JP3858741B2 - 偏光変換装置、この偏光変換装置を備えた照明光学装置およびプロジェクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光束を１種類の直線偏光光に変換する偏光変換装置、この偏光変換装置を備えた照明光学装置およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションにプロジェクタを用いることが知られている。このようなプロジェクタは、その内部に複数の光学部品を収容し、これらの光学部品を用いることにより、光源から射出された光束を変調した後に拡大投写して投写画像を形成している。
このような光学部品として、光利用効率を高め、明るい投写画像を実現するために、光源からの光束を１種類の直線偏光光に変換する偏光変換装置が用いられている。
この偏光変換装置は、入射光束に対して傾斜して配置され、光源からの光束を２種類の直線偏光光に分離する（透過および反射させて２種類の直線偏光光に分離させる）偏光分離膜と、この偏光分離膜により分離された一方の直線偏光光（偏光分離膜で反射された直線偏光光）を反射する反射膜と、これら偏光分離膜と反射膜との間に介在し、偏光分離膜と反射膜とを交互に複数配列させる透光性部材とを備えた偏光変換素子と、該偏光変換素子の光束射出側に貼り付けられる位相差板とを備えて構成されている。
【０００３】
このような偏光変換装置には、該偏光変換装置に光束が入射する際に、偏光分離膜を介さずに直接、反射膜に入射し、無効な偏光光として射出される無効領域が存在する。
特に、光源からの光束は、中心位置（照明光軸）において最も輝度が高く、中心位置から離れるにつれ、輝度は低下していくため、このような光源の特性を考慮して、上記偏光変換装置は、一対の偏光変換素子を備え、互いの偏光分離膜または反射膜が向かい合うように、かつ、所定の間隔をおいて、一対の偏光変換素子を配置している。すなわち、光源からの照明光軸を挟むように所定間隔をおいて、一対の偏光変換素子が配置されている。
このような偏光変換装置の構成により、一対の偏光変換素子の間（中心位置）を通過する光束は、有効な偏光光を含むランダムな偏光光となっており、光の利用効率を向上させている。
【０００４】
上記のような一対の偏光変換素子を備えた偏光変換装置において、それぞれの偏光分離膜は、一対の偏光変換素子の対向する端部から断面略ハ字状に傾斜して配置され、反射膜は、上記偏光分離膜の傾斜に平行して、所定の間隔を空けて配置され、これら偏光分離膜および反射膜が交互に連続して配列している。また、位相差板は、該偏光変換装置の光束射出側の端部に貼り付けられ、さらに、偏光分離膜のピッチに応じて貼り付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プロジェクタの高輝度化が促進され、さらなる光利用効率の向上が必要となっている。
このため、上記偏光変換装置における一対の偏光変換素子の所定間隔を縮小し、該一対の偏光変換素子の間（照明光軸）を通過するランダムな偏光光をも１種類の有効な偏光光に変換することで、上記プロジェクタの高輝度化に対応させることが考えられる。
しかしながら、上記のような偏光変換装置では、一対の偏光変換素子の所定間隔を縮小した際には、該一対の偏光変換素子の対向する端部位置に貼り付けられた位相差板が互いに干渉してしまう。
したがって、このような状況を回避するためには、貼り付けられる位相差板の貼り付け精度をより厳しく設定する必要があり、偏光変換装置の製造作業を繁雑化してしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、プロジェクタの高輝度化に対応するとともに、構造を簡素化し、製造時の作業工数を低減することができる偏光変換装置、この偏光変換装置を備えた照明光学装置およびプロジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の偏光変換装置は、入射光束に対して傾斜して配置され、該入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜と、各偏光分離膜の間に交互に並行配置され、前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の偏光光束を反射する複数の反射膜と、前記偏光分離膜および反射膜が形成される透光性部材と、この透光性部材の光束射出側に設けられ、いずれか一方の偏光光束の偏光軸を変換する複数の位相差板とを備えた偏光変換装置であって、それぞれの偏光分離膜および反射膜が密着面を中心に互いに対称配置されるように組み合わされる一対の偏光変換素子を備え、これら一対の偏光変換素子の密着部分に設けられる位相差板は、該一対の偏光変換素子に跨って取り付けられ、前記一対の偏光変換素子は、光束射出面の角隅部分が省略され、前記角隅部分が省略された切断面が前記密着部分に配置されるように組み合わされることを特徴とするものである。
【０００８】
このような本発明によれば、偏光変換装置は、一対の偏光変換素子を備え、一対の偏光変換素子は、それぞれの偏光分離膜および反射膜が密着面を中心に互いに対称配置されるように組み合わされて構成されることにより、一対の偏光変換素子の間（照明光軸）を通過するランダムな偏光光を有効な偏光光に変換することができ、プロジェクタの高輝度化に対応させることができる。
【０００９】
また、位相差板が、一対の偏光変換素子の密着部分に跨って取り付けられていることにより、通常、一対の偏光変換素子を密着した際に生じる、互いの位相差板が干渉することがなく、位相差板の貼り付け精度を厳しく設定する必要もない。
さらに、位相差板が、一対の偏光変換素子の密着部分に跨って取り付けられていることにより、該一対の偏光変換素子に貼り付けられる位相差板の個数を低減することができ、偏光変換装置の製造時における作業工数を低減することができる。
【００１０】
したがって、プロジェクタの高輝度化に対応するとともに、偏光変換装置の構造を簡素化し、製造時における作業工数を低減することができるので、本発明の目的を達成することができる。
なお、上記偏光変換装置において、一対の偏光変換素子を接着剤等により、接着して一体化した構成を採用してもよい。
通常、偏光変換素子は、偏光分離膜と反射膜とが交互に配置されるように、例えば、偏光分離膜と反射膜とが両面に形成された板ガラスと、何も形成されていない板ガラスとを接着剤により交互に貼り合わせ、その表面と所定の角度でほぼ平行に切断し、さらに、両端部分を切断して略直方体状になるように形成されている。
このように形成された偏光変換素子を２体密着する際には、互いの面位置が異なって、段差が生じやすい。この段差が生じた状態で、一対の偏光変換素子に跨って、位相差板を貼り付けた際には、貼り付け精度が悪くなり、段差部分において、偏光変換装置から射出される光束の透過率が悪くなる。
ここでは、偏光変換素子の光束射出面には、一対の偏光変換素子の密着面に沿って凹部が形成されていることにより、偏光変換素子を２体密着した際に、互いの面位置が異なり、このような状態で位相差板を一対の偏光変換素子に跨って貼り付けたとしても、位相差板の貼り付け精度が悪化することを回避することができ、該貼り付け精度の悪化に伴う透過率の低下を防止することができる。
したがって、一対の偏光変換素子を密着することによって、光利用効率を向上し、密着面に沿って凹部を形成することにより、位相差板の貼り付け精度を厳しく設定しなくても、上記光利用効率が向上された状態を保持することができる。
【００１１】
本発明の偏光変換装置では、前記一対の偏光変換素子のそれぞれの密着面は、密着するとそれぞれの偏光分離膜が連続する位置であることが好ましい。
このような構成では、一対の偏光変換素子が密着した状態で、互いの偏光分離膜が連続するように構成されていることにより、光源から射出される光束のうち、特に強い光量を持つ照明光軸上の光束を確実に１種類の直線偏光光に変換することができ、光利用効率を大幅に向上させることができる。
【００１４】
本発明の偏光変換装置では、前記偏光分離膜および前記反射膜は、光束入射方向に対して略４５°に傾斜し、所定の間隔で交互に配列していることが好ましい。
このような構成では、偏光分離膜および反射膜が、光束入射方向に対して略４５°に傾斜し、所定の間隔で交互に配列していることにより、必要とされる直線偏光光の偏光軸と異なる直線偏光光を生成する無効領域をむやみに大きくすることなく、最適な条件で、偏光変換素子を作成することができる。
【００１５】
また、本発明の照明光学装置は、光源と、光源からの光束を複数の領域に分割する光束分割素子と、上述した偏光変換装置を備えていることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、前述の偏光変換装置を備えることで、前述したように本発明の目的が達成されるうえ、前述の他の作用効果をも同様に奏する。
また上述した偏光変換装置を用いれば、照明光学装置から射出される光束を略１種類の直線偏光光に変換することができるようになる。
【００１６】
さらに、本発明のプロジェクタは、上述した照明光学装置と、この照明光学装置から射出される光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、この光変調装置で変調された光束を合成する色合成光学装置とを備えていることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、前述の照明光学装置を備えることで、前述したように本発明の目的が達成されるうえ、前述の他の作用効果をも同様に奏する。
また上述した照明光学装置を用いれば、液晶パネル等の光変調装置に略１種類の直線偏光光を照射することができ、光利用効率を向上させ、プロジェクタから投写される投写画像を鮮明に表示することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方背面側から見た斜視図である。
図１または図２に示すように、プロジェクタ１は、略直方体状の外装ケース２を備える。この外装ケース２は、プロジェクタ１の本体部分を収納する合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２とを備え、これらのケース２１，２２は、互いに着脱自在に構成されている。
【００１８】
アッパーケース２１は、図１，２に示すように、プロジェクタ１の上面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１Ａ、側面部２１Ｂ、前面部２１Ｃおよび背面部２１Ｄを含んで構成される。
同様に、ロアーケース２２も、図１，２に示すように、プロジェクタ１の下面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する下面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、前面部２２Ｃ、および背面部２２Ｄを含んで構成される。
【００１９】
従って、図１，２に示すように、直方体状の外装ケース２において、アッパーケース２１およびロアーケース２２の側面部２１Ｂ，２２Ｂ同士が連続的に接続されて直方体の側面部分２１０が構成され、同様に、前面部２１Ｃ，２２Ｃ同士の接続で前面部分２２０が、背面部２１Ｄ，２２Ｄ同士の接続で背面部分２３０が、上面部２１Ａにより上面部分２４０が、下面部２２Ａにより下面部分２５０がそれぞれ構成される。
【００２０】
図１に示すように、上面部分２４０において、その前方側には操作パネル２３が設けられ、この操作パネル２３の近傍には音声出力用のスピーカ孔２４０Ａが形成されている。
【００２１】
前方から見て右側の側面部分２１０には、２つの側面部２１Ｂ，２２Ｂを跨る開口２１１が形成されている。ここで、外装ケース２内には、後述するメイン基板５１と、インターフェース基板５２とが設けられており、この開口２１１に取り付けられるインターフェースパネル５３を介して、メイン基板５１に実装された接続部５１Ｂと、インターフェース基板５２に実装された接続部５２Ａとが外部に露出している。これらの接続部５１Ｂ，５２Ａにおいて、プロジェクタ１には外部の電子機器等が接続される。
【００２２】
前面部分２２０において、前方から見て右側で、前記操作パネル２３の近傍には、２つの前面部２１Ｃ，２２Ｃを跨ぐ円形状の開口２２１が形成されている。この開口２２１に対応するように、外装ケース２内部には、投写レンズ４６が配置されている。この際、開口２２１から投写レンズ４６の先端部分が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のフォーカス操作が手動で行えるようになっている。
【００２３】
前面部分２２０において、前記開口２２１の反対側の位置には、排気口２２２が形成されている。この排気口２２２には、安全カバー２２２Ａが形成されている。
【００２４】
図２に示すように、背面部分２３０において、背面から見た右側には矩形状の開口２３１が形成され、この開口２３１からインレットコネクタ２４が露出するようになっている。
【００２５】
下面部分２５０において、下方から見て右端側の中央位置には矩形状の開口２５１が形成されている。開口２５１には、この開口２５１を覆うランプカバー２５が着脱自在に設けられている。このランプカバー２５を取り外すことにより、図示しない光源ランプの交換が容易に行えるようになっている。
【００２６】
また、下面部分２５０において、下方から見て左側で背面側の隅部には、一段内側に凹んだ矩形面２５２が形成されている。この矩形面２５２には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２５２Ａが形成されている。矩形面２５２には、この矩形面２５２を覆う吸気口カバー２６が着脱自在に設けられている。吸気口カバー２６には、吸気口２５２Ａに対応する開口２６Ａが形成されている。開口２６Ａには、図示しないエアフィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入が防止されている。
【００２７】
さらに、下面部分２５０において、後方側の略中央位置にはプロジェクタ１の脚部を構成する後脚２Ｒが形成されている。また、下面部分２５０における前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２Ｒおよび２つ前脚２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置調整ができるようになっている。
【００２８】
また、図１，２に示すように、下面部分２５０と前面部分２２０とを跨るように、外装ケース２における前方側の略中央位置には、直方体状の凹部２５３が形成されている。この凹部２５３には、該凹部２５３の下側および前側を覆う前後方向にスライド自在なカバー部材２７が設けられている。このカバー部材２７により、凹部２５３には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うための図示しないリモートコントローラ（リモコン）が収納される。
【００２９】
ここで、図３，４は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。具体的には、図３は、図１の状態からプロジェクタ１のアッパーケース２１を外した図である。図４は、図３の状態から制御基板５を外した図である。
【００３０】
外装ケース２には、図３，４に示すように、背面部分に沿って配置され、左右方向に延びる電源ユニット３と、この電源ユニット３の前側に配置された平面視略Ｌ字状の光学ユニット４と、これらのユニット３，４の上方および右側に配置される制御基板５とを備える。
【００３１】
電源ユニット３は、電源３１と、この電源３１の下方に配置された図示しないランプ駆動回路（バラスト）とを含んで構成される。
電源３１は、前記インレットコネクタに接続された図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、前記ランプ駆動回路や制御基板５等に供給するものである。
前記ランプ駆動回路は、光学ユニット４を構成する図３，４では図示しない光源ランプに、電源３１から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路は、例えば、基板に配線することにより構成できる。
【００３２】
電源３１および前記ランプ駆動回路は、略平行に上下に並んで配置されており、これらの占有空間は、プロジェクタ１の背面側で左右方向に延びている。
また、電源３１はおよび前記ランプ駆動回路は、左右側が開口されたアルミニウム等の金属製のシールド部材３１Ａによって周囲を覆われている。
シールド部材３１Ａは、冷却空気を誘導するダクトとしての機能に加えて、電源３１や前記ランプ駆動回路で発生する電磁ノイズが、外部へ漏れないようにする機能も有している。
【００３３】
制御基板５は、図３に示すように、ユニット３，４の上側を覆うように配置されＣＰＵや接続部５１Ｂ等を含むメイン基板５１と、このメイン基板５１の下側に配置され接続部５２Ａを含むインターフェース基板５２とを備える。
この制御基板５では、接続部５１Ｂ，５２Ａを介して入力された画像情報に応じて、メイン基板５１のＣＰＵ等が、後述する光学装置を構成する液晶パネルの制御を行う。
【００３４】
メイン基板５１は、金属製のシールド部材５１Ａによって周囲を覆われている。メイン基板５１は、図３ではわかり難いが、光学ユニット４を構成する上ライトガイド４７２の上端部分４７２Ａ（図４）に当接している。
【００３５】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
ここで、図５は、光学ユニット４を示す分解斜視図である。図６は、光学ユニット４を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、図６に示すように、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、照明光学装置としてのインテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４４，４６を収納する合成樹脂製のライトガイド４７（図５）とを備える。
【００３６】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換装置４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００３７】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。光源ランプ４１６には、高圧水銀ランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。また、リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００３８】
第１レンズアレイ４１２は、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有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００３９】
偏光変換装置４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されている。このような偏光変換装置４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００４０】
この偏光変換装置４１４により１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換装置４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。
なお、偏光変換装置４１４についての詳細な構造については、後述する。
【００４１】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００４２】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００４３】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３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４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００４４】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤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４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００４５】
光学装置４４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ものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００４６】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００４７】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、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ものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４４に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００４８】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００４９】
以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化された光学装置本体４５として構成されている。図７は、光学装置本体４５を示す斜視図である。
光学装置本体４５は、図７に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４と、このクロスダイクロイックプリズム４４４の上面に固定された合成樹脂製の固定板４４７と、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に取り付けられ、射出側偏光板４４３を保持する金属製の保持板４４６と、この保持板４４６の光束入射側に取り付けられた透明樹脂製の４つのピン部材４４５によって保持される液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）とを備える。
保持板４４６と液晶パネル４４１との間には、所定間隔の空隙が設けられており、この空隙部分に冷却空気が流れるようになっている。
光学装置本体４５は、固定板４４７に形成された４つの腕部４４７Ａの丸穴４４７Ｂを介して、下ライトガイド４７１にねじ止め固定される。
【００５０】
投写レンズ４６は、光学装置４４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を拡大して投写するものである。
ライトガイド４７は、図５に示すように、各光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４２を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上側開口を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７２とを備えて構成される。
【００５１】
図５に示すように、平面視略Ｌ字状の下ライトガイド４７１の一端側には、光源装置４１１が収容されている。他端側には、下ライトガイド４７１に形成されたヘッド部４７３を介して、投写レンズ４６がねじ止め固定されている。
【００５２】
また、図５に示すように、下ライトガイド４７１に収納された光学装置本体４５は、２つのばね部材５０を挟んだ状態で下ライトガイド４７１にねじ止め固定される。この２つのばね部材５０は、入射側偏光板４４２を下方へと付勢して位置を特定する。
【００５３】
〔３．冷却構造〕
図８は、図４から前記上ライトガイドおよび光学装置本体４５を取り外した図である。また、図９は、光学ユニット４を示す斜視図である。
ここで、プロジェクタ１には、図８，９に示すように、液晶パネル４４１を主に冷却するパネル冷却系Ａと、偏光変換装置４１４を主に冷却する偏光変換素子冷却系Ｂと、電源ユニット３を主に冷却する電源冷却系Ｃと、光源装置４１１を主に冷却する光源冷却系Ｄとが設けられている。
【００５４】
図８に示すように、パネル冷却系Ａでは、電源ユニット３の下側に配置された大型のシロッコファン６１が用いられている。
パネル冷却系Ａでは、図８または図９に示すように、シロッコファン６１によって、外装ケース２の下面部分２５０に形成された吸気口２５２Ａ（図２）から吸入された外部の冷却空気は、図示しないダクトによって光学装置本体４５の下方へと導かれ、下ライトガイド４７１における各液晶パネル４４１の下側に形成された吸入口からライトガイド４７内部へと入る。この冷却空気は、図９に示すように、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４４との間の空隙を通って、液晶パネル４４１と前記射出側偏光板を冷却し、上ライトガイド４７２と前記制御基板との間の空間に排出される。また、この冷却空気は、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとフィールドレンズ４１８との間の空隙を通って、液晶パネル４４１と前記入射側偏光板を冷却し、上ライトガイド４７２と前記入射側偏光板との間に排出される。この際、この空間に排出された空気は、上ライトガイド４７２の上端部分４７２Ａと前記制御基板５の当接により、投写レンズ４６側へは流れないようになっている。
【００５５】
偏光変換素子冷却系Ｂでは、前記シロッコファン６１によって吸入された冷却空気は、下ライトガイド４７１の下側に配置された図示しないダクトによって、偏光変換装置４１４の下側まで導かれ、下ライトガイド４７１における偏光変換装置４１４の下側に形成された吸入口からライトガイド４７内に入り、偏光変換装置４１４を冷却した後に、上ライトガイド４７２に形成された排出口４７４から排出される。
【００５６】
電源冷却系Ｃでは、図８に示すように、金属製の板材を挟んでシロッコファン６１の上側に配置された小型のシロッコファン６２が用いられている。
電源冷却系Ｃでは、パネル冷却系Ａによって上ライトガイド４７２と前記制御基板５の間に流れてきた冷却空気は、制御基板５を冷却しつつシロッコファン６２によって吸入され、電源ユニット３の内部側へと排出される。この内部に排出された空気は、シールド部材３１Ａに沿って流れて電源３１および前記ランプ駆動回路を冷却し、シロッコファン６２とは反対側の開口から排出される。
【００５７】
光源冷却系Ｄでは、光源装置４１１の前面側に配置された軸流ファン６３と、この軸流ファン６３に取り付けられたダクト６４とが用いられている。
光源冷却系Ｄでは、電源冷却系Ｃおよび偏光変換素子冷却系Ｂから排出された空気は、軸流ファン６３の吸引によって、光源装置４１１の側面部分に形成されたスリット状の開口から光源装置４１１内に入り込んで光源ランプ４１６を冷却し、ダクト６４を介して、外装ケース２の排気口２２２から外部へと排出される。
【００５８】
〔４．偏光変換装置の構造〕
図１０は、下ライトガイド４７１に対する偏光変換装置４１４の配置位置を示す分解斜視図である。
図１１は、偏光変換装置４１４の構造を示す分解斜視図である。
偏光変換装置４１４は、第２レンズアレイ４１３の各小レンズにより集光された光束を透過させることにより、略１種類の偏光光に変換するものであり、光束を２種類の直線偏光光に分離して射出する偏光変換素子アレイ５００と、この偏光変換素子アレイ５００に貼り付けられ、偏光変換素子アレイ５００から射出された２種類の光束のうち、一方の直線偏光光の偏光軸を９０°回転させて他方の直線偏光光の偏光軸と同一なものにする位相差板６００を備えて構成され、光束入射端面および外周部分を保持する固定枠４１４Ａにより下ライトガイド４７１に固定されている。
【００５９】
偏光変換素子アレイ５００は、図１１に示すように、光束を２種類の直線偏光光に分離する偏光分離膜５１１と、この偏光分離膜５１１から分離される一方の直線偏光光を反射する反射膜５１２と、これら偏光分離膜５１１と反射膜５１２との間に介在する透光性部材としての板ガラス５１３とを備えた偏光変換素子５１０が２体密着固定されることにより形成されている。
ここで、偏光変換素子５１０は、通常、以下に示すように形成される。
図１２に示すように、偏光分離膜５１１と反射膜５１２（反射膜）とが交互に配置されるように、例えば、偏光分離膜５１１と反射膜５１２とが両面に形成された板ガラス５１３と、何も形成されていない板ガラス５１３とを接着剤により交互に貼り合わせる。この際、上記板ガラス５１３が張り合わされた状態で、その上下面に偏光分離膜および反射膜等が何も形成されていない板ガラス５１４を配置する。
【００６０】
そして、その表面と略４５°の角度でほぼ平行に切断し、さらに、両端の突出した部分を切断面Ａで切断して略直方体形状になるように形成する。この際、偏光分離膜５１１が角隅部分で露出するように、両端の突出した部分を切断する。最後に、切断面を研磨することにより、偏光変換素子５１０が形成される。
このように形成されることにより、偏光変換素子５１０において、偏光分離膜５１１および反射膜５１２は、光束入射端面および光束射出端面に対して略４５°に傾斜し、かつ、等しい配列ピッチで配置されることになる。
【００６１】
図１３は、偏光変換装置４１４を上方から見た模式図である。
偏光変換装置４１４は、端部に近接配置した偏光分離膜５１１が互いに対向配置するように、２体の偏光変換素子５１０を密着させて偏光変換素子アレイ５００を構成し、２体の偏光変換素子５１０を跨るように、該偏光変換装置４１４の光束射出側に位相差板６００が貼り付けられている。
このような状態では、各偏光変換素子５１０における偏光分離膜５１１は、図１３に示すように断面略ハ字状に形成されており、各偏光変換素子５１０が密着した密着面５００Ａにおいては、互いの偏光分離膜５１１が略９０°に連続して形成される。このため、特に、光源ランプ４１６から射出された照明光軸上の強い輝度を持つ光束は、この略９０°に接続された偏光分離膜５１１に照射される構成となっている。
【００６２】
ここで、偏光分離膜５１１は、ブリュースター角が略４５°に設定された誘電体多層膜等で構成され、ランダムな偏光光を２種類の偏光光に分離するものであり、該偏光分離膜５１１の入射面に対して、平行な偏光軸を有する光束（Ｓ偏光光）を反射し、該Ｓ偏光光と直交する偏光軸を有する光束（Ｐ偏光光）を透過するものである。
反射膜５１２は、例えば、高反射性を有するＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の単一金属材料、これら複数種類の金属を含む合金等で構成され、上記偏光分離膜５１１で反射されるＳ偏光光を反射するものである。
板ガラス５１３は、光束が内部を通過するものであり、通常、白板ガラス等から形成されている。
また、位相差板６００は、上記偏光分離膜５１１を透過するＰ偏光光の偏光軸を９０°回転させるものであり、上記偏光分離膜５１１の光束射出端面への写像面に貼り付けられ、照明光軸上に配置される位相差板６００は、２体の偏光変換素子５１０に跨って貼り付けられている。
【００６３】
図１４は、偏光変換装置４１４の基本動作を示す模式図である。
第２レンズアレイ４１３に入射した光束は、各小レンズにより集光されて偏光変換装置４１４の所定領域に入射する。ここで、第２レンズアレイ４１３から射出される光束は、ランダムな偏光軸を有する光束である。
この偏光変換装置４１４に入射した光束は、偏光分離膜５１１により、Ｐ偏光光およびＳ偏光光に分離される。すなわち、Ｐ偏光光は、該偏光分離膜５１１を透過し、Ｓ偏光光は該偏光分離膜５１１で反射し、光路が略９０°変換される。
【００６４】
偏光分離膜５１１で反射したＳ偏光光は、反射膜５１２で反射され、再度、光路が略９０°変換され、偏光変換装置４１４への入射方向と略同一方向に進む。また、偏光分離膜５１１を透過したＰ偏光光は、位相差板６００に入射し、偏光軸を９０°回転されることにより、Ｓ偏光光として射出される。
したがって、偏光変換装置４１４からは、略１種類のＳ偏光光が射出されることとなる。
【００６５】
ここで、偏光変換装置４１４を固定する固定枠４１４Ａは、図１１に示すように、略矩形板状であり、上下の辺縁に亘って格子状に形成された遮光部４１４Ａ１を有し、第２レンズアレイ４１３から射出される光束のうち、無効な偏光光を生成する無効領域に進む光束を遮光する遮光機能を具備している。
具体的には、第２レンズアレイ４１３の各小レンズから射出される光束が、偏光変換装置４１４の偏光分離膜５１１に集光されることが理想的であるが、実際は、図１４中、破線で示すように、偏光分離膜５１１以外に反射膜５１２へ直接入光する光束も存在する。
具体的な図示は省略するが、反射膜５１２へ直接、入光した光束は、反射膜５１２により反射され、光路が略９０°変換されて偏光分離膜５１１へと入射する。該偏光分離膜５１１では、入射した光束のうち、Ｐ偏光光を透過させ、Ｓ偏光光を反射させる。すなわち、偏光分離膜５１１から透過したＰ偏光光は、反射膜５１２で反射されてＰ偏光光となって偏光変換装置４１４から射出される。また、偏光分離膜５１１で反射されたＳ偏光光は、位相差板６００により偏光軸を９０°回転されて、Ｐ偏光光として偏光変換装置４１４から射出される。
したがって、必要とされる光束であるＳ偏光光とともに、Ｐ偏光光が含まれることになってしまう。
以上のような状態を回避するために、固定枠４１４Ａの遮光部４１４Ａ１には、光束入射側に反射防止膜等が貼り付けられ、無効領域に進む光束を遮光している。
【００６６】
〔５．実施形態の効果〕
上述した第１実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）偏光変換装置４１４を構成する偏光変換素子アレイ５００は、一対の偏光変換素子５１０を有し、該２体の偏光変換素子５１０が互いの偏光分離膜５１１および反射膜５１２が向かい合うように密着して構成されることにより、２体の偏光変換素子５１０の間（照明光軸）を通過するランダムな偏光光を有効な偏光光（Ｓ偏光光）に変換することができ、プロジェクタ１の高輝度化に対応させることができる。
【００６７】
（２）照明光軸上に配置される位相差板６００が、２体の偏光変換素子５１０に跨って貼り付けられていることにより、通常、２体の偏光変換素子５１０を密着した際に生じる、互いの位相差板６００が干渉することがなく、位相差板６００の貼り付け精度を厳しく設定する必要もない。
【００６８】
（３）位相差板６００が、２体の偏光変換素子５１０に跨って貼り付けられていることにより、該２体の偏光変換素子５１０に貼り付けられる位相差板６００の個数を低減することができ、偏光変換装置４１４の製造時における作業工数を低減することができる。
（４）偏光変換素子５１０は、偏光分離膜５１１および反射膜５１２が、光束入射方向に対して略４５°に傾斜するように形成されているので、必要とされる直線偏光光（Ｓ偏光光）の偏光軸と異なる直線偏光光（Ｐ偏光光）を生成する無効領域をむやみに大きくすることなく、最適な条件で作成することができる。
【００６９】
（５）インテグレータ照明光学系４１は、２体の偏光変換素子５１０が密着して形成された偏光変換装置４１４を備えていることにより、光源装置４１１から射出される光束を略１種類の直線偏光光（Ｓ偏光光）に変換して射出することができる。
（６）偏光変換装置４１４により、光源装置４１１から射出される光束を略１種類の直線偏光光（Ｓ偏光光）に変換することができるので、光変調装置である液晶パネル４４１に略１種類の直線偏光光（Ｓ偏光光）を照射することで、光利用効率を向上させることができ、プロジェクタ１から投写される投写画像を鮮明に表示することができる。
【００７０】
（７）偏光変換素子５１０は、略直方体形状に形成され、該偏光変換素子５１０の角隅部分に露出するように、偏光分離膜５１１が配置していることにより、偏光分離膜５１１および反射膜５１２が向き合うように２体の偏光変換素子５１０を密着した状態では、互いの偏光分離膜５１１が連続するように構成されることにより、光源装置４１１からの光量が特に強い照明光軸上の光束を略１種類の偏光光（Ｓ偏光光）に変換することができ、光利用効率を向上させることができる。
【００７１】
（８）偏光変換装置４１４は、固定枠４１４Ａに支持され、該固定枠４１４Ａは遮光部４１４Ａ１を備えていることにより、第２レンズアレイ４１３から集光された光束が偏光変換装置４１４の無効領域に進んだとしても、該遮光部４１４Ａ１により遮光することができ、偏光変換装置４１４から射出される光束に無効な偏光光が含まれることを回避することができる。
【００７２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第１実施形態では、偏光変換素子５１０は略直方体形状に形成され、２体の偏光変換素子５１０が密着すると、該２体の偏光変換素子５１０の端部同士が直に接触して略面一になるように構成されていた。
これに対して、第２実施形態では、略直方体形状に形成された偏光変換素子５１０の光束射出側の端部が省略され、２体の偏光変換素子５１０を密着させて、該２体の偏光変換素子５１０を跨るように、位相差板６００を貼り付けた状態では、密着部分において、位相差板６００と２体の偏光変換素子５１０との間に凹部７００が形成される点が相違する。
【００７３】
通常、略直方体形状の偏光変換素子５１０を２体密着させた際には、図１５に示すように、密着部分において段差が生じやすく、このような段差を回避するためには、２体の偏光変換素子５１０の位置精度を厳しく設定する必要がある。
また、このような段差が生じた２体の偏光変換素子５１０の光束射出側に、位相差板６００を貼り付けた場合には、この段差に位相差板６００がならってしまい、位相差板６００自体にも段差に応じた屈曲部６００Ａが形成されてしまう。
【００７４】
このような状態で、偏光変換装置４１４に光束を照射すると、光源装置４１１から照射される光束のうち、強い光量を有する照明光軸上の光束は、上記位相差板６００の屈曲部６００Ａを通過することになる。
この位相差板６００の屈曲部６００Ａでは、入射した光束は吸収されやすく、透過率が著しく低下する。すなわち、光源装置４１１から照射される光束のうち、特に強い光量を有する照明光軸上の光束は、吸収され、照明光軸上の透過率が低下することになり、光利用効率が低減してしまう。
【００７５】
第２実施形態では、光束射出側に位置する２体の偏光変換素子５１０の端部を省略することにより、上記段差を緩和している。
具体的には、図１６に示すように、偏光変換素子５１０を作成する。
前記第１実施形態と同様に、偏光分離膜５１１と反射膜５１２とが交互に配置されるように、例えば、偏光分離膜５１１と反射膜５１２とが両面に形成された板ガラス５１３と、何も形成されていない板ガラス５１３とを接着剤により交互に貼り合わせる。この際、上記板ガラス５１３が張り合わされた状態で、その上下面に偏光分離膜５１１および反射膜５１２等が何も形成されていない板ガラス５１４を配置する。
【００７６】
そして、その表面と略４５°の角度でほぼ平行に切断し、さらに、両端の突出した部分を切断して略直方体形状になるように形成する。この際、偏光分離膜が配置される突出部分において、図１６の破線で示した切断面Ｂのように、一方の角隅部分５１０Ａが省略されるように、切断する。
最後に、切断面を研磨することにより、偏光変換素子が形成される。
図１７は、偏光変換装置４１４を上方から見た模式図である。
図１７に示すように、上記偏光変換素子５１０を２体、互いの偏光分離膜５１１および反射膜５１２が向き合うように密着した際には、密着面５００Ａに沿って、光束出射側に貼り付けられる位相差板６００と偏光変換素子アレイ５００との間には、凹部７００が形成されることになる。
このように、偏光変換素子５１０が形成されることにより、図１８に示すように、２体の偏光変換素子５１０が略面一で形成されていない状態であっても、密着部分における位相差板６００の２体の偏光変換素子５１０への接着位置を遠ざけることで、位相差板６００には屈曲部分が発生せず、すなわち、照明光軸上の光束の透過率低下を回避している。
【００７７】
このような第２実施形態によれば、前記（１）〜（６）、（８）と同様の効果の他、次のような効果を奏する。
（９）偏光変換装置４１４において、偏光変換素子５１０の角隅部分５１０Ａが省略され、偏光変換素子アレイ５００と位相差板６００との間には、密着面５００Ａに沿って凹部７００が形成されていることにより、２体の偏光変換素子５１０の位置精度が悪く、密着させた際に段差が生じた場合であっても、該凹部７００により、位相差板６００の貼り付け精度を改善することができる。
したがって、位相差板６００の貼り付け精度を厳しく設定する必要がなく、偏光変換装置４１４の製造時において、作業効率を向上させることができる。
【００７８】
（１０）位相差板６００と偏光変換素子アレイ５００との間に隙間が形成されることにより、２体の偏光変換素子５１０を密着させた際に段差が生じた場合であっても、該凹部７００により、位相差板６００の各偏光変換素子５１０への貼り付け位置を遠ざけることができ、すなわち、位相差板６００が上記段差にならって、屈曲することを回避することができる。
したがって、位相差板６００の屈曲部６００Ａをなくすことにより、光束の透過率が低下することを回避することができ、光源装置４１１から射出される光束のうち、特に強い光量を有する照明光軸上の光束の透過率を低下することを回避することができ、光利用効率を向上させることができる。
【００７９】
〔６．実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記実施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他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態では、偏光変換装置４１４を構成する偏光変換素子アレイ５００は、２体の偏光変換素子５１０が密着して構成されていたが、これに限らず、接着剤等により２体の偏光変換素子５１０を接着固定してもよい。
【００８０】
また、前記第２実施形態において、２体の偏光変換素子５１０が密着した際に、互いの偏光分離膜５１１が略９０°に接続されるような構成を採用してもよい。例えば、図１９（Ａ）に示すように、偏光変換素子５１０を作成する際、偏光分離膜５１１側の端部を該偏光分離膜５１１が角隅部分に露出するような切断面Ｃで切断した後、さらに、光束射出側の端部を切断面Ｄで切断し、図１９（Ｂ）に示すように、２体の偏光変換素子５１０を密着させた際に、互いの偏光分離膜５１１が略９０°に接続するように構成してもよい。
【００８１】
さらに、例えば、図２０に示すように、上下に貼り合わせられる板ガラスのうち、下側には厚みの異なる板ガラス５１５を貼り付けておき、偏光分離膜５１１側の端部を該偏光分離膜５１１が角隅部分に露出するような切断面Ｅで切断し、光束射出側の角隅部分５１０Ｂの端部を省略するように構成してもよい。
【００８２】
また、前記各実施形態では、偏光変換素子５１０は、偏光分離膜５１１および反射膜５１２が両面に形成された板ガラス５１３と、何も形成されていない板ガラス５１３を交互に貼り合わせ、さらに、上下面に板ガラス５１４を貼り合わせて、切断および研磨することにより作成を行っていたが、これに限らない。すなわち、偏光分離膜５１１および反射膜５１２が交互に配置されるように形成されていればよい。
【００８３】
また、前記第２実施形態では、偏光変換素子５１０の一方の角隅部分５１０Ａを省略し、該角隅部分５１０Ａが対向するように、２体の偏光変換素子５１０を密着させていたが、これに限らず、２体の偏光変換素子５１０のうち、一方の偏光変換素子５１０の角隅部分５１０Ａを省略し、２体の偏光変換素子５１０の密着面に該角隅部分５１０Ａが配置されるように構成してもよい。
【００８４】
また、前記各実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００８５】
また、前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
【００８６】
さらにまた、前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の偏光変換装置、この偏光変換装置を備えた照明光学装置およびプロジェクタによれば、プロジェクタの高輝度化に対応するとともに、構造を簡素化し、製造時の作業工数を低減することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】前記各実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た全体斜視図である。
【図２】前記各実施形態に係るプロジェクタを下方背面側から見た全体斜視図である。
【図３】前記各実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図である。具体的には、図１の状態からプロジェクタのアッパーケースを外した図である。
【図４】前記各実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図である。具体的には、図３の状態から制御基板を外した図である。
【図５】前記各実施形態における光学ユニットを示す分解斜視図である。
【図６】前記各実施形態における光学ユニットを模式的に示す図である。
【図７】前記各実施形態における光学装置本体を下方側から見た斜視図である。
【図８】前記各実施形態におけるパネル冷却系Ａおよび電源冷却系Ｃの冷却空気の流れを説明する図である。
【図９】前記各実施形態におけるパネル冷却系Ａおよび偏光変換素子冷却系Ｂの冷却空気の流れを説明する図である。
【図１０】前記各実施形態における偏光変換装置の配置位置を示す分解斜視図である。
【図１１】前記各実施形態における偏光変換装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１２】前記第１実施形態における偏光変換素子の作成を説明する模式図である。
【図１３】前記第１実施形態における偏光変換装置を上方から見た模式図である。
【図１４】前記第１実施形態における偏光変換装置の基本動作を示す模式図である。
【図１５】前記第１実施形態における偏光変換素子の密着部分を拡大した図である。
【図１６】前記第２実施形態における偏光変換素子の作成を説明する模式図である。
【図１７】前記第２実施形態における偏光変換装置を上方から見た図である。
【図１８】前記第２実施形態における偏光変換素子の密着部分を拡大した図である。
【図１９】前記各実施形態の変形例を説明する図である。
【図２０】前記各実施形態の変形例を説明する図である。
【符号の説明】
１ プロジェクタ
４１ インテグレータ光学系（照明光学装置）
４１１ 光源装置（光源）
４１２ 第１レンズアレイ（光束分割素子）
４１３ 第２レンズアレイ（光束分割素子）
４１４ 偏光変換装置
４４１ 液晶パネル
４４４ 色合成光学装置
５１０ 偏光変換素子
５１１ 偏光分離膜
５１２ 反射膜
５１３ 板ガラス（透光性部材）
６００ 位相差板
７００ 凹部

Claims (5)

1. 入射光束に対して傾斜して配置され、該入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜と、各偏光分離膜の間に交互に並行配置され、前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の偏光光束を反射する複数の反射膜と、前記偏光分離膜および反射膜が形成される透光性部材と、この透光性部材の光束射出側に設けられ、いずれか一方の偏光光束の偏光軸を変換する複数の位相差板とを備えた偏光変換装置であって、
   それぞれの偏光分離膜および反射膜が密着面を中心に互いに対称配置されるように組み合わされる一対の偏光変換素子を備え、
   これら一対の偏光変換素子の密着部分に設けられる位相差板は、該一対の偏光変換素子に跨って取り付けられ、
   前記一対の偏光変換素子は、光束射出面の角隅部分が省略され、前記角隅部分が省略された切断面が前記密着部分に配置されるように組み合わされることを特徴とする偏光変換装置。
2. 請求項１に記載の偏光変換装置において、
   前記一対の偏光変換素子のそれぞれの密着面は、密着するとそれぞれの偏光分離膜が連続する位置であることを特徴とする偏光変換装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の偏光変換装置において、
   前記偏光分離膜および前記反射膜は、光束入射方向に対して略４５°に傾斜し、所定の間隔で交互に配列していることを特徴とする偏光変換装置。
4. 光源と、光源からの光束を複数の領域に分割する光束分割素子と、請求項１から請求項３のいずれかに記載の偏光変換装置を備えていることを特徴とする照明光学装置。
5. 請求項４に記載の照明光学装置と、この照明光学装置から射出される光束を画像情報に基づいて変調する複数の光変調装置と、この複数の光変調装置で変調された光束を合成する色合成光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。

Images