JP2009020240A - 偏光変換ユニット、偏光変換装置、およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】偏光変換ユニットにおいて、水晶部材で形成される位相差板を用いる場合、位相差板と偏光分離素子アレイとの隙間を適正に確保できないことにより光学特性を損なうという課題と、位相差板を偏光分離素子アレイに接着する（紫外線硬化型接着剤を用いる）製造工程において、位相差板の再配置が必要となった際、製造コストを増加させる要因になるという課題などの少なくとも一部を解決するためになされたものである。
【解決手段】偏光変換ユニット５００は、偏光分離膜５２１と反射膜５２２と透光性部材５２３とを含んで構成される偏光分離素子アレイ５１０と、水晶部材により形成され、偏光分離膜５２１で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する複数の位相差板５３０と、所定の厚さを有し、透光性部材５２３の光束射出側に位相差板５３０の端部を貼着するスペーサ部材としての両面テープ５４０と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、偏光変換ユニット、偏光変換ユニットを備えた偏光変換装置、および、偏光変換装置を備えたプロジェクタに関する。

従来、プロジェクタなどにおいて、光源から射出される光束の利用効率を高める目的で、射出された光束を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。また、偏光変換装置は偏光変換ユニットで構成され、偏光変換ユニットは、入射光束に対して傾斜配置され、当該入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜、各偏光分離膜の間に交互に平行配置され、前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束を反射する複数の反射膜、および、これらの偏光分離膜および反射膜が設けられる透光性部材を含んで構成される偏光分離素子アレイと、偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する複数の位相差板とで構成されている。また、位相差板の放熱性などを向上させるために、位相差板に水晶が用いられることがある。

特許文献１には、水晶平板を積層して構成した位相差板を用いて、偏光分離素子アレイを構成する透明部材の光束射出側に紫外線硬化型接着剤を使用してこの位相差板を接着した偏光変換素子（偏光変換ユニット）が開示されている。

特開２００３−３０２５２３号公報

しかし、特許文献１のように、紫外線硬化型接着剤を使用して位相差板を透明部材の光束射出側に接着した場合、透明部材と位相差板の表面が完全な平面ではない為、位相差板の光束入射側の面と、透明部材（透光性部材）の光束射出側の面とを密着させることが困難であり、位相差板の光束入射側の面と、透明部材（透光性部材）の光束射出側の面との間で光の波長以下の微小なクリアランスが発生する。よって、投写映像に光学的不具合（干渉縞など）が発生し易くなるなどの光学特性を損なうことが課題として挙げられる。また、位相差板を透明部材の光束射出側に接着する製造工程において、紫外線硬化型接着剤を塗布した位相差板を透明部材の光束射出側の面に載置した場合、何らかの原因で、位相差板を載置した位置が適切でなかった場合には、そのままでは、位相差板を載置し直すことが不可能であり、製造コストを増加させる要因となることが課題として挙げられる。

なお、位相差板を適切な位置に載置し直す場合には、塗布した紫外線硬化型接着剤を洗浄して位相差板を再使用するか、または、新たに紫外線硬化型接着剤を塗布した位相差板を使用することになる。併せて、透明部材の光束射出側の面にも紫外線硬化型接着剤が付着するため、位相差板と同様の処理が必要となる。いずれにしても、製造コストを増加させる要因となる。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例１）本適用例にかかる偏光変換ユニットは、入射光束に対して傾斜配置され、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平行配置され、偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束を反射する複数の反射膜と、これらの偏光分離膜および反射膜が設けられる透光性部材とを含んで構成される偏光分離素子アレイと、水晶部材により形成され、偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する複数の位相差板と、所定の厚さを有し、透光性部材の光束射出側に位相差板の端部を貼着するスペーサ部材と、を備えることを特徴とする。

このような偏光変換ユニットによると、偏光分離素子アレイを構成する透光性部材の光束射出側に、所定の厚さを有するスペーサ部材を介して位相差板の端部を貼着するため、透光性部材の光束射出側の面と位相差板の光束入射側の面との間に、スペーサ部材の所定の厚さで形成される隙間が確保される。従って、水晶部材により形成された位相差板を接着した場合に発生し易くなる投写映像に干渉縞が投写されることなどの、光学的不具合を防止（光学特性を損なうことを防止）でき、位相差板が有する本来の光学特性（偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する特性など）を確保する偏光変換ユニットが実現する。また、位相差板が水晶部材により形成されることにより、偏光変換ユニットの放熱性が向上し、熱による偏光変換ユニットの品質劣化を抑制できる。

（適用例２）上記偏光変換ユニットであって、スペーサ部材は、被着体の貼り直しが可能であることが好ましい。

このような偏光変換ユニットによると、スペーサ部材は、被着体の貼り直しが可能であることにより、位相差板を透光性部材の光束射出側に貼着する製造工程において、位相差板を載置した位置が適正でなかった場合には、適正な位置ではない位相差板を、スペーサ部材から剥がして貼り直すことができるため、貼り直しに係る製造コストの増加を抑えることが可能となる。

（適用例３）本適用例にかかる偏光変換装置は、上記の偏光変換ユニットと、偏光変換ユニットとを固定する固定枠を備え、固定枠は、偏光分離素子アレイの光束入射側に設けられる第１固定枠と、位相差板の光束射出側に設けられる第２固定枠と、を備え、第１固定枠は、固定部を有して偏光分離素子アレイを固定し、第２固定枠は、弾性を有する弾性部材を介して位相差板を偏光分離素子アレイに固定することを特徴とする。

このような偏光変換装置によると、固定枠は、第１固定枠と第２固定枠とを備える。そして、第１固定枠は、固定部を有して偏光分離素子アレイを固定する。また、第２固定枠は、位相差板の光束射出側に設けられ、弾性を有する弾性部材を介して位相差板を偏光分離素子アレイに固定する。この構成により、偏光変換ユニットのスペーサ部材を介して貼着させた位相差板は、弾性部材を介して第２固定枠で固定される。従って、複数の位相差板が各々略均一の力で押えられることで、透光性部材の光束射出側の面と位相差板の光束入射側の面との隙間が、適正に確保されて固定され、また、位相差板が適正な平面位置に固定される偏光変換装置が実現できる。

（適用例４）上記偏光変換装置であって、第１固定枠は、偏光分離膜に応じた位置に、光源から射出された光束を通過させる開口部と、反射膜に応じた位置に、光源から射出された光束の一部を遮断する遮光部と、を備えることが好ましい。

このような偏光変換装置によると、第１固定枠は、偏光分離膜に応じた位置に開口部を設置するため、有効となる偏光光を生成する光束を開口部から偏光分離膜に入射させることができる。また、反射膜に応じた位置に遮光部を設置するため、無効な偏光光を生成する光束を遮光部で遮断することができるため、効率的な偏光変換を行なえる偏光変換装置が実現できる。

（適用例５）上記偏光変換装置であって、偏光分離素子アレイと位相差板との隙間の寸法Ｇは、０．０１≦Ｇ≦０．３ｍｍの範囲にあることが好ましい。

このような偏光変換装置によると、偏光分離素子アレイと位相差板との隙間（偏光分離素子アレイを構成する透光性部材の光束射出側の面と位相差板の光束入射側の面との隙間）が、光の波長以上で、光束が位相差板の有効範囲に入るよう適正に確保される。従って、投写映像に不具合（干渉縞など）が発生し易くなるなどの光学特性を損なうことを防止できるとともに、偏光変換ユニットが有する本来の光学特性を確保するための偏光変換装置が実現する。

（適用例６）本適用例にかかるプロジェクタは、光源と、上記したいずれかの偏光変換装置と、偏光変換装置から射出された光束を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、光変調装置で変調された光束を投写する投写光学装置と、を備えていることを特徴とする。

このようなプロジェクタによると、上述したいずれかの偏光変換装置により、透光性部材の光束射出側の面と位相差板の光束入射側の面との隙間（偏光分離素子アレイと位相差板との隙間）、および、位相差板の平面位置が適正に確保されることにより、投写映像への光学的不具合の発生を防止でき、水晶部材を用いた位相差板により、偏光変換装置の放熱効率を向上させたプロジェクタが実現できる。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、実施形態に係るプロジェクタの概略構成を説明する斜視図である。図１を参照して、プロジェクタ１の構成に関して説明する。
プロジェクタ１は、全体略直方体形状の外装ケース２と、プロジェクタ１内に滞留する熱を冷却する冷却ユニット３とを備えて構成されている。また、プロジェクタ１は、光源から射出された光束を光学的に処理して画像情報に基づいて光学像を形成する光学ユニット４と、電源ケーブル（図示省略）を介して外部から供給された電力をプロジェクタ１の構成部材に供給する電源ユニット５とを備えて構成されている。

外装ケース２は、各々金属材料で形成され、プロジェクタ１の天面、前面、側面、および背面を各々構成するアッパーケース２１と、プロジェクタ１の底面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケース２２とで構成されている。これらのケース２１，２２は互いにねじで固定されている。なお、外装ケース２は、金属製に限らず、合成樹脂材料で構成したものを採用してもよい。

アッパーケース２１の前面には、切欠部２１１が形成されており、ロアーケース２２と組み合わされた状態で、円形の開口部２Ａを形成し、この開口部２Ａから、外装ケース２内部に配置された光学ユニット４の後述する投写レンズ４６の一部が、外部に露出している。そして、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実施可能となっている。同様に、露出部分の一部であるレバー４６Ｂを介して、投写レンズ４６のズーム操作が手動で実施可能となっている。また、アッパーケース２１の前面で、開口部２Ａの反対側の位置には、冷却ユニット３によってプロジェクタ１内部で温められた空気を外部に排出するための排気口２１２が形成されている。

アッパーケース２１の背面には、電源ユニット５の背面に対向する位置に、冷却ユニット３によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口２１３が形成されている。また、アッパーケース２１の背面には、図示は省略するが、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子などの各種の機器接続用端子が設けられている。そして、アッパーケース２１の背面の内側には、映像信号などの信号処理を行なう信号処理回路が実装されたインターフェース基板（図示省略）が配置されている。

ロアーケース２２の底面には、光学ユニット４の後述する光学装置４４の下方に位置し、冷却ユニット３によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口（図示省略）が形成されている。ロアーケース２２の背面には、アッパーケース２１の背面に形成された吸気口２１３と連続して、冷却ユニット３によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口（図示省略）が形成されている。ロアーケース２２の前面には、切欠部２２１が形成され、アッパーケース２１と組み合わされた状態で、上述した切欠部２１１と連続して円形の開口部２Ａを形成する。また、ロアーケース２２の前面には、開口部２Ａの反対側の位置で、アッパーケース２１の前面に形成された排気口２１２と連続して、冷却ユニット３によってプロジェクタ１内部で温められた空気を外部に排出するための排気口２２２が形成されている。

冷却ユニット３は、プロジェクタ１の内部に形成される冷却流路（図示省略）に冷却空気を送り込み、プロジェクタ１内で発生する熱を冷却する。この冷却ユニット３は、光学ユニット４の後述する投写レンズ４６の側方に位置し、ロアーケース２２の底面に形成された図示しない吸気口から冷却空気を吸引する一対のシロッコファン３１，３２を備えて構成されている。また、冷却ユニット３は、外装ケース２の背面近傍に位置し、背面に形成された吸気口２１３から冷却空気を吸引する軸流吸気ファン３３と、外装ケース２の前面近傍に位置し、プロジェクタ１内の空気を引き寄せ、前面に形成された排気口２１２，２２２から温められた空気を排出する軸流排気ファン３４とを備えて構成されている。

電源ユニット５は、プロジェクタ１内部において、外装ケース２の背面から前面にかけて延びるように配置されている。この電源ユニット５は、図示は省略するが、電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、プロジェクタ１の構成部材に供給する電源と、光学ユニット４の後述する光源装置４１３に、電源から供給された電力を供給するランプ駆動回路とを備えている。これら電源およびランプ駆動回路は、図示は省略するが、両端が開口されたアルミニウム材料などの金属製のシールド部材によって周囲を覆われている。そして、このシールド部材により冷却ユニット３の軸流吸気ファン３３から吸引された冷却空気が誘導されるとともに、電源や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構成されている。

図２は、光学ユニットを上方から見た斜視図である。
光学ユニット４は、光源装置４１３から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に基づいた光学像を形成し、この光学像を投写するユニットである。光学ユニット４は、図１または図２に示すように、外装ケース２内において、前面側から背面側に延び、さらに、背面側に沿って延び、さらにまた、背面側から前面側へと延びる平面視略Ｕ字形状を有している。この光学ユニット４は、図示は省略するが、電源ユニット５と電気的に接続されている。また、光学ユニット４の上方には、画像情報に基づいた光学像を投写するために、画像情報を取り込んで制御および演算処理などを行ない、後述する光変調装置となる各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを制御する制御基板（図示省略）が配置される。

図３は、光学ユニットの光学系を模式的に示す斜視図である。図３を参照して、光学ユニット４の構成および動作に関して説明する。
光学ユニット４は、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、投写光学装置としての投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４４，４６を収容する合成樹脂材料で形成された光学部品用筐体としてのライトガイド４７（図２参照）とを備える。

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（赤色光、緑色光、青色光の色光毎の液晶パネル４４１を各々液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとして示す）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る。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１３と、第１レンズアレイ４１４と、第２レンズアレイ４１５と、偏光変換ユニット５００と、反射ミラー４２４と、重畳レンズ４１６とを備えている。

光源装置４１３は、放射状の光線（光束）を射出する放射光源としての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から射出された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有する。そして、光源ランプ４１１から射出された放射状の光束は、リフレクタ４１２で反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。光源ランプ４１１としては、高圧水銀ランプを採用しているが、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプなどを採用してもよい。また、リフレクタ４１２として放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡のリフレクタとリフレクタの射出面側に平行化凹レンズとを配置した構成を採用してもよい。

第１レンズアレイ４１４は、光軸方向から見て略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４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。

第２レンズアレイ４１５は、第１レンズアレイ４１４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４１５は、重畳レンズ４１６とともに、第１レンズアレイ４１４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している。第１レンズアレイ４１４および第２レンズアレイ４１５が、光束分割光学素子を構成している。

偏光変換ユニット５００は、第２レンズアレイ４１５の後段に配置される。偏光変換ユニット５００は、第２レンズアレイ４１５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。なお、偏光変換ユニット５００に関しての詳細は後述する。

偏光変換ユニット５００によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１６によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上に略重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ１（光学装置４４）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４１１からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換ユニット５００を用いることにより、光源ランプ４１１から射出された光束を略全て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。

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色光、緑色光、青色光の３色の色光に分離する機能を有している。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光（本実施形態では青色光）を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。

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青色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、赤色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４１７は、第２レンズアレイ４１５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，４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１７も同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した緑色光と青色光のうちで、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４１７を通って緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青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４１７を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系４３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、光の拡散など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４１７に伝えるためである。

光学装置４４は、３枚の光変調装置となる液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）と、偏光板４４２と、視野角補正板４４４と、クロスダイクロイックプリズム４４３とを備えている。なお、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。

色分離光学系４２で分離された各色光は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、これらの光束入射側および光束射出側に備える偏光板４４２とによって、画像情報に基づき変調されて光学像を形成する。

偏光板４４２は、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）の前段および後段に配置される入射側偏光板４４２Ａ、射出側偏光板４４２Ｂを備えている。入射側偏光板４４２Ａ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、サファイアガラスなどの基板に偏光膜が貼着されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１７に貼り着けてもよい。

射出側偏光板４４２Ｂも、入射側偏光板４４２Ａ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４４３に貼り着けてもよい。これらの入射側偏光板４４２Ａ、射出側偏光板４４２Ｂ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。

視野角補正板４４４は、基板上に液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）で形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものである。このような視野角補正板４４４を配置することにより、黒画面時の光漏れを低減し投写画像のコントラストが大幅に向上する。そして、この視野角補正板４４４は、補正板保持枠４４６（図２参照）に保持され、光学ユニット４内に設定される照明光軸Ｌに対して位置調整可能に構成されている。

クロスダイクロイックプリズム４４３は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム４４３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字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。

投写レンズ４６は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム４４３で合成されたカラー画像をスクリーン上に投写する。この投写レンズ４６には、複数のレンズの相対位置を変更するレバー４６Ａ，４６Ｂを（図１、図２参照）備え、投写されるカラー画像のフォーカス調整およびズーム調整可能に構成されている。

上述した各光学系４１〜４４は、ライトガイド４７（図２参照）内に収容されている。ライトガイド４７は、前述の各光学部品４１４〜４１７，４２１〜４２４，４３１〜４３４，５００（詳細には後述する偏光変換装置５０）を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられた下ライトガイド４７２（図２参照）と、下ライトガイド４７２の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７１（図２参照）とで構成されている。また、平面視略Ｕ字状のライトガイド４７の一端側には、光源装置４１３が収容され、他端側には、投写レンズ４６が固定されている。また、投写レンズ４６の前段には、光学装置４４が固定されている。

図４は、偏光変換装置を光束入射側から見た斜視図である。図５は、偏光変換装置を光束射出側から見た斜視図である。図４、図５を参照して、偏光変換装置５０の概略構成を説明する。

偏光変換装置５０は、上述した偏光変換ユニット５００と、この偏光変換ユニット５００を収容（固定）する固定枠６００とで構成されている。また、この固定枠６００は、下ライトガイド４７２の所定の部位に偏光変換ユニット５００が位置するように固定している。この、偏光変換装置５０は、光学的に、上述した偏光変換ユニット５００が動作して、第２レンズアレイ４１５の各小レンズで集光された光束を透過させる際に、略１種類の偏光光に変換する。

固定枠６００は、第１固定枠６１０と第２固定枠６３０とで構成されている。第１固定枠６１０は、偏光変換ユニット５００の光束入射側に配置され、第２固定枠６３０は、偏光変換ユニット５００の光束射出側に配置されている。第１固定枠６１０は、平面視略矩形状で枠形状をなしており、その内面側に偏光変換ユニット５００の偏光分離素子アレイ５１０が接着固定される。また、第２固定枠６３０は位相差板５３０の光束射出側で、位相差板５３０の両端部に各々配置されている。そして、第２固定枠６３０は、本実施形態では、長方形の板状に形成される押え板６３１，６３５として構成されている。なお、以降の説明において、適宜、第２固定枠６３０を押え板６３１，６３５と呼称する。

なお、偏光変換装置５０は、弾性を有する弾性部材としてのシリコン接着剤６４０（図８参照）を有して構成されている。そして、偏光変換装置５０は、位相差板５３０の端部にこのシリコン接着剤６４０を塗布した後、押え板６３１，６３５を、シリコン接着剤６４０を塗布した上部方向から、第１固定枠６１０に形成した腕部６１８に載置し、鍔付きのねじ６５０で腕部６１８に固定する構成となっている。詳細は後述する。

図６は、偏光変換ユニットを示す斜視図であり、図６（ａ）は、偏光変換ユニットの概観斜視図であり、図６（ｂ）は、偏光変換ユニットの組み立てを説明する組立図である。図６を参照して、偏光変換ユニット５００の構成と組み立て方法を説明する。

偏光変換ユニット５００は、平板状の偏光分離素子アレイ５１０と、水晶部材により形成された短冊状の複数（本実施形態では５つ）の位相差板５３０と、２つのスペーサ部材としての両面テープ５４０とを備えて構成されている。なお、偏光変換ユニット５００は、偏光分離素子アレイ５１０で２種類の直線偏光光に分離し、位相差板５３０で、この分離された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している。

偏光分離素子アレイ５１０は、入射光束を２種類の直線偏光光に分離して射出する。この偏光分離素子アレイ５１０は、図６に示すように、２つの偏光分離素子５２０を接着した形態で構成されている。偏光分離素子５２０は、入射光束に対して傾斜配置（照明光軸Ｌに対して略４５°の角度をなすように配置）された複数の偏光分離膜５２１と、各偏光分離膜５２１の間に交互に並行配置された反射膜５２２と、これらの偏光分離膜５２１および反射膜５２２の間に介在配置された透光性部材５２３としての板ガラスとを備えている。

偏光分離膜５２１は、ブリュースター角が略４５°に設定された誘電体多層膜などで構成されている。この偏光分離膜５２１は、入射光束において、偏光分離膜５２１の入射面に対して平行な偏光軸を有する一方の直線偏光光としての光束（Ｓ偏光光）を反射し、この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り、入射光束を２種類の直線偏光光束に分離している。

反射膜５２２は、例えば、高反射性を有するＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒなどの単一金属材料や、これら複数種類の金属を含む合金などで構成され、偏光分離膜５２１で反射されたＳ偏光光を反射する。なお、反射膜５２２は、偏光分離膜５２１と同等のものを使用してＳ偏光光を反射させることもできる。透光性部材５２３としての板ガラスは、光束が内部を通過するものであり、通常、白板ガラスなどから形成されている。

位相差板５３０は、偏光分離膜５２１を透過するＰ偏光光の偏光軸を９０°回転させる。この位相差板５３０は、図６に示すように、偏光分離素子５２０の光束射出端面において、照明光軸Ｌに沿った方向で眺めた場合に、偏光分離膜５２１に対応する位置に貼着されている。

偏光変換ユニット５００は、２つの偏光分離素子５２０が左右対称となるように構成されている。すなわち、２つの偏光分離素子５２０における偏光分離膜５２１が断面略「ハ」字状となるように構成されて接着されている。

図６（ｂ）に示すように、偏光変換ユニット５００の組み立ては、最初に、平板状の偏光分離素子アレイ５１０の光束射出側面で、偏光分離素子アレイ５１０の上下（Ｚ方向）両端部に各々両面テープ５４０を貼着する。次に、貼着した両面テープ５４０の上方（Ｙ方向）から各位相差板５３０を、偏光分離膜５２１に対応する各々の位置に合致させて両面テープ５４０の上面に載置し、各位相差板５３０を押圧する。この一連の組み立て工程により、偏光変換ユニット５００が完成する。なお、この組み立ては、組み立て用の治具を用いて行なわれる。

なお、両面テープ５４０は、被着体の貼り直しが可能である。また、両面テープ５４０のテープ厚みは、０．１５ｍｍのものを用いている。このような両面テープ５４０を用いることにより、各位相差板５３０を両面テープ５４０の上面に載置した際、何らかの理由により、載置した位置が適正でなかった場合には、適正な位置ではない位相差板５３０を、両面テープ５４０から剥がして貼り直している。

このようにして組み立てられた偏光変換ユニット５００は、偏光分離素子アレイ５１０の光束射出側の両端部と、位相差板５３０の光束入射側の両端部との間に両面テープ５４０を挟み込んだ形態となる。なお、両面テープ５４０は、偏光変換ユニット５００において、光源ランプ４１１から射出された光束の有効範囲外の部位に各々位置している。

図７は、偏光変換装置の組み立てを説明する組立図である。図８は、偏光変換装置の組み立てにおいて弾性部材としてのシリコン接着剤を示す図である。図７、図８を参照（適宜、図４、図５を参照）して、固定枠６００の構成と偏光変換装置５０の組み立て方法を説明する。

最初に、偏光変換ユニット５００の光束入射側に配置され、偏光変換装置５０の組み立てのベースとなる固定枠６００の備える第１固定枠６１０の構成に関して説明する。
第１固定枠６１０は、ステンレス材料などの金属材料で形成され、平面視略矩形状で枠形状をなしている。そして、第１固定枠６１０は、Ｚ方向の両端面側に偏光変換ユニット５００の光束入射側端面が貼り着けられる貼着面６１１Ａ，６１２Ａを有する貼着部６１１，６１２と、貼着部６１１，６１２から−Ｙ方向に段落ち形成される段落ち部６１３と、を備えている。なお、本実施形態において、貼着部６１１，６１２が、偏光分離素子アレイ５１０を固定する固定部を構成している。

また、第１固定枠６１０は、貼着部６１１，６１２および段落ち部６１３にまたがって、上下方向（Ｚ方向）に延びる矩形状の開口部６１４が形成されている。この開口部６１４は、略中央の位置に形成される開口部６１４Ａと、この開口部６１４Ａの両側に、各々２つずつ略均等な間隔で形成される開口部６１４Ｂとを備える。この開口部６１４Ａの幅寸法は、開口部６１４Ｂの幅寸法の略２倍となるように構成されている。

開口部６１４Ａは、偏光変換ユニット５００の略中央部分であって、２つの偏光分離素子５２０の略中央部分に位置する偏光分離膜５２１を、光束入射側（−Ｙ方向）に露出させる部分である。開口部６１４Ｂは、その他の位置の偏光分離膜５２１を光束入射側（−Ｙ方向）に露出させる部分である。換言すれば、図４に示すように、第１固定枠６１０には、光束入射側から照明光軸Ｌに沿った方向に眺めた場合に、反射膜５２２を遮蔽して、光源ランプ４１１からの光束の入射を遮蔽する遮光部６１５が形成されることになる。

また、第１固定枠６１０は、遮光部６１５の両端に位置して、その端面部分からＹ方向に傾斜し、翼状に形成された案内部６１６を備えている。この案内部６１６に、偏光変換ユニット５００の偏光分離素子アレイ５１０の左右方向（Ｘ方向）の端面が案内される。また、案内部６１６も偏光分離素子アレイ５１０を固定する固定部としての役割を果たしている。

また、第１固定枠６１０は、貼着部６１１のＺ方向と貼着部６１２の−Ｚ方向とに櫛刃形状で、Ｙ方向に略垂直に起立して形成された案内部６１７を備えている。この案内部６１７に、偏光変換ユニット５００の上下方向（Ｚ方向）の端面が案内される。また、この案内部６１７の櫛刃状の突起部６１７Ａは、後述する第２固定枠６３０の案内にも使用される。

また、第１固定枠６１０は、第２固定枠６３０を固定する腕部６１８を備えている。この腕部６１８は、２つの案内部６１７の左右方向（Ｘ方向）で、第１固定枠６１０の辺縁に位置してＹ方向に曲折され、さらに第１固定枠６１０の内側に曲折された形状に形成され、側面視略「コ」字状に構成されている。従って、腕部６１８は、第１固定枠６１０の上方向で２つ（腕部６１８Ａ，６１８Ｂ）、下方向で２つ（腕部６１８Ｃ，６１８Ｄ）の計４つ備えている。また、各腕部６１８Ａ，６１８Ｂ，６１８Ｃ，６１８Ｄには、タップ加工されたねじ孔６１９が１つずつ形成されている。

また、第１固定枠６１０は、下ライトガイド４７２と係合し、偏光変換装置５０（第１固定枠６１０）を下ライトガイド４７２および上ライトガイド４７１に固定する係合部６２０を備えている。この係合部６２０は、上方側端部には、＋Ｙ方向に曲折され、平面視略凹字状の張出部６２１が形成されている。この張出部６２１は、ライトガイド４７内において、偏光変換装置５０のＹ方向への位置ずれを防止する。また、係合部６２０は、張出部６２１の左右端から−Ｚ方向に曲折された張出部６２２が形成されている。この張出部６２２は、ライトガイド４７内において、偏光変換装置５０のＸ方向への位置ずれを防止する。

また、係合部６２０は、下方側端部にも、張出部６２１と同様に、＋Ｙ方向に曲折され、平面視略凹字状の張出部６２３が形成されている。この張出部６２３には、平面視略凹字状の先端部分に丸孔６２４がそれぞれ１つずつ形成されている。この丸孔６２４は、偏光変換装置５０を下ライトガイド４７２に収容する際に、下ライトガイド４７２に形成される図示しない２つの突起が挿通される部分である。これにより、ライトガイド４７内において、偏光変換装置５０の下端側の動きが規制される。

次に、偏光変換装置５０の組み立て方法に関して説明する。
最初に、第１固定枠６１０に偏光変換ユニット５００を固定する工程を行なう。
上述した第１固定枠６１０に対して、案内部６１７に偏光変換ユニット５００の上下端を案内し、案内部６１６に偏光変換ユニット５００の左右端を案内し、貼着部６１１，６１２の貼着面６１１Ａ，６１２Ａに偏光変換ユニット５００（偏光分離素子アレイ５１０）の光束入射側面を載置する。次に、載置した偏光変換ユニット５００の上下端面部および、案内部６１６に対応する偏光変換ユニット５００の左右端面部に接着剤を塗布し固定する。この接着剤は、本実施形態では、紫外線硬化型の接着剤を使用し、紫外線を照射することにより、硬化させている。

次に、シリコン接着剤６４０を塗布する工程を行なう。シリコン接着剤６４０を塗布する工程は、図８を参照して説明を行なう。
図８は、偏光変換装置５０の組み立ての際のシリコン接着剤６４０を示す図である。
図８に示すように、第１固定枠６１０の所定の位置に偏光変換ユニット５００を固定した後、位相差板５３０の光束射出側面で、上下方向（Ｚ方向）の端部の面に対して、シリコン接着剤６４０を塗布する。なお、シリコン接着剤６４０は、ディスペンサを用いて、所定量を塗布している。

シリコン接着剤６４０を塗布した後、第２固定枠６３０を、対応する第１固定枠６１０の腕部６１８に固定する工程を行なう。

ここで、第２固定枠６３０の構成を説明する。第２固定枠６３０は、図５で説明したように、位相差板５３０の光束射出側で、位相差板５３０の両端部に各々配置される。第２固定枠６３０は、本実施形態では、長方形の板状に形成される押え板６３１，６３５として構成されている。なお、押え板６３１は、位相差板５３０の上端部に位置し、押え板６３５は、位相差板５３０の下端部に位置しており、形状は同様に形成されている。

ここで、第２固定枠６３０として、押え板６３１に関して説明する。
押え板６３１は、両端部に、第１固定枠６１０の腕部６１８Ａ，６１８Ｂに形成されたねじ孔６１９に対応して貫通孔６３２が形成されている。また、押え板６３１は、第１固定枠６１０の案内部６１７の突起部６１７Ａに対応して、突起部６１７Ａを案内して突起部６１７Ａを挿通させる挿通孔６３３が３つ形成されている。

なお、押え板６３５は、前述したように、押え板６３１と同様に構成されており、貫通孔６３２に対応する貫通孔６３６と、挿通孔６３３に対応する挿通孔６３７とで構成されている。

次に、組み立て方法に戻り、位相差板５３０にシリコン接着剤６４０を塗布した後、第２固定枠６３０を対応する第１固定枠６１０の腕部６１８に固定する工程に関して説明する。
位相差板５３０にシリコン接着剤６４０を塗布した後、第２固定枠６３０（押え板６３１）の挿通孔６３３に突起部６１７Ａを案内して挿通させ、押え板６３１を腕部６１８Ａ，６１８Ｂの面に載置する。これにより、腕部６１８Ａ，６１８Ｂの各ねじ孔６１９に対応する位置に押え板６３１の各貫通孔６３２が位置することになる。同様にして、押え板６３５を腕部６１８Ｃ，６１８Ｄの面に載置する。

その後、ドライバ治具を用いて、鍔付きのねじ６５０を押え板６３１の貫通孔６３２に挿入し、ねじ孔６１９に螺合させることにより、押え板６３１を腕部６１８Ａ，６１８Ｂに固定する。同様にして、押え板６３５を腕部６１８Ｃ，６１８Ｄに固定する。

押え板６３１が、腕部６１８Ａ，６１８Ｂに固定されることにより、位相差板５３０の光束射出側面に塗布したシリコン接着剤６４０は、押え板６３１の対応する面部と接触して広がる。押え板６３５においても同様となる。この状態で、偏光変換装置５０を乾燥炉に入れてシリコン接着剤６４０を乾燥させる。乾燥後のシリコン接着剤６４０は、弾性を有するものとなる。

押え板６３１，６３５が、腕部６１８に固定されることにより、両面テープ５４０に貼着される位相差板５３０の剥がれを防止して偏光変換ユニット５００を第１固定枠６１０に固定することができる。

なお、シリコン接着剤６４０を塗布する際の塗布量（所定量）は、押え板６３１，６３５の対応する面部に接触して広がる量、および偏光変換ユニット５００に入射する光束の偏光変換には寄与しない部位に収まる量を実験により設定している。
以上の工程を行なうことにより、図４、図５に示す偏光変換装置５０が完成する。

図９は、偏光変換装置の要部断面図であり、図９（ａ）は、図５でのＡ−Ａ断面図であり、図９（ｂ）は、図５でのＢ−Ｂ断面図である。また、図９（ａ）は、詳細には、偏光変換装置５０における両面テープ５４０とシリコン接着剤６４０との関係を示す断面図である。また、図９（ｂ）は、詳細には、偏光変換装置５０における偏光変換ユニット５００と開口部６１４および遮光部６１５との関係および偏光変換装置５０の動作を示す断面図であり、一部、第２レンズアレイ４１５の概略断面も図示している。

図９（ａ）を参照して、偏光変換装置５０における両面テープ５４０とシリコン接着剤６４０との関係を説明する。
偏光変換ユニット５００は、偏光分離素子アレイ５１０が第１固定枠６１０に紫外線硬化型接着剤により固定される。また、偏光変換ユニット５００の位相差板５３０は、偏光分離素子アレイ５１０の光束射出側の面に両面テープ５４０を介して貼着される。また、偏光変換ユニット５００は、位相差板５３０の光束射出側の面にシリコン接着剤６４０を介して第２固定枠６３０に固定される。

なお、水晶部材で形成される位相差板５３０において、投写映像に干渉縞などの光学的不具合を生じさせないためには、偏光分離素子アレイ５１０と位相差板５３０との隙間の寸法（Ｇとする）は、本出願人による設計計算上および実験から、光の波長以上で偏光分離素子アレイ５１０を透過した光束が位相差板５３０の有効範囲内に収まる０．０１≦Ｇ≦０．３ｍｍの範囲にあることがよいとされている。

上述した構造により、偏光分離素子アレイ５１０の光束射出側の面と水晶部材で形成される位相差板５３０の光束入射側の面とには、両面テープ５４０の厚さ（本実施形態では０．１５ｍｍ）に相当する隙間（距離）が確保されることになる。

また、位相差板５３０は、第１固定枠６１０に固定される偏光分離素子アレイ５１０に貼着された両面テープ５４０に貼着され、シリコン接着剤を介して第２固定枠６３０により固定（挟持）される構造となる。それにより、両面テープ５４０に貼着される位相差板５３０の剥がれを防止して偏光変換ユニット５００を第１固定枠６１０に固定することができる。また、偏光変換装置５０をライトガイド４７に設置してプロジェクタ１を動作させた場合、光源装置４１３の動作によって偏光変換装置５０の温度が上昇しても、位相差板５３０は、弾性を有するシリコン接着剤６４０が両面テープ５４０の膨張などによる位置ずれを吸収することにより安定した位置に固定される。

なお、両面テープ５４０の膨張/収縮により、偏光分離素子アレイ５１０と位相差板５３０との隙間が変化した際にも、隙間の寸法Ｇが、０．０１≦Ｇ≦０．３ｍｍの範囲にあるため、水晶部材で形成される位相差板５３０において、投写映像に干渉縞などの光学的不具合が生じない。また、本実施形態では、両面テープ５４０の膨張/収縮に対して、弾性を有するシリコン接着剤６４０により、吸収することで、位相差板５３０の平面位置ずれや剥がれを防止している。

図９（ｂ）を参照して、偏光変換装置５０における偏光変換ユニット５００と開口部６１４および遮光部６１５との関係および偏光変換装置５０の動作を説明する。
偏光変換ユニット５００が、第１固定枠６１０に固定された場合、偏光分離素子アレイ５１０の光束入射側の面は、貼着部６１１，６１２から−Ｙ方向に段落ち形成される段落ち部６１３（遮光部６１５）の段落ち量による隙間が形成される。本実施形態では、この隙間となる段落ち量Ｄを、略０．３ｍｍに設定している。なお、この段落ち量により隙間を形成することで、第１固定枠６１０に光束が照射されることにより、第１固定枠６１０の温度が上昇しても、偏光変換ユニット５００（特に、偏光分離素子アレイ５１０）に熱が伝わることを防いでいる。また、上述したように、偏光分離素子アレイ５１０の光束射出側の面と位相差板５３０の光束入射側の面との隙間（寸法Ｇ）は、略０．１５ｍｍが確保されている。

ここで、偏光変換装置５０の動作を説明する。
第２レンズアレイ４１５から射出された光束は、各小レンズにより集光されたランダムな偏光軸を有する光束であり、偏光変換装置５０の所定領域に入射する。なお、前述したように、第１固定枠６１０には、遮光部６１５が形成されており、図９（ｂ）中の破線で示すように、第２レンズアレイ４１５から射出された光束のうち無効な偏光光を生成する光束を遮断している。

偏光変換装置５０（偏光変換ユニット５００）に入射した光束は、偏光分離膜５２１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、偏光分離膜５２１を透過し、Ｓ偏光光は偏光分離膜５２１で反射して光路が略９０°変換される。

偏光分離膜５２１で反射したＳ偏光光は、反射膜５２２で反射され、再度、光路が略９０°変換され、偏光変換ユニット５００への入射方向と略同一方向に進み、偏光変換ユニット５００から射出される。また、偏光分離膜５２１を透過したＰ偏光光は、位相差板５３０に入射し、偏光軸が９０°回転されてＳ偏光光に変換され、Ｓ偏光光として偏光変換ユニット５００から射出される。したがって、偏光変換装置５０から射出される光束は、略１種類のＳ偏光光となっている。

上述した、実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の偏光変換ユニット５００によると、偏光分離素子アレイ５１０を構成する透光性部材５２３としての板ガラスの光束射出側に、所定の厚さ（本実施形態では、０．１５ｍｍの厚さ）を有する両面テープ５４０を介して位相差板５３０の端部を貼着する。そのため、透光性部材５２３（板ガラス）の光束射出側の面と位相差板５３０の光束入射側の面との間に、両面テープ５４０の所定の厚さで形成される隙間が確保される。従って、水晶部材により形成された位相差板５３０を接着した場合に生じる、微小な隙間により発生し易くなる投写映像に干渉縞が投写されることなどの、光学的不具合を防止（光学特性を損なうことを防止）できる。それにより、位相差板５３０が有する本来の光学特性（偏光分離膜５２１で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する特性など）を確保する偏光変換ユニット５００が実現する。

（２）本実施形態の偏光変換ユニット５００によると、被着体（本実施形態では位相差板５３０）の貼り直しが可能な両面テープ５４０を用いている。従って、位相差板５３０を透光性部材５２３（板ガラス）の光束射出側に貼着する製造工程において、位相差板５３０を載置した位置が適正でなかった場合には、適正な位置ではない位相差板５３０を、両面テープ５４０から剥がして貼り直すことができるため、貼り直しに係る製造コストの増加を抑えることが可能となる。

（３）本実施形態の偏光変換装置５０によると、固定枠６００は、第１固定枠６１０と第２固定枠６３０とを備える。そして、第１固定枠６１０は、固定部（本実施形態では、貼着部６１１，６１２）を有して偏光分離素子アレイ５１０を固定する。また、第２固定枠６３０は、位相差板５３０の光束射出側に設けられ、弾性を有するシリコン接着剤６４０を介して位相差板５３０を偏光分離素子アレイ５１０に固定する。この構成により、偏光変換ユニット５００の両面テープ５４０を介して貼着させた位相差板５３０は、シリコン接着剤６４０を介して第２固定枠６３０で固定される。従って、複数の位相差板５３０が各々略均一の力で押えられることで、透光性部材５２３の光束射出側の面と位相差板５３０の光束入射側の面との隙間（寸法Ｇ）が、適正に確保されて固定され、また、位相差板５３０が適正な平面位置に固定される偏光変換装置５０が実現できる。

（４）本実施形態の偏光変換装置５０によると、第１固定枠６１０は、偏光分離膜５２１に応じた位置に開口部６１４を設置するため、有効となる偏光光を生成する光束を開口部６１４から偏光分離膜５２１に入射させることができる。また、反射膜５２２に応じた位置に遮光部６１５を設置するため、無効な偏光光を生成する光束を遮光部６１５で遮断することができるため、効率的な偏光変換を行なえる偏光変換装置５０が実現できる。

（５）本実施形態の偏光変換装置５０によると、偏光分離素子アレイ５１０と位相差板５３０との間には、両面テープ５４０を介在させることにより、略０．１５ｍｍの隙間を確保している。これにより、隙間の寸法Ｇは、０．０１≦Ｇ≦０．３ｍｍの範囲に入るように設定している。この構成により、水晶部材で形成される位相差板５３０を用いた場合の光の波長以上で偏光分離素子アレイ５１０を透過した光束が位相差板５３０の有効範囲内に収まる適切な隙間が確保される。従って、投写映像に不具合（干渉縞など）が発生し易くなるなどの光学特性を損なうことを防止でき、偏光変換ユニット５００が有する本来の光学特性を確保するための偏光変換装置５０が実現する。

（６）本実施形態の偏光変換ユニット５００によると、位相差板５３０は、水晶部材で構成されるため、従来のように位相差板の基材としてポリカーボネートフィルムなどの有機部材を用いるものに比べて、熱伝導率が格段に高くなるため、放熱性が向上する。従って、従来に比べて少ない風量で、位相差板５３０を冷却できる（冷却効率の向上）ことで、位相差板５３０の品質劣化を抑制することができる。また、従来に比べて少ない風量で、位相差板５３０（偏光変換ユニット５００）を冷却できるため、冷却ユニット３を構成する軸流吸気ファン３３などの冷却ファンの駆動回転数を下げることが可能となり、低消費電力化および低騒音化を図ることができる。

（７）本実施形態の偏光変換装置５０によると、第１固定枠６１０に段落ち部６１３を設けることにより、偏光分離素子アレイ５１０の光束入射側の面と、遮光部６１５の内面側とに隙間（段落ち量Ｄ）として、略０．３ｍｍの隙間を有している。この構成により、第１固定枠６１０に光束が照射されて、第１固定枠６１０の温度が上昇しても、偏光変換ユニット５００（特に、偏光分離素子アレイ５１０）に熱が伝わることを防ぐことができるため、偏光変換ユニット５００の放熱効率を向上（冷却効率を向上）させることができる。

（８）本実施形態のプロジェクタ１は、光源ランプ４１１と、偏光変換装置５０と、偏光変換装置５０から射出された光束を画像情報に基づいて変調する光変調装置としての液晶パネル４４１と、光変調装置で変調された光束を投写する投写光学装置としての投写レンズ４６と、を備えている。このようなプロジェクタ１は、偏光変換装置５０により、透光性部材５２３の光束射出側の面と位相差板５３０の光束入射側の面との隙間（偏光分離素子アレイ５１０と位相差板５３０との隙間）、および、位相差板５３０の平面位置が適正に確保されることで、投写映像への光学的不具合の発生を防止できるプロジェクタとして実現できる。

（９）本実施形態の偏光変換ユニット５００によると、位相差板５３０が水晶部材で形成されることにより、熱による位相差板５３０の品質劣化が大幅に抑制されるため、偏光変換ユニット５００（位相差板５３０）の長寿命化を図ることができる。従って、このような偏光変換ユニット５００を用いるプロジェクタ１の長寿命化を図ることができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態の偏光変換ユニット５００において、位相差板５３０を偏光分離素子アレイ５１０に貼着する両面テープ５４０は、０．１５ｍｍの厚さを有している。しかし、両面テープ５４０の厚さは、０．１５ｍｍに限らず、偏光変換装置５０として偏光変換ユニット５００を固定枠６００に組み込んだ場合に、偏光分離素子アレイ５１０と位相差板５３０との隙間の寸法Ｇが、０．０１≦Ｇ≦０．３ｍｍの範囲に入るように設定できる厚さであれば良い。また、両面テープ５４０の代わりに隙間を確保するシート等を貼り付けても良い。

（変形例２）前記実施形態の偏光変換ユニット５００において、両面テープ５４０は、被着体の貼り直しが可能となる粘着力および材質で構成されているが、これに限らず、被着体の貼り直しが不可能な粘着力および材質で構成される両面テープであっても良い。この場合、位相差板５３０の貼り直しは不可能となるが、上記所定の厚さとなる両面テープを用いることにより、偏光分離素子アレイ５１０と位相差板５３０との隙間の寸法は確保できる。

（変形例３）前記実施形態の偏光変換ユニット５００において、位相差板５３０を偏光分離素子アレイ５１０に貼着する両面テープ５４０は、偏光分離素子アレイ５１０の光束射出側面で、偏光分離素子アレイ５１０の上下（Ｚ方向）両端部に各々両面テープ５４０を貼着する。その後、貼着した両面テープ５４０の上方（Ｙ方向）から各位相差板５３０を、偏光分離膜５２１に対応する各々の位置に合致させて両面テープ５４０の上面に載置する。しかし、両面テープ５４０を、位相差板５３０の各々の幅に合う長さに形成した両面テープとし、各々の位相差板５３０の両端部にこの両面テープを貼着した後、各位相差板５３０を、偏光分離膜５２１に対応する各々の位置に合致させて偏光分離素子アレイ５１０の上面に載置する構造としても良い。

（変形例４）前記実施形態の偏光変換装置５０において、位相差板５３０は、第１固定枠６１０に固定される偏光分離素子アレイ５１０に貼着された両面テープ５４０に貼着され、シリコン接着剤６４０を介して第２固定枠６３０により固定される構造となっている。ここで、シリコン接着剤６４０を用いる以外に、シート状に形成したシリコン部材（シリコンゴム）を用いても良い。この場合、偏光変換ユニット５００を構成する位相差板５３０の光束射出側の両端部にシート状のシリコン部材を各々載置し、位相差板５３０は、そのシリコン部材を介して第２固定枠６３０により固定される構造とすることができる。また、シリコン部材の他、弾性を有するゴム部材（例えば、二トリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、エチレン・プロピレンゴムなど）であるなら同様に使用することができる。また、弾性を有するゴム部材の他、弾性を有するウレタン材料を用いた部材などを使用することもできる。

（変形例５）前記実施形態のプロジェクタ１の光学系において、光変調装置としての液晶パネル４４１は、透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルなど、反射型の光変調装置を用いることも可能である。

（変形例６）前記実施形態のプロジェクタ１の光学系において、光変調装置としての液晶パネル４４１は、３つの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）を用いるいわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用しても良い。また、コントラストを向上するための液晶パネルを追加して採用しても良い。

（変形例７）前記実施形態のプロジェクタ１は、フロントタイプのプロジェクタとして本発明を適用しているが、投写対象面としてのスクリーンを一体で有するリアタイプのプロジェクタにも適用できる。

なお、本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形（変更ならびに改良）を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。

実施形態に係るプロジェクタの概略構成を説明する斜視図。 光学ユニットを上方から見た斜視図。 光学ユニットの光学系を模式的に示す斜視図。 偏光変換装置を光束入射側から見た斜視図。 偏光変換装置を光束射出側から見た斜視図。 偏光変換ユニットを示す斜視図であり、（ａ）は、偏光変換ユニットの概観斜視図であり、（ｂ）は、偏光変換ユニットの組み立てを説明する組立図。 偏光変換装置の組み立てを説明する組立図。 偏光変換装置の組み立てにおいて弾性部材としてのシリコン接着剤を示す図。 偏光変換装置の要部断面図であり、（ａ）は、図５でのＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図５でのＢ−Ｂ断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、３…冷却ユニット、４…光学ユニット、４６…投写レンズ、５０…偏光変換装置、４１１…光源ランプ、４１４…光束分割光学素子を構成する第１レンズアレイ、４１５…光束分割光学素子を構成する第２レンズアレイ、４４１…光変調装置としての液晶パネル、５００…偏光変換ユニット、５１０…偏光分離素子アレイ、５２０…偏光分離素子、５２１…偏光分離膜、５２２…反射膜、５２３…透光性部材、５３０…位相差板、５４０…両面テープ、６００…固定枠、６１０…第１固定枠、６１１，６１２…固定部を構成する貼着部、６１４…開口部、６１５…遮光部、６３０…第２固定枠、６３１，６３５…押え板、６４０…シリコン接着剤、６５０…ねじ。

Claims (6)

1. 入射光束に対して傾斜配置され、当該入射光束を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平行配置され、前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束を反射する複数の反射膜と、これらの偏光分離膜および反射膜が設けられる透光性部材とを含んで構成される偏光分離素子アレイと、
   水晶部材により形成され、前記偏光分離膜で分離されたいずれか一方の直線偏光光束の偏光軸を他方の直線偏光光束の偏光軸に変換する複数の位相差板と、
   所定の厚さを有し、前記透光性部材の光束射出側に前記位相差板の端部を貼着するスペーサ部材と、を備えることを特徴とする偏光変換ユニット。
2. 請求項１に記載の偏光変換ユニットであって、
   前記スペーサ部材は、被着体の貼り直しが可能であることを特徴とする偏光変換ユニット。
3. 偏光変換装置であって、
   請求項１または請求項２に記載の偏光変換ユニットと、当該偏光変換ユニットとを固定する固定枠を備え、
   前記固定枠は、前記偏光分離素子アレイの光束入射側に設けられる第１固定枠と、前記位相差板の光束射出側に設けられる第２固定枠と、を備え、
   前記第１固定枠は、固定部を有して前記偏光分離素子アレイを固定し、
   前記第２固定枠は、弾性を有する弾性部材を介して前記位相差板を前記偏光分離素子アレイに固定することを特徴とする偏光変換装置。
4. 請求項３に記載の偏光変換装置であって、
   前記第１固定枠は、前記偏光分離膜に応じた位置に、光源から射出された光束を通過させる開口部と、
   前記反射膜に応じた位置に、前記光源から射出された光束の一部を遮断する遮光部と、を備えることを特徴とする偏光変換装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の偏光変換装置であって、前記偏光分離素子アレイと前記位相差板との隙間の寸法Ｇは、０．０１≦Ｇ≦０．３ｍｍの範囲にあることを特徴とする偏光変換装置。
6. 光源と、請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の偏光変換装置と、当該偏光変換装置から射出された光束を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、当該光変調装置で変調された光束を投写する投写光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。

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