３を貼るようにした場合には、自然光をＳ偏光に変換することができる。
【００３８】
プリズム３２の光の入射面側のうち、ＰＢＳ面３２ａと対向していない箇所（すなわち、フライアイレンズ４の各レンズ４ａの周辺部に対向する箇所）には、金属製の遮光板（アパーチャグリル）３４が配置されている。このアパーチャグリル３４は、光路設計上は不要な光である迷光を遮断するためのものである。図６Ａは、このアパーチャグリル３４の全体の形状を示す斜視図である。
【００３９】
アパーチャグリル３４は、図６Ｂ（側面図）に示すように全面をプリズム３２と密着させるようにして、熱伝導性の高い接着剤でプリズム３２に貼られている。また、図６Ａに示すように、アパーチャグリル３４には、プリズム３２側とは反対側の面の周辺部に、冷却液を通すための金属製のパイプ２６が、金属接合によって面接触させて取り付けられている。
【００４０】
図４に示すように、このパイプ２６は、一端がポンプ２７に連結され、他端が放熱用のラジエータ２８に連結されている。そして、冷却液（水またはグリコール系の不凍液）の補給用のリザーブタンク２９がパイプ３０，３１でそれぞれポンポンプ２７，ラジエータ２８に連結されることにより、冷却液を循環させる循環路が形成されている。
【００４１】
ＰＳコンバータ５のアパーチャグリル３４（図５，図６）は、このポンプ２７からパイプ２６を通して送られる冷却液により、パイプ２６を通してラジエータ２８に熱を輸送されて冷却される。そして、アパーチャグリル３４が冷却されることにより、アパーチャグリル３４と密着しているプリズム３２が冷却されるので、プリズム３２に貼られている１／２波長板フィルム３３（図５）が冷却される。
【００４２】
このようにして、この液晶プロジェクタでは、ＰＳコンバータ５の１／２波長板フィルム３３を、液冷方式で冷却して、そのフィルムの寿命を伸ばす（放電ランプ１からの光や熱によるフィルムや接着剤の化学反応速度を減速させる）ことができる。これにより、従来のように空冷方式でＰＳコンバータの１／２波長板フィルムを冷却していた（例えばＰＳコンバータに専用の比較的騒音の大きいシロッコファンで冷却していた）場合と比較して、液晶プロジェクタの静音性を高めることができる。
【００４３】
また、空冷方式でＰＳコンバータの１／２波長板フィルムを冷却する場合には、空気中の埃がＰＳコンバータに付着することによって投影画像の輝度が劣化する可能性があるが、そうした原因による輝度の劣化を防止することができる。
【００４４】
また、アパーチャグリル３４をプリズム３２と密着させている（図６Ｂ）ので、従来のようにこの両者の間に隙間をあけている（図３Ｂ）場合と比較して、迷光を一層よく遮断することができる。
【００４５】
なお、図４のラジエータ２８は、放熱性能が十分である場合には自然対流によって放熱させてよいが、放熱性能が十分でない場合には、軸流ファンで風を送って放熱させるようにしてもよい。その場合でも、従来のようにシロッコファンを用いる場合よりも騒音を低減させることが可能である。
【００４６】
また、図４の例ではＰＳコンバータ５のみを液冷する循環路を形成しているが、ＰＳコンバータ５と液晶プロジェクタ内の他の部品（例えば液晶パネル１７，１３，２２）とを併せて液冷する循環路を形成するようにしてもよい。
【００４７】
また、図４の例では３板式の反射型液晶プロジェクタに本発明を適用しているが、単板式の反射型液晶プロジェクタや、３板式または単板式の透過型液晶プロジェクタにも本発明を適用してよい。また、本発明に係る偏光変換素子は、液晶プロジェクタ以外の照明光学装置にも設けてよい。
【００４８】
最後に、アパーチャグリルから液体によって熱を輸送する熱輸送手段を備えたＰＳコンバータの別の構成例を、いくつか説明する。
【００４９】
図７は、別の構成例の一つを示す図であり。図６Ａと同一の部分には同一符号を付している。この例では、図６Ａに示したような冷却液を通すパイプの代わりに、ヒートパイプ４１の一端が、アパーチャグリル３４の側面に金属接合によって面接触させて取り付けられている。
【００５０】
ヒートパイプは、周知のとおり、内部に細管が形成されて両端が閉じたパイプであり、細管の中に作動液が入っている。パイプの一端が温められると、そこで作動液が蒸発して熱を吸収する。蒸発した気体は、パイプの中を拡散し、他端（低温部）で潜熱を放出して凝縮する。凝縮した液体は、毛細管現象によって再び高温部へ戻っていく。こうして、パイプの高温端から低温端へ熱が輸送される。
【００５１】
図７に示すように、ヒートパイプ４１の他端にはヒートシンク４２が取り付けられている。この構成例によれば、アパーチャグリル３４の温度が上昇すると、ヒートパイプ４１によってヒートシンク４２に熱が輸送されて、アパーチャグリル３４が冷却される。そして、アパーチャグリル３４が冷却されることにより、アパーチャグリル３４と密着しているプリズム３２（図５）が冷却されるので、プリズム３２に貼られている１／２波長板フィルム３３（図５）が冷却される。
【００５２】
図８は、さらに別の構成例を示す図であり。図６Ａと同一の部分には同一符号を付している。この例では、アパーチャグリル３４そのものを、ヒートパイプとして構成している。すなわち、アパーチャグリル３４の、実際に光を遮断するストライプ状の１本１本の細長い金属板３４ａの内部に細管を形成し、その細管の中に作動液を入れている。図８の上側には、この金属板３４ａの断面形状を示している。金属板３４ａの内部に溝４３が形成されており、この溝４３がヒートパイプの蒸発部として機能する。
【００５３】
アパーチャグリル３４は、液体の蒸発・凝縮と毛細管力を利用した熱輸送デバイスであるベーパーチャンバー４４（もしくは平板ヒートパイプであってもよい）と一体になっている。ベーパーチャンバー４４には、ヒートシンク４５が取り付けられている（あるいは、はんだ付けによってベーパーチャンバー４４に直接フィンを立てるようにしてもよい）。これにより、アパーチャグリル３４からヒートシンク４５に熱を輸送してアパーチャグリル３４を冷却することができるので、アパーチャグリル３４と密着しているプリズム３２（図５）を冷却して、プリズム３２に貼られている１／２波長板フィルム３３（図５）を冷却することができる。
【００５４】
図７，図８には、ヒートパイプを用いたり、アパーチャグリルそのものをヒートパイプとして構成した例を示したが、ヒートパイプの代わりに、ヒートパイプとは異なる作動原理による熱輸送技術であるヒートレーンを用いたり、アパーチャグリルそのものをヒートレーンとして構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】照明光学系中のＰＳコンバータの位置を示す図である。
【図２】従来のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図３】従来のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図４】本発明を適用した液晶プロジェクタの光学系とＰＳコンバータの冷却機構とを例示する図である。
【図５】図４のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図６】図４のＰＳコンバータの構成を示す図である。
【図７】本発明を適用したＰＳコンバータの別の構成例を示す図である。
【図８】本発明を適用したＰＳコンバータの別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 放電ランプ、 ３，４ フライアイレンズ、 ４ａ フライアイレンズの個々のレンズ、 ５ ＰＳコンバータ、 ６ 集光レンズ、 ２６ パイプ、 ２７ ポンプ、 ２８ ラジエータ、 ２９ リザーブタンク、 ３２ プリズム、 ３２ａ ＰＢＳ面（偏光分離面）、 ３２ｂ 反射面、 ３３ １／２波長板フィルム、 ３４ アパーチャグリル（遮光板）、 ４１ ヒートパイプ、 ４２ ヒートシンク、 ４３ 溝、 ４４ ベーパーチャンバー、 ４５ ヒートシンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、
前記プリズムの貼り合わせ面に、
入射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、
前記偏光分離面で反射された前記他方の直線偏光成分を、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面と
が交互に形成されており、
前記プリズムの光の出射面のうち、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分が出射する箇所か、前記反射面で反射された前記他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、
前記プリズムの光の入射面側のうち、前記偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子において、
前記遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
前記遮光板と前記プリズムとを密着させた
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記熱輸送手段は、前記遮光板に接触させて取り付けられた、冷却液を通す金属製のパイプである
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項３】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記熱輸送手段は、前記遮光板に接触させて取り付けられたヒートパイプである
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項４】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記熱輸送手段は、前記遮光板の内部に形成されたヒートパイプを含む
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項５】
光源の側からみて、
第１のフライアイレンズと、
第２のフライアイレンズと、
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、前記プリズムの貼り合わせ面に、前記第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、前記偏光分離面で反射された前記他方の直線偏光成分を、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、前記プリズムの光の出射面のうち、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分が出射する箇所か、前記反射面で反射された前記他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、前記プリズムの光の入射面側のうち、前記偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、
前記偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズと
が設けられた照明光学装置において、
前記偏光変換素子の前記遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
前記偏光変換素子の前記遮光板と前記プリズムとを密着させた
ことを特徴とする照明光学装置。
【請求項６】
光源と、
前記光源の側からみて、第１のフライアイレンズと、第２のフライアイレンズと、複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、前記プリズムの貼り合わせ面に、前記第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、前記偏光分離面で反射された前記他方の直線偏光成分を、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、前記プリズムの光の出射面のうち、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分が出射する箇所か、前記反射面で反射された前記他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、前記プリズムの光の入射面側のうち、前記偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、前記偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズとが設けられた照明光学系と、
前記光源からの出射光が前記照明光学系を経て入射し、映像信号に応じて前記光を変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子で変調された光を投写する投写レンズと
を有する液晶プロジェクタにおいて、
前記偏光変換素子の前記遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
前記偏光変換素子の前記遮光板と前記プリズムとを密着させた
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶プロジェクタにおいて、
前記熱輸送手段は、前記遮光板に接触させて取り付けられた、冷却液を通す金属製のパイプであり、
前記遮光板と放熱用のラジエータとの間でポンプによって冷却液を循環させる循環路が、前記パイプを用いて形成されている
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項１】
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、
前記プリズムの貼り合わせ面に、
入射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、
前記偏光分離面で反射された前記他方の直線偏光成分を、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面と
が交互に形成されており、
前記プリズムの光の出射面のうち、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分が出射する箇所か、前記反射面で反射された前記他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、
前記プリズムの光の入射面側のうち、前記偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子において、
前記遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
前記遮光板と前記プリズムとを密着させた
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記熱輸送手段は、前記遮光板に接触させて取り付けられた、冷却液を通す金属製のパイプである
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項３】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記熱輸送手段は、前記遮光板に接触させて取り付けられたヒートパイプである
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項４】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記熱輸送手段は、前記遮光板の内部に形成されたヒートパイプを含む
ことを特徴とする偏光変換素子。
【請求項５】
光源の側からみて、
第１のフライアイレンズと、
第２のフライアイレンズと、
複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、前記プリズムの貼り合わせ面に、前記第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、前記偏光分離面で反射された前記他方の直線偏光成分を、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、前記プリズムの光の出射面のうち、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分が出射する箇所か、前記反射面で反射された前記他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、前記プリズムの光の入射面側のうち、前記偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、
前記偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズと
が設けられた照明光学装置において、
前記偏光変換素子の前記遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
前記偏光変換素子の前記遮光板と前記プリズムとを密着させた
ことを特徴とする照明光学装置。
【請求項６】
光源と、
前記光源の側からみて、第１のフライアイレンズと、第２のフライアイレンズと、複数のプリズムが、光の入射方向と直交する方向に貼り合わされており、前記プリズムの貼り合わせ面に、前記第２のフライアイレンズの各レンズの中央部からの出射光中のＰ偏光成分，Ｓ偏光成分のうちの一方の直線偏光成分を通過させて他方の直線偏光成分を反射する偏光分離面と、前記偏光分離面で反射された前記他方の直線偏光成分を、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分の出射方向と同じ方向に反射する反射面とが交互に形成されており、前記プリズムの光の出射面のうち、前記偏光分離面を通過した前記一方の直線偏光成分が出射する箇所か、前記反射面で反射された前記他方の直線偏光成分が出射する箇所かのいずれか一方に１／２波長板フィルムが貼られており、前記プリズムの光の入射面側のうち、前記偏光分離面と対向していない箇所に金属製の遮光板が配置された偏光変換素子と、前記偏光変換素子からの出射光を集光する集光レンズとが設けられた照明光学系と、
前記光源からの出射光が前記照明光学系を経て入射し、映像信号に応じて前記光を変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子で変調された光を投写する投写レンズと
を有する液晶プロジェクタにおいて、
前記偏光変換素子の前記遮光板から液体によって外部に熱を輸送する熱輸送手段
を備え、
前記偏光変換素子の前記遮光板と前記プリズムとを密着させた
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶プロジェクタにおいて、
前記熱輸送手段は、前記遮光板に接触させて取り付けられた、冷却液を通す金属製のパイプであり、
前記遮光板と放熱用のラジエータとの間でポンプによって冷却液を循環させる循環路が、前記パイプを用いて形成されている
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１２９４４０（Ｐ２００８−１２９４４０Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１５９５４（Ｐ２００６−３１５９５４）
【出願日】平成１８年１１月２２日（２００６．１１．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２２日（２００６．１１．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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