JP2009020242A - 光学補償素子の製造方法及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも容易に製造することが可能で、製造コストの低減を図ることが可能で、さらには光学特性のバラつきを低減することが可能な光学補償素子の製造方法を提供する。
【解決手段】無機基板３０と、無機基板の外形サイズよりも小さな外形サイズを有する透光性支持基板２０とを準備する基板準備工程と、無機基板３０と透光性支持基板２０とを貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、透光性支持基板２０が研削・研磨皿５０の嵌合孔５２に埋設されるように、かつ、無機基板３０における透光性支持基板２０側の面の一部が研削・研磨皿５０に当接するように、仮着剤Ｄを用いて無機基板３０及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０に仮着する基板仮着工程と、無機基板３０を研削・研磨する無機基板研削・研磨工程と、無機基板３０及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０から剥離する剥離工程とをこの順序で含む光学補償素子の製造方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、光学補償素子の製造方法及びプロジェクタに関する。

従来、プロジェクタの投写画像のコントラスト向上が求められており、その要求に応えるものとして、液晶光変調装置に光学補償素子が配置されたプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。従来のプロジェクタによれば、光学補償素子を備えているため、液晶パネルのプレチルト角に起因する複屈折（液晶分子によって生ずる光学的な位相差）を補償することができ、その結果、投写画像のコントラストを向上することが可能となる。

光学補償素子としては、有機材料系の光学補償素子（例えば延伸位相差フィルム）のほかに、無機材料系の光学補償素子が知られている。無機材料系の光学補償素子は、例えば、水晶やサファイア等の複屈折性の無機光学補償板を有する。このような無機材料系の光学補償素子は、有機材料系の光学補償素子に比べて、耐熱性、放熱性及び耐光性に優れ、長寿命であり、屈折率異方性の面内均一性がよいという長所を有する。
なお、光学補償素子における無機光学補償板は、例えば研削・研磨装置で研削・研磨して薄くしているが、そのように薄片化された無機光学補償板は単独では扱いづらいことから、所定の厚みを有する透光性支持基板の表面に当該薄片化された無機光学補償板を貼り付けた状態で用いている。

特開２００３−１３１３２０号公報

ところで、従来、無機光学補償板と透光性支持基板とを備える光学補償素子を製造する方法として、複屈折性を有する無機材料からなる無機基板を研削・研磨皿に仮着して所定の厚みとなるまで研削・研磨した後、研削・研磨後の無機基板を研削・研磨皿から剥離して、剥離した無機基板と透光性支持基板とを例えば接着剤によって接着する方法（従来の第１の光学補償素子の製造方法）がある。

しかしながら、従来の第１の光学補償素子の製造方法においては、研削・研磨後の無機基板は非常に薄い（例えば１０μｍ以下）ものであるため、研削・研磨後の無機基板を研削・研磨皿から剥離する際や剥離した無機基板を透光性支持基板に接着する際のハンドリングが容易ではなく、光学補償素子を製造するのが容易ではない。
また、従来の第１の光学補償素子の製造方法においては、研削・研磨後の無機基板を単独でハンドリングするのが容易ではないことから、研削・研磨後の無機基板を損傷する危険性が高く、製造コストの低減を図ることが容易ではないという問題がある。

一方、上記の従来の第１の光学補償素子の製造方法とは異なる方法として、まず無機基板と透光性支持基板とを例えば接着剤によって接着し、無機基板と透光性支持基板とを接着した部材における透光性支持基板側の面を研削・研磨皿に仮着して、無機基板を所定の厚みとなるまで研削・研磨した後、研削・研磨後の無機基板を透光性支持基板とともに研削・研磨皿から剥離する方法（従来の第２の光学補償素子の製造方法）が考えられる。

しかしながら、従来の第２の光学補償素子の製造方法においては、研削・研磨後の無機基板の厚みは、透光性支持基板自体の厚みバラつき、無機基板と透光性支持基板とを接着したときの接着剤の厚みバラつき及び透光性支持基板を研削・研磨皿に仮着したときの仮着剤の厚みバラつきによる影響を受けてしまうため、研削・研磨後の無機基板（無機光学補償板）の厚み精度が低下してしまい、その結果、光学補償素子の光学特性のバラつきが大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、従来よりも容易に製造することが可能で、製造コストの低減を図ることが可能で、さらには光学特性のバラつきを低減することが可能な光学補償素子の製造方法を提供することを目的とする。また、このような優れた製造方法によって製造された光学補償素子を備えるプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の光学補償素子の製造方法は、複屈折性を有する無機材料からなる無機基板と、前記無機基板の外形サイズよりも小さな外形サイズを有する透光性支持基板とを準備する基板準備工程と、前記無機基板と前記透光性支持基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、前記透光性支持基板の外形サイズよりも大きく、前記無機基板の外形サイズよりも小さな開口面積を有し、かつ、前記透光性支持基板の厚さよりも大きな値の深さを有する嵌合孔が設けられた研削・研磨皿に対して、前記透光性支持基板が前記研削・研磨皿の前記嵌合孔に埋設されるように、かつ、前記無機基板における前記透光性支持基板側の面の一部が前記研削・研磨皿に当接するように、仮着剤を用いて前記無機基板及び前記透光性支持基板を前記研削・研磨皿に仮着する基板仮着工程と、前記研削・研磨皿を研削・研磨装置にセットして前記無機基板を研削・研磨する無機基板研削・研磨工程と、前記無機基板及び前記透光性支持基板を前記研削・研磨皿から剥離する剥離工程とをこの順序で含むことを特徴とする。

このため、本発明の光学補償素子の製造方法によれば、無機基板と透光性支持基板とを貼り合わせた部材を研削・研磨皿の嵌合孔に仮着して無機基板を所定の厚みとなるまで研削・研磨し、研削・研磨後の無機基板を透光性支持基板とともに研削・研磨皿から剥離することとしているため、研削・研磨後の無機基板を単独でハンドリングする必要が無い。その結果、光学補償素子を従来よりも容易に製造することが可能となる。

また、本発明の光学補償素子の製造方法によれば、研削・研磨後の無機基板を単独でハンドリングするのが不要であることから、研削・研磨後の無機基板を損傷する危険性が低くなり、結果として、製造コストの低減を図ることが可能となる。

また、本発明の光学補償素子の製造方法によれば、透光性支持基板が研削・研磨皿の嵌合孔に埋設されるように、かつ、無機基板における透光性支持基板側の面の一部が研削・研磨皿に当接するように、無機基板及び透光性支持基板を嵌合孔に仮着して無機基板を研削・研磨することとしているため、少なくとも透光性支持基板自体の厚みバラつきが研削・研磨後の無機基板（無機光学補償板）に与える影響を無くすことができる。また、接着剤を用いて無機基板と透光性支持基板とを接着した場合にあっては、接着剤の厚みバラつきが研削・研磨後の無機基板（無機光学補償板）に与える影響も無くすことができる。このため、研削・研磨後の無機基板（無機光学補償板）の厚み精度を向上することが可能となり、結果として、光学補償素子の光学特性のバラつきを低減することが可能となる。

本発明の光学補償素子の製造方法においては、前記剥離工程を行った後、前記無機基板における前記透光性支持基板からはみ出た外形部分を切断する切断工程をさらに含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、無機基板の外形サイズと透光性支持基板の外形サイズとを揃えることが可能となる。

本発明の光学補償素子の製造方法において、前記基板貼り合わせ工程においては、接着剤を用いて、前記無機基板と前記透光性支持基板とを接着することが好ましい。

このような方法とすることにより、無機基板と透光性支持基板との界面における表面反射の発生が抑制され、光透過率を高めることが可能になる。
また、無機基板及び透光性支持基板の線膨張係数がそれぞれ異なる場合であっても、各基板間の貼り合わせ面における剥離が起こりにくくなり、長期信頼性の低下を抑制することが可能になる。

本発明の光学補償素子の製造方法においては、前記基板貼り合わせ工程において、直接接合によって、前記無機基板と前記透光性支持基板とを接合することが好ましい。

このような方法とすることによっても、無機基板と透光性支持基板との界面における表面反射の発生が抑制され、光透過率を高めることが可能となる。また、無機基板と透光性支持基板とを強固に貼り合わせることができる。また、接着剤を用いた場合に起こりうる接着剤の厚みバラつきが生じないため、研削・研磨後の無機基板の面内厚みむらを低減することが可能となる。

本発明の光学補償素子の製造方法においては、前記無機基板として、水晶基板又はサファイア基板を用いることが好ましい。

このため、本発明の光学補償素子の製造方法によれば、水晶又はサファイアからなる無機光学補償板を備える光学補償素子を従来よりも容易に、かつ、安価に製造することが可能となるとともに、光学特性のバラつきの少ない光学補償素子を製造することが可能となる。

本発明のプロジェクタは、本発明の光学補償素子の製造方法によって製造された光学補償素子を備えることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタは、投写画像のコントラストを向上することが可能で、従来よりも安価で、かつ、光学特性のバラつきの少ないプロジェクタとなる。

本発明のプロジェクタにおいては、照明光束を射出する照明装置と、前記照明装置からの前記照明光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルを有する液晶光変調装置と、前記液晶光変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備え、前記光学補償素子は、前記液晶パネルの光入射面及び光射出面のうち少なくとも一方に配置され、前記液晶パネルの防塵ガラスとしての機能をさらに有することが好ましい。

本発明の光学補償素子が液晶パネルの防塵ガラスを兼ねることによって、光学補償素子を配置するために本来必要としていたスペースを削減することができ、装置の小型化を図ることが可能となる。また、液晶パネルの光射出面に本発明の光学補償素子を配置した場合には、液晶光変調装置から投写光学系までの距離を短くすることが可能となるため、投写光学系として、バックフォーカス（ＢＦ）がそれほど大きくない投写レンズを用いることができ、結果として、さらに安価なプロジェクタを実現することが可能となる。

以下、本発明の光学補償素子の製造方法及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
まず、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の構成について、図１を用いて説明する。

図１は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図である。図１（ａ）はプロジェクタ１０００の光学系を示す図であり、図１（ｂ）はプロジェクタ１０００の要部を示す図である。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。

照明装置１００は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０と、光源装置１１０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からの各部分光束を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光に変換して射出する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０とを有する。

光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、発光管１１２から被照明領域側に向けて射出される光を発光管１１２に向けて反射する副鏡１１６と、楕円面リフレクタ１１４からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ１１８とを有する。光源装置１１０は、照明光軸１００ａｘを中心軸とする光束を射出する。

発光管１１２は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有する。管球部は、球状に形成された石英ガラス製であって、この管球部内に配置された一対の電極と、管球部内に封入された水銀、希ガス及び少量のハロゲンとを有する。発光管１１２としては、種々の発光管を採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。

楕円面リフレクタ１１４は、発光管１１２の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、発光管１１２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有する。

副鏡１１６は、発光管１１２の管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクタ１１４の反射凹面と対向して配置される反射手段である。副鏡１１６は、発光管１１２の他方の封止部に挿通・固着されている。副鏡１１６は、発光管１１２から放射された光のうち楕円面リフレクタ１１４に向かわない光を発光管１１２に戻し楕円面リフレクタ１１４に入射させる。

凹レンズ１１８は、楕円面リフレクタ１１４の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１１４からの光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出するように構成されている。

第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ１１８からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、後述する液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。

第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０と略同様な構成を有し、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束のうち一方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）を有する光を透過し他方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を有する光を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の偏光成分を有する光を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の偏光成分を有する光を他方の偏光成分を有する光に変換する位相差板とを有する。

重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の照明光軸１００ａｘとが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。

色分離光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有する。色分離光学系２００は、重畳レンズ１５０から射出される照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。

ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。光路前段に配置されるダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射し、その他の色光成分を透過させるミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過させるミラーである。

ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光成分は、反射ミラー２３０により曲折され、集光レンズ３００Ｒを介して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒに入射する。集光レンズ３００Ｒは、重畳レンズ１５０からの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。なお、他の集光レンズ３００Ｇ，３００Ｂも、集光レンズ３００Ｒと同様に構成されている。

ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇに入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー２２０を透過し、入射側レンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０及び集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶光変調装置４００Ｂに入射する。入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶光変調装置４００Ｂまで導く機能を有する。

液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。
液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂと、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの光入射側に配置される入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂと、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの光射出側に配置される射出側偏光板４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂと、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂと液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂとの間に配置される光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂと、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂと射出側偏光板４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂとの間に配置される光学補償素子４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂとを有する。

液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂは、一対の透明なガラス基板（対向基板とＴＦＴ基板）に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、ＴＮ型の液晶パネルである。例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂから射出される１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。また、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの光入射側及び光射出側には、それぞれ防塵ガラス（図示せず。）が設けられている。

入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂ、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ及び射出側偏光板４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂによって入射する各色光の光変調が行われる。

光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂは、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂのプレチルト角に起因する複屈折（液晶分子によって生ずる光学的な位相差）を補償するための素子であり、ここでは詳細な説明を省略するが、複屈折性の無機材料からなる無機光学補償板と、無機光学補償板を支持する透光性支持基板とを有する。無機光学補償板は、例えば水晶からなる無機光学補償板であり、透光性支持基板は、例えば石英ガラスからなる透光性支持基板である。
なお、これら光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂの製造方法については、詳細に後述する。

クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂから射出された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光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって青色光及び赤色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。

次に、光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂを製造するための製造方法（実施形態１に係る光学補償素子の製造方法）について、図２〜図５を用いて説明する。なお、光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂは、以下の説明における光学補償素子１と同一の構成からなるとともに、同一の製造方法によって製造されたものである。

図２は、光学補償素子１の構成を示す図である。
図３は、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法を示すフローチャートである。
図４及び図５は、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法を説明するために示す図である。図４（ａ）〜図４（ｆ）及び図５（ａ）〜図５（ｄ）は各工程を模式的に示す図であって、図４（ａ）は透光性支持基板２０及び無機基板３０の上面図であり、図４（ｂ）は透光性支持基板２０及び無機基板３０の斜視図であり、図４（ｃ）は透光性支持基板２０と無機基板３０とを接着した状態を示す斜視図であり、図４（ｄ）は研削・研磨皿５０の斜視図であり、図４（ｅ）は研削・研磨皿５０に透光性支持基板２０及び無機基板３０を仮着した状態を示す斜視図であり、図４（ｆ）は図４（ｅ）における透光性支持基板２０及び無機基板３０と嵌合孔５２とを仮着した状態を示す部分拡大断面図であり、図５（ａ）は無機基板３０を研削・研磨している様子を示す図であり、図５（ｂ）は研削・研磨後の無機基板３０を示す要部拡大断面図であり、図５（ｃ）は剥離工程を示す図であり、図５（ｄ）は切断工程を示す図である。
なお、図２、図４及び図５においては、説明を簡略化するため、各部材（無機光学補償板１０、透光性支持基板２０、無機基板３０など）の厚みや大きさなどについては誇張して図示している。

実施形態１に係る光学補償素子の製造方法は、図２に示すように、無機光学補償板１０と、無機光学補償板１０を支持する透光性支持基板２０とを有する光学補償素子１を製造するための製造方法であって、図３に示すように、「基板準備工程」、「基板貼り合わせ工程」、「基板仮着工程」、「無機基板研削・研磨工程」、「剥離工程」及び「切断工程」が順次実施される。以下、これら各工程を順次説明する。

１．基板準備工程
まず、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、複屈折性を有する無機材料からなる無機基板３０と、無機基板３０の外形サイズよりも小さな外形サイズを有する透光性支持基板２０とを準備する（図３のステップＳ１０）。

無機基板３０としては、例えば水晶基板を用いている。研削・研磨前の無機基板３０の厚みは、例えば５００μｍである。透光性支持基板２０としては、例えば石英ガラス基板を用いている。透光性支持基板２０の厚みは、例えば５００μｍである。

２．基板貼り合わせ工程
次に、図４（ｃ）に示すように、接着剤Ｃを用いて、無機基板３０と透光性支持基板２０とを接着する（図３のステップＳ２０）。このとき、透光性支持基板２０の中央に無機基板３０が配置されるように、無機基板３０と透光性支持基板２０とを接着する。これにより、無機基板３０における透光性支持基板２０側の面の四辺に、後述する基板仮着工程において研削・研磨皿５０と当接される部分３０ａが設けられることとなる。

接着剤Ｃとしては、紫外線硬化性の樹脂接着剤を用いている。なお、当該接着剤を硬化する方法としては、蛍光灯下で接着剤を仮硬化した後、ＵＶベルト炉で本硬化することが好ましい。このように仮硬化を行うことによって、連鎖反応を促進して樹脂の分子量を大きくすることができ、接着力を高めることができる。

３．基板仮着工程
次に、図４（ｅ）及び図４（ｆ）に示すように、仮着剤Ｄを用いて無機基板３０及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０に仮着する（図３のステップＳ３０）。
研削・研磨皿５０には、図４（ｄ）に示すように、複数の嵌合孔５２が設けられている。嵌合孔５２は、透光性支持基板２０の外形サイズよりも大きく、無機基板３０の外形サイズよりも小さな開口面積を有し、透光性支持基板２０の厚さよりも大きな値の深さを有している（図４（ｆ）参照。）。
このような嵌合孔５２を有する研削・研磨皿５０に対して、透光性支持基板２０が研削・研磨皿５０の嵌合孔５２に埋設されるように、かつ、無機基板３０における透光性支持基板２０側の面の一部（研削・研磨皿５０と当接される部分３０ａ）が研削・研磨皿５０に当接するように、仮着剤Ｄを用いて無機基板３０及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０に仮着している（図４（ｆ）参照。）。

仮着剤Ｄとしては、例えば水溶性仮着剤（株式会社アーデル製、Ｋ４０）を用いている。

４．無機基板研削・研磨工程
次に、図５（ａ）に示すように、無機基板３０及び透光性支持基板２０が仮着された研削・研磨皿５０を研削・研磨装置（図示せず。）にセットして、無機基板３０を所定の厚み（例えば７μｍ）となるまで研削・研磨する（図３のステップＳ４０）。

研削・研磨装置は、無機基板３０を研削及び研磨するための装置であり、研削・研磨皿５０を所定方向に回転させる自転部７１０と、自転部７１０の回転方向とは逆方向に回転するように構成されてなる公転部７２０とを備える。公転部７２０上には複数個の自転部７１０が配設されており、各自転部７１０と公転部７２０とはちょうど自転・公転の関係となるように構成されている。公転部７２０上には目的に併せて研削パッド又は研磨パッドが配置されている。

無機基板研削・研磨工程が終了したら、無機基板３０の研削・研磨面をアルコールで拭いたり洗浄したりすることが好ましい。

５．剥離工程
次に、図５（ｃ）に示すように、無機基板３０及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０から剥離する（図３のステップＳ５０）。具体的には、無機基板３０（無機光学補償板１０）及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０ごと超音波印加機能付きの温水槽に入れて、無機基板３０（無機光学補償板１０）及び透光性支持基板２０を研削・研磨皿５０から剥離する。温水槽の温度や温浴時間については、仮着剤Ｄの種類等に応じて適宜調整すればよい。

６．切断工程
そして、図５（ｄ）に示すように、無機基板３０における透光性支持基板２０からはみ出た外形部分を切断する（図３のステップＳ６０）。

以上の工程を実施することにより、図２に示す光学補償素子１（光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂ）を製造することができる。

このように、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法によれば、無機基板３０と透光性支持基板２０とを貼り合わせた部材を研削・研磨皿５０の嵌合孔５２に仮着して無機基板３０を所定の厚みとなるまで研削・研磨し、研削・研磨後の無機基板３０を透光性支持基板２０とともに研削・研磨皿５０から剥離することとしているため、研削・研磨後の無機基板３０を単独でハンドリングする必要が無い。その結果、光学補償素子を従来よりも容易に製造することが可能となる。

また、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法によれば、研削・研磨後の無機基板３０を単独でハンドリングするのが不要であることから、研削・研磨後の無機基板３０を損傷する危険性が低くなり、結果として、製造コストの低減を図ることが可能となる。

また、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法によれば、透光性支持基板２０が研削・研磨皿５０の嵌合孔５２に埋設されるように、かつ、無機基板３０における透光性支持基板２０側の面の一部（研削・研磨皿５０と当接される部分３０ａ）が研削・研磨皿５０に当接するように、無機基板３０及び透光性支持基板２０を嵌合孔５２に仮着して無機基板３０を研削・研磨することとしているため、少なくとも透光性支持基板２０自体の厚みバラつきが研削・研磨後の無機基板３０（無機光学補償板１０）に与える影響を無くすことができる。また、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法においては、接着剤Ｃを用いて無機基板３０と透光性支持基板２０とを接着しているが、当該接着剤Ｃの厚みバラつきが研削・研磨後の無機基板３０（無機光学補償板１０）に与える影響も無くすことができる。このため、研削・研磨後の無機基板３０（無機光学補償板１０）の厚み精度を向上することが可能となり、結果として、光学補償素子の光学特性のバラつきを低減することが可能となる。

実施形態１に係る光学補償素子の製造方法においては、剥離工程を行った後、無機基板３０における透光性支持基板２０からはみ出た外形部分を切断する切断工程をさらに含んでいるため、無機基板３０（無機光学補償板１０）の外形サイズと透光性支持基板２０の外形サイズとを揃えることが可能となる。

実施形態１に係る光学補償素子の製造方法において、基板貼り合わせ工程においては、接着剤Ｃを用いて、無機基板３０と透光性支持基板２０とを接着することとしているため、無機基板３０と透光性支持基板２０との界面における表面反射の発生が抑制され、光透過率を高めることが可能になる。
また、無機基板３０及び透光性支持基板２０の線膨張係数がそれぞれ異なる場合であっても、各基板間の貼り合わせ面における剥離が起こりにくくなり、長期信頼性の低下を抑制することが可能になる。

実施形態１に係る光学補償素子の製造方法においては、無機基板３０として、水晶基板を用いているため、水晶からなる無機光学補償板１０を備える光学補償素子１を従来よりも容易に、かつ、安価に製造することが可能となるとともに、光学特性のバラつきの少ない光学補償素子を製造することが可能となる。

実施形態１に係る光学補償素子の製造方法においては、透光性支持基板２０として、石英ガラス基板を用いている。石英ガラス基板は複屈折が小さいため、透光性支持基板２０を通過する光束の品質低下を抑制することができ、高品質な光学補償素子を製造することができる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法によって製造された光学補償素子４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂを備えるため、投写画像のコントラストを向上することが可能で、従来よりも安価で、かつ、光学特性のバラつきの少ないプロジェクタとなる。

［実施形態２］
図６は、実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図である。図６（ａ）はプロジェクタ１００２の光学系を示す図であり、図６（ｂ）は液晶パネル４１２Ｒの周辺部分の構成を示す図である。
なお、図６において、図１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。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有しているが、液晶パネルの構成（光学補償素子の配置位置）が、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは異なる。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、図６に示すように、液晶光変調装置４０２Ｒ，４０２Ｇ，４０２Ｂは、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂと、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂの光入射側に配置される入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂと、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂの光射出側に配置される射出側偏光板４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂと、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂの光入射側に配置される光学補償素子４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂと、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂの光射出側に配置される光学補償素子４７０Ｒ，４７０Ｇ，４７０Ｂとを有する。

液晶パネル４１２Ｒは、図６（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板４１６Ｒと、対向基板４１４Ｒと、ＴＦＴ基板４１６Ｒと対向基板４１４Ｒとの間に密閉封入された液晶（図示せず。）と有する。このとき、光学補償素子４６０Ｒ，４７０Ｒは、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂの光入射側及び光射出側に設けられる防塵ガラスの代わりとして用いられている。光学補償素子４６０Ｒ，４７０Ｒは、複屈折性の無機材料からなる無機光学補償板４６２Ｒ，４７２Ｒと、無機光学補償板４６２Ｒ，４７２Ｒを支持する透光性支持基板４６４Ｒ，４７４Ｒとを有する。無機光学補償板４６２Ｒ，４７２Ｒは、例えば水晶からなる無機光学補償板であり、透光性支持基板４６４Ｒ，４７４Ｒは、例えば石英ガラスからなる透光性支持基板である。
なお、ここでは図示による説明を省略したが、他の液晶パネル４１２Ｇ，４１２Ｂの光入射側及び光射出側に配置された光学補償素子４６０Ｇ，４６０Ｂ，４７０Ｇ，４７０Ｂも、光学補償素子４６０Ｒ，４７０Ｒと同様の構成を有するとともに、防塵ガラスの代わりとして用いられている。

光学補償素子４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂ，４７０Ｒ，４７０Ｇ，４７０Ｂは、実施形態１で説明した光学補償素子１と同様の構成を有しており、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法によって製造することができる。

このように、実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは液晶パネルの構成（光学補償素子の配置位置）が異なるが、実施形態１に係る光学補償素子の製造方法によって製造された光学補償素子４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂ，４７０Ｒ，４７０Ｇ，４７０Ｂを備えるため、投写画像のコントラストを向上することが可能で、従来よりも安価で、かつ、光学特性のバラつきの少ないプロジェクタとなる。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、光学補償素子４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂ，４７０Ｒ，４７０Ｇ，４７０Ｂは、液晶パネル４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂの光入射側及び光射出側に配置される防塵ガラスとしての機能を有するため、光学補償素子を配置するために本来必要としていたスペースを削減することができ、装置の小型化を図ることが可能となる。また、液晶光変調装置４０２Ｒ，４０２Ｇ，４０２Ｂから投写光学系６００までの距離を短くすることが可能となるため、投写光学系として、バックフォーカス（ＢＦ）がそれほど大きくない投写レンズを用いることができ、結果として、さらに安価なプロジェクタを実現することが可能となる。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、液晶パネルの構成（光学補償素子の配置位置）が異なる点以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

以上、本発明の光学補償素子の製造方法及びプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態１においては、基板貼り合わせ工程として、接着剤を用いて無機基板と透光性支持基板とを接着する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、直接接合によって無機基板と透光性支持基板とを接合してもよい。直接接合としては、分子間力による接合やプラズマ接合などを例示することができる。

（２）上記各実施形態においては、無機基板として、水晶基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、サファイア基板を用いてもよいし、他の複屈折性を有する無機材料（例えば、ウルツ鉱、金紅石、チリ硝石、電気石、硫化カドミウム等）からなる無機基板を用いてもよい。

（３）上記各実施形態においては、透光性支持基板として、石英ガラス基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、白板ガラス、パイレックス（登録商標）、結晶化ガラス、立方晶の焼結体からなる基板を用いてもよい。

（４）上記実施形態１においては、仮着剤として、水溶性仮着剤を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱軟化性仮着剤（例えば、株式会社テスク製、Ａ−１５７９）やワックス（ろう）などを用いてもよい。

（５）上記実施形態２においては、透光性支持基板が液晶パネル側に配置され、かつ、無機光学補償板が液晶パネルとは反対側に配置されるように（図６（ｂ）を用いて説明すると、無機光学補償板４６２Ｒが光入射端となり、無機光学補償板４７２Ｒが光射出端となるように）、各光学補償素子が配置されている場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無機光学補償板が液晶パネル側に配置され、かつ、透光性支持基板が液晶パネルとは反対側に配置されるように（図６（ｂ）を用いて説明すると、透光性支持基板４６４Ｒが光入射端となり、透光性支持基板４７４Ｒが光射出端となるように）、各光学補償素子が配置されていてもよい。

（６）上記各実施形態においては、液晶パネルの光入射側及び光射出側にそれぞれ１枚ずつ光学補償素子が配置されている場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。光学補償素子の枚数及び配置位置については、液晶パネルの種類等に応じて適宜変更してもよい。

（７）上記各実施形態においては、光源装置として、楕円面リフレクタからなる光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタからなる光源装置を用いてもよい。

（８）上記各実施形態においては、光均一化光学系として、レンズアレイからなるレンズインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、インテグレータロッドからなるロッドインテグレータ光学系を用いてもよい。

（９）上記各実施形態においては、３つの液晶光変調装置を用いたいわゆる３板式の液晶プロジェクタに本発明が適用される場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクタにも本発明を適用することができる。

（１０）本発明の光学補償素子の製造方法を実施することにより、上述した光透過型の液晶光変調装置に用いる光学補償素子を製造できるのはもちろん、光反射型の液晶光変調装置に用いる光学補償素子も製造することができる。

（１１）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図。 光学補償素子１の構成を示す図。 実施形態１に係る光学補償素子の製造方法を示すフローチャート。 実施形態１に係る光学補償素子の製造方法を説明するために示す図。 実施形態１に係る光学補償素子の製造方法を説明するために示す図。 実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図。

符号の説明

１，４４０Ｒ，４４０Ｇ，４４０Ｂ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂ，４６０Ｒ，４７０Ｒ…光学補償素子、１０，４６２Ｒ，４７２Ｒ…無機光学補償板、２０，４６４Ｒ，４７４Ｒ…透光性支持基板、３０…無機基板、３０ａ…研削・研磨皿と当接される部分、５０…研削・研磨皿、５２…嵌合孔、１００…照明装置、１００ａｘ…照明光軸、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…副鏡、１１８…凹レンズ、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ，４０２Ｒ，４０２Ｇ，４０２Ｂ…液晶光変調装置、４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ，４１２Ｒ，４１２Ｇ，４１２Ｂ…液晶パネル、４１４Ｒ…対向基板、４１６Ｒ…ＴＦＴ基板、４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂ…入射側偏光板、４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂ…射出側偏光板、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００Ｂ…投写光学系、７１０…自転部、７２０…公転部、１０００，１００２…プロジェクタ、Ｃ…接着剤、Ｄ…仮着剤、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (7)

1. 複屈折性を有する無機材料からなる無機基板と、前記無機基板の外形サイズよりも小さな外形サイズを有する透光性支持基板とを準備する基板準備工程と、
   前記無機基板と前記透光性支持基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、
   前記透光性支持基板の外形サイズよりも大きく、前記無機基板の外形サイズよりも小さな開口面積を有し、かつ、前記透光性支持基板の厚さよりも大きな値の深さを有する嵌合孔が設けられた研削・研磨皿に対して、前記透光性支持基板が前記研削・研磨皿の前記嵌合孔に埋設されるように、かつ、前記無機基板における前記透光性支持基板側の面の一部が前記研削・研磨皿に当接するように、仮着剤を用いて前記無機基板及び前記透光性支持基板を前記研削・研磨皿に仮着する基板仮着工程と、
   前記研削・研磨皿を研削・研磨装置にセットして前記無機基板を研削・研磨する無機基板研削・研磨工程と、
   前記無機基板及び前記透光性支持基板を前記研削・研磨皿から剥離する剥離工程とをこの順序で含むことを特徴とする光学補償素子の製造方法。
2. 請求項１に記載の光学補償素子の製造方法において、
   前記剥離工程を行った後、前記無機基板における前記透光性支持基板からはみ出た外形部分を切断する切断工程をさらに含むことを特徴とする光学補償素子の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の光学補償素子の製造方法において、
   前記基板貼り合わせ工程においては、接着剤を用いて、前記無機基板と前記透光性支持基板とを接着することを特徴とする光学補償素子の製造方法。
4. 請求項１又は２に記載の光学補償素子の製造方法において、
   前記基板貼り合わせ工程においては、直接接合によって、前記無機基板と前記透光性支持基板とを接合することを特徴とする光学補償素子の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光学補償素子の製造方法において、
   前記無機基板として、水晶基板又はサファイア基板を用いることを特徴とする光学補償素子の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光学補償素子の製造方法によって製造された光学補償素子を備えることを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項６に記載のプロジェクタにおいて、
   照明光束を射出する照明装置と、
   前記照明装置からの前記照明光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルを有する液晶光変調装置と、
   前記液晶光変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備え、
   前記光学補償素子は、前記液晶パネルの光入射面及び光射出面のうち少なくとも一方に配置され、前記液晶パネルの防塵ガラスとしての機能を有することを特徴とするプロジェクタ。

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