具体实施方式

在以下的各图中，根据需要标注相互正交的XYZ轴，设各箭头所指的方向为+方向、与+方向相反的方向为-方向。此外，在以下的说明中，也有时将+Z方向称作上方、-Z方向称作下方。

1.第1实施方式

1.1.投影仪的结构

在本实施方式中，例示具有3个作为光调制装置的液晶面板的投影仪1。首先，参照图1，对第1实施方式的投影仪1的结构进行说明。

如图1所示，投影仪1在主体部2的内部具有光源装置10、颜色分离光学系统20、中继光学系统30、作为光调制装置的液晶面板40R、40G、40B、颜色合成光学系统50和投射光学装置60。液晶面板40R、40G、40B对从光源装置10射出的光进行调制。投射光学装置60投射由液晶面板40R、40G、40B调制后的光。投射光学装置60是本发明的投射光学装置的一例。

光源装置10具有光源11。光源11是放电型灯，向颜色分离光学系统20射出光。在光源装置10的光源11与颜色分离光学系统20之间设置有未图示的积分器光学系统，该积分器光学系统包含复眼透镜、偏振转换元件等。光源11不限于放电型灯，也可以是发光二极管、激光器等固体光源。

颜色分离光学系统20具有分色镜21、22、反射镜23、场透镜24、25。从光源装置10入射到颜色分离光学系统20的光由分色镜21、22分离为分别不同的波段的3色的色光。3色的色光是指作为大致红色的光的R光、作为大致绿色的光的G光和作为大致蓝色的光的B光。

分色镜21使R光透过并使G光和B光反射。透过分色镜21的R光被反射镜23反射，透过场透镜24而对R光用的液晶面板40R进行照明。

分色镜22使B光透过并且使G光反射。被分色镜22反射的G光透过场透镜25而对G光用的液晶面板40G进行照明。透过分色镜22的B光入射到中继光学系统30。

中继光学系统30具有入射侧透镜31、反射镜32、34、中继透镜33和作为场透镜的射出侧透镜35。与R光、G光相比，B光的光路较长，光束容易增大。因此，可通过中继透镜33抑制光束的扩大。从颜色分离光学系统20入射的B光被反射镜32反射，并且由入射侧透镜31在中继透镜33的附近收敛。然后，B光朝向反射镜34和射出侧透镜35发散。被反射镜34反射后的B光透过射出侧透镜35而对B光用的液晶面板40B进行照明。

液晶面板40R、40G、40B将从各个入射面入射的色光分别转换为与对应的图像信号相对应的强度的光，并作为转换光射出到颜色合成光学系统50。液晶面板40R、40G、40B中采用透射型液晶面板。

作为光调制装置的液晶面板40R、40G、40B不限于透射型，也可以是反射型。此外，作为光调制装置，也可以采用数字微镜器件等。并且，不限定于按照多个色光的每一个分别具有光调制装置的结构，也可以设为通过1个光调制装置对多个色光以时分的方式进行调制的结构。

颜色合成光学系统50是十字分色棱镜，对从液晶面板40R、40G、40B入射的各色的转换光进行合成。由此，由R光、G光和B光的3色的转换光生成合成光L，该合成光L显示彩色图像。合成光L朝向投射光学装置60射出。

投射光学装置60经由镜头安装部70安装于主体部2。投射光学装置60能够相对于主体部2进行装卸。入射到了投射光学装置60的合成光L经由投射光学装置60作为图像光被放大显示在未图示的屏幕等投射对象上。

1.2.投射光学装置的结构

参照图2和图3，对投射光学装置60的结构进行说明。另外，在图3中，省略了投射光学装置60、主体部2的颜色合成光学系统50和镜头安装部70以外的结构。

如图2所示，投射光学装置60是弯曲型投射镜头，具有在从+X方向侧俯视观察时呈大致U字状弯曲的光学系统。在投射光学装置60的下方的端部，朝向-Y方向设置有圆筒部62。在投射光学装置60安装于主体部2时，圆筒部62插入上述的镜头安装部70。

在投射光学装置60的上方的端部设置有可开闭的镜头盖64。图2示出镜头盖64关闭的状态。镜头盖64在使用投射光学装置60时打开并射出图像光，在不使用投射光学装置60的情况下关闭从而对投射光学装置60内进行保护。镜头盖64也可以能够相对于投射光学装置60进行装卸。

在圆筒部62与镜头盖64之间设置有作为第1壳体的镜筒61。在镜筒61的内部收纳有后述的作为第2壳体的框架等。

在镜筒61中设置有多个第1开口部661a、661b、661c、661d，该多个第1开口部661a、661b、661c、661d将镜筒61的内外连通。此处，在以下的说明中，也将多个第1开口部661a、661b、661c、661d仅统称作第1开口部661。第1开口部661的俯视形状为大致长方形。

第1开口部661中的、第1开口部661a、661b这2个第1开口部在作为第1方向的沿着X轴的方向上对置。详细而言，在镜筒61中，第1开口部661a配置于+X方向的侧面，第1开口部661b配置于-X方向的侧面。此外，第1开口部661中的、第1开口部661c、661d这2个第1开口部在作为与沿着X轴的方向交差的第2方向的沿着Z轴的方向上对置。详细而言，在镜筒61中，第1开口部661c配置于上方，第1开口部661d配置于下方。

此处，在本实施方式中，例示了镜筒61具有4个第1开口部661的方式，但不限于此。第1开口部661可以为5个以上，其中的至少两个在第1方向上对置，至少2个在第2方向上对置即可。此外，第1方向和第2方向不限于是沿着X轴的方向和沿着Z轴的方向。第1方向和第2方向例如是沿着X-Z平面的平面上的相互交差的两个方向即可。

在第1开口部661分别设置有防尘部件664。镜筒61的内外的空气经由防尘部件664在镜筒61的内部与外部流通。防尘部件664例如是对纤维呈板状地进行成型而成的毛毡制或纸制的防尘用过滤器。

如图3所示，投射光学装置60的圆筒部62插入到镜头安装部70而安装于主体部2。从颜色合成光学系统50起沿+Y方向射出的合成光L从圆筒部62的-Y方向上的端面入射到投射光学装置60。

投射光学装置60在镜筒61的内部具有投射光学系统600和作为第2壳体的框架630，该框架630收纳投射光学系统600。投射光学装置60使从颜色合成光学系统50入射的合成光L呈两个阶段依次弯曲。因此，合成光L向投影仪1的-Y方向反转，并作为图像光射出。

投射光学系统600具有第1反射元件611、第2反射元件621、第1透镜组613和第2透镜组623。第1反射元件611和第2反射元件621使合成光L的光路弯折。第1透镜组613配置于第1反射元件611的后级。第2反射元件621配置于第1反射元件611的前级。第2透镜组623配置于第2反射元件621的前级。第1反射元件611以-Y方向的端部立起大约45度的方式配置于X-Y平面。第2反射元件621以+Y方向的端部立起大约45度的方式配置于X-Y平面。

此处，在本说明书中，前级是指接近光源装置10的一侧，后级是指远离光源装置10的一侧、即接近投射对象的一侧。因此，前级是投射光学系统600的缩小侧，后级是投射光学系统600的放大侧。也就是说，投射光学系统600的各结构朝向合成光L的行进方向依次配置有第2透镜组623、第2反射元件621、第1反射元件611和第1透镜组613。另外，在图3中，仅示出第2透镜组623中的最接近颜色合成光学系统50的透镜，仅示出第1透镜组613中的最接近投射对象的透镜，省略了其他透镜。

镜筒61将作为第2壳体的框架630收纳于内部。在框架630收纳有第1反射元件611和第2反射元件621。此处，在图3中，示出了投射光学系统600中的、第1反射元件611和第2反射元件621收纳于框架630的结构，但是，不限于此。框架630也可以是还收纳第1透镜组613和第2透镜组623的结构。之后叙述框架630的详细内容。

第1反射元件611和第2反射元件621将合成光L的光路弯折成第1透镜组的光轴A1与第2透镜组的光轴A2大致平行。详细而言，入射到投射光学装置60的合成光L沿着第2透镜组623的光轴A2行进，到达第2反射元件621。第2反射元件621使合成光L的行进方向与光轴A2大致垂直，向大致沿着Z轴的方向反射使其弯曲。被第2反射元件621反射的合成光L到达第1反射元件611。第1反射元件611使合成光L的行进方向与Z轴大致垂直，向大致沿着Y轴的方向反射使其弯曲。被第1反射元件611反射的合成光L沿着光轴A1行进并入射到第1透镜组613。

第1透镜组613放大从+Y方向入射的合成光L的光束，并沿-Y方向射出。而且，从第1透镜组613射出的合成光L被作为图像光放大，从投射光学装置60朝向投影仪1上方的-Y方向倾斜投射。

此处，也可以在第1反射元件611与第2反射元件621之间的光路上配置第3透镜组。根据第3透镜组，能够使被第2反射元件621反射并朝向第1反射元件611的合成光L的光束加宽或收敛。

第1开口部661c、661d在沿着Z轴的方向上隔着框架630对置。第1开口部661a、661b在沿着X轴的方向上隔着框架630对置。第1开口部661在投射光学装置60安装于投影仪1的状态下朝外界露出，使镜筒61的内部与外部连通。另外，设置于框架630的后述的多个第2开口部设置于与第1开口部661中的任意一个对应的位置。

投射光学装置60与不是弯曲型的投射镜头相比，使投影仪1短焦化。通过使用弯曲型投射光学装置60，能够在接近投射对象的位置处进行投射。另外，弯曲型投射光学装置60只要能够使从主体部2射出的合成光L的光路弯曲而射出即可，不限于上述的结构。

1.3.框架的结构

参照图4和图5，对框架630的结构进行说明。如图4和图5所示，在从+X方向俯视观察时，框架630为大致梯形，在该梯形中，-Y方向上的下底比+Y方向上的上底长。框架630是以上述梯形为底面的四棱柱状，沿着X轴的方向与四棱柱的高度方向一致。相当于上述下底的区域在从-Y方向俯视观察时，呈矩形的框状。

如上所述，框架630为大致四棱柱状，并且，-Y方向上的面敞开。框架630具有第1窗部631和第2窗部632。在相当于上述梯形的腰的部位处，在上方的面上设置有第1窗部631，在下方的面设置有第2窗部632。在第1窗部631配置有第1反射元件611，在第2窗部632配置有第2反射元件621。第1反射元件611和第2反射元件621例如通过粘接来固定于框架630。该粘接例如采用紫外线固化型粘接剂。

第1反射元件611的第1反射面611a通过第1窗部631朝框架630的-Y方向、即框架630的内侧露出。此外，第2反射元件621的第2反射面621a通过第2窗部632朝上述框架630的内侧露出。由第1反射面611a和第2反射面621a在框架630的内侧的内部空间中形成上述的合成光L的光路。

具体而言，合成光L透过上述的第2透镜组623，经由第2窗部632到达第2反射元件621。接着，合成光L通过第2反射元件621沿+Z方向反射，通过第1窗部631到达第1反射元件611。然后，被第1反射元件611反射的合成光L通过第1窗部631沿-Y方向行进，入射到上述的第1透镜组613。

在框架630设置有多个第2开口部662a1、662a2、662b1、662b2、662c、662d，该多个第2开口部662a1、662a2、662b1、662b2、662c、662d将框架630的内外、即、框架630的内侧与外侧连通。第2开口部662a1、662a2、662b1、662b2是俯视时为大致三角形的连通孔。第2开口部662c、662d是俯视时为大致长方形的连通孔。此处，在以下的说明中，将多个第2开口部662a1、662a2、662b1、662b2、662c、662d也仅统称作第2开口部662。

第2开口部662a1、662a2设置于+X方向的上述梯形、即+X方向的侧面，朝向下方依次配置有第2开口部662a1、第2开口部662a2。第2开口部662b1、662b2设置于-X方向的上述梯形、即-X方向的侧面，朝向下方依次配置有第2开口部662b1、第2开口部662b2。第2开口部662a1与第2开口部662b1、和第2开口部662a2与第2开口部662b2分别在沿着X轴的方向上对置。

第2开口部662c设置于框架630的上方的上述框状的区域。第2开口部662d设置于框架630的下方的上述框状的区域。第2开口部662c与第2开口部662d在沿着Z轴的方向上对置。

也可以在第2开口部662各自中设置与第1开口部661的防尘部件664相同的防尘部件。由此，进一步减少从外部吸入的空气所包含的尘埃，能够抑制尘埃附着于第1反射元件611、第2反射元件621等光学部件。

在本实施方式中，例示了具有6个第2开口部662的方式，但是，它们的形状、个数、大小和配置没有限定。

作为框架630的材质，例如可举出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂、聚苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚砜树脂、聚醚醚酮树脂、氟树脂、液晶聚合物等芳香族聚酯树脂、聚苯硫醚树脂等树脂。框架630除了这些树脂以外，也可以含有玻璃纤维等填充材料、添加剂等。

1.4.空气流路的结构

参照图6至图8，对投射光学装置60中的空气流路进行说明。另外，这里所说的空气流路是指利用由于所谓烟囱效应而产生的空气的气流，对在使用投射光学装置60时在光学部件等中所产生的热进行冷却。该空气流路与投射光学装置60的设置姿势对应地发生变化，因此，例示与3个设置姿势对应的空气流路。

1.4.1.平放设置

当将安装有投射光学装置60的投影仪1平放设置时，从第2开口部662c朝向第2开口部662d的方向、即-Z方向与铅垂方向大致一致。在该情况下，由于烟囱效应引起的高温的空气的浮力在作为与铅垂方向相反的方向的+Z方向上起作用。

如图6所示，当光学部件达到高温时，对周边的空气进行加热，在框架630的内侧产生空气的气流fa。气流fa朝向上方通过第2开口部662c排出到框架630的外侧。然后，气流fa通过上述镜筒61的上方的第1开口部661c流出到投射光学装置60的外部。这时，框架630的外侧的空气与气流fa对应地从第2开口部662c以外的第2开口部662流入框架630的内侧。

详细而言，产生通过第2开口部662a1的气流fa1、通过第2开口部662a2的气流fa2、通过第2开口部662b1的气流fa3、通过第2开口部662b2的气流fa4和通过第2开口部662d的气流fa5。气流fa1、fa2是通过上述的镜筒61的第1开口部661a从投射光学装置60的外部流入的比较冷的空气的气流。同样，气流fa3、fa4是通过镜筒61的第1开口部661b流入的空气的气流。气流fa5是通过镜筒61的第1开口部661d流入的空气的气流。

气流fa1至气流fa5在被光学部件的热加热时，成为气流fa而流出到投射光学装置60的外部。气流fa在对光学部件进行冷却为止的期间内连续地产生，将光学部件的热释放到外部。由此，第1反射元件611等光学部件和框架630被冷却。

1.4.2.吊挂设置

当将安装有投射光学装置60的投影仪1悬吊于天花板等而设置时，从第2开口部662d朝向第2开口部662c的方向、即+Z方向与铅垂方向大致一致。在该情况下，由于烟囱效应引起的高温的空气的浮力在作为与铅垂方向相反的方向的-Z方向上起作用。

如图7所示，当光学部件达到高温时，对周边的空气进行加热，产生空气的气流fb。气流fb朝向-Z方向通过第2开口部662d排出到框架630的外侧。气流fb通过上述的镜筒61的下方的第1开口部661d排出到投射光学装置60的外部。这时，框架630的外侧的空气与气流fb对应地从第2开口部662d以外的第2开口部662流入框架630的内侧。

详细而言，产生通过第2开口部662a1的气流fb1、通过第2开口部662a2的气流fb2、通过第2开口部662b1的气流fb3、通过第2开口部662b2的气流fb4和通过第2开口部662c的气流fb5。气流fb1、fb2是通过上述的镜筒61的第1开口部661a从投射光学装置60的外部流入的比较冷的空气的气流。同样，气流fb3、fb4是通过镜筒61的第1开口部661b流入的空气的气流。气流fb5是通过镜筒61的第1开口部661c流入的空气的气流。

气流fb1至气流fb5在被光学部件的热加热时，成为气流fb而流出到投射光学装置60的外部。气流fb在对光学部件进行冷却为止的期间内连续地产生，将光学部件的热释放到外部。由此，第1反射元件611等光学部件和框架630被冷却。

1.4.3.直立放置设置

关于安装有投射光学装置60的投影仪1的直立放置设置，对投射光学装置60的-X方向成为下面侧的情况进行叙述。在该情况下，-X方向与铅垂方向大致一致，由于烟囱效应引起的高温的空气的浮力在作为与铅垂方向相反的方向的+X方向上起作用。

如图8所示，当光学部件达到高温时，对周边的空气进行加热，产生空气的气流fc。气流fc朝向+X方向通过第2开口部662a1、662a2排出到框架630的外侧。气流fc通过上述的镜筒61的侧方的第1开口部661a排出到投射光学装置60的外侧。这时，框架630的外侧的空气与气流fc对应地从第2开口部662a1、662a2以外的第2开口部662起流入框架630的内侧。

详细而言，产生通过第2开口部662b1的气流fc3、通过第2开口部662b2的气流fc4、通过第2开口部662d的气流fc5和通过第2开口部662c的气流fc6。气流fc3、fc4是通过上述的镜筒61的第1开口部661b从投射光学装置60的外部流入的比较冷的空气的气流。同样，气流fc5是通过镜筒61的第1开口部661d流入的空气的气流。气流fc6是通过镜筒61的第1开口部661c流入的空气的气流。

气流fc3至气流fc5在被光学部件的热加热时，成为气流fb而流出到投射光学装置60的外部。气流fc在对光学部件进行冷却为止的期间内连续地产生，将光学部件的热释放到外部。由此，第1反射元件611等光学部件和框架630被冷却。

此处，在投射光学装置60的+X方向成为下面侧的情况下，除了通过第2开口部662a1、662a2、662b1、662b2的空气的气流成为相反方向以外，都同样地对光学部件和框架630进行冷却。

另外，在将上述的第3透镜组设置于框架630的内侧的情况下，以不阻碍上述的空气的气流fa、fb、fc等的方式配置第3透镜组。具体而言，例如，可以在支承第3透镜组的部件中设置贯通孔等，从而确保流路。

如以上所叙述的那样，与投影仪1的设置姿势对应地在镜筒61的第1开口部661、框架630的第2开口部662和框架630的内侧形成有空气流路。

根据本实施方式，能够得到以下的效果。

在投射光学装置60中，能够比以往提高内部的冷却性。详细而言，通过第1开口部661流入到镜筒61的内部的空气通过第2开口部662流入框架630的内侧。流入到框架630的内侧的空气对第1反射元件611等投射光学系统600进行冷却，从其他第2开口部662排出到框架630的外侧。排出到框架630的外侧的空气从其他第1开口部661排出到镜筒61的外部。因此，投射光学系统600的热借助空气的气流fa、fb、fc等释放到投射光学装置60的外部，从而对镜筒61的内部进行冷却。因此，能够提供提高了冷却性的投射光学装置60。此外，能够提供光学精度提高、所投射的图像等的显示质量提高的投影仪1。

当将投射光学装置60应用于投影仪1时，在从+X方向俯视观察投射光学装置60的情况下，从投射光学装置60投射的图像等的投射方向弯曲大约180°。因此，能够提高投影仪1的设置的自由度。

在投射光学装置60的内部所产生的热对周边的空气进行加热而产生浮力。产生了浮力的高温的空气从多个第1开口部661中的、最接近与铅垂方向相反的方向的第1开口部661释放。这时，从其他第1开口部661向内部吸引低温的空气。通过这样的所谓烟囱效应，能够进一步提高内部的冷却性。

在各个第1开口部661设置有防尘部件664，因此，被吸引到镜筒61的内部的空气通过防尘部件664进行除尘。因此，能够抑制尘埃附着于投射光学系统600的光学部件。由此，能够维持第1反射元件611等光学部件的清洁度，从而在将投射光学装置60应用于投影仪1的情况下，维持所投射的图像等的显示质量。

框架630的材质为树脂，因此，与该材质为金属的情况相比，可使框架630轻量化。此外，能够通过注塑成型等简便方式对框架630进行成型，可减少加工费用等，并且也能够将材料费用抑制得较低。由此，能够减少投射光学装置60的制造成本和重量。

2.第2实施方式

在本实施方式中，与第1实施方式同样，例示能够应用于投影仪1的弯曲型投射镜头即投射光学装置。另外，本实施方式的投射光学装置相对于第1实施方式的投射光学装置60，使框架的结构不同。

与第1实施方式的投射光学装置60同样，本实施方式的投射光学装置具有：作为第1壳体的镜筒61；作为第2壳体的框架930，其收纳于镜筒61；以及投射光学系统600，其收纳于框架930。投射光学系统600具有第1反射元件611，该第1反射元件611使光路弯折。在镜筒61设置有第1开口部661a、661b、661c、661d，该第1开口部661a、661b、661c、661d将镜筒61的内外连通。

以下，参照图9，对框架930的结构进行说明。如图9所示，框架930是与第1实施方式的框架630大致相同的四棱柱状，在不具有如框架630的第2开口部662的方面和在第1反射元件611中设置有散热部911的方面不同。因此，对与第1实施方式相同的结构部位使用相同标号并省略重复的说明。

散热部911包含基部964和突起部993。基部964是与第1反射元件611相同的大致矩形的平板。基部964的主面的一方以与第1反射元件611的外侧的面、换言之、未图示的第1反射面的相反侧的面接触的方式安装。在基部964的主面的另一方设置有突起部993。突起部993向基部964的主面的法线方向突出，并且由在俯视观察该主面的情况下呈矩阵状地配置的多个散热片构成。由此，散热部911朝框架930的外侧的、未图示的镜筒61的内部的空间露出。此处，框架930的外侧是指安装有基部964的一侧。

作为散热部911的材质，例如可举出具有比较大的导热率的铜、铝等金属。

当将本实施方式的投射光学装置应用于投影仪1时，由于上述的合成光L而达到高温的第1反射元件611的热传播到散热部911。传播到散热部911的热通过基部964从突起部993释放而使周围的空气成为高温。高温的空气的浮力在与铅垂方向相反的方向上起作用，所以与投影仪1的设置姿势对应地从未图示的第1开口部661中的任意一个流出到外部。这时，镜筒61的外部的空气通过其他第1开口部661流入镜筒61与框架930之间的空间。这些空气的气流在对第1反射元件611进行冷却为止的期间内连读地产生，将第1反射元件611的热释放到外部。由此，第1反射元件611等被冷却。

另外，散热部911中的突起部993的个数、形状、配置不限于上述的方式。此外，可以在框架930中设置如第1实施方式的第2开口部662那样的连通孔，对框架930的内侧的光学部件进行冷却。

根据本实施方式，能够得到以下的效果。

在投射光学装置中，能够比以往提高内部的冷却性。详细而言，通过第1开口部661而流入到镜筒61的内部的空气对散热部911进行冷却，从其他第1开口部661排出到镜筒61的外部。因此，第1反射元件611的热借助空气的气流释放到外部，从而对内部进行冷却。由此，能够提供提高了冷却性的投射光学装置。