JP2009107922A - レンズアレイの製造方法、レンズアレイ、照明光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】大量生産が可能で、工数低減により低コスト化が可能なレンズアレイの製造方法、レンズアレイ、照明光学装置、およびプロジェクタを提供する。
【解決手段】レンズアレイに応じた型６２１Ａ１，６２１Ａ２が形成された成形型６０内に溶融ガラスＧを給材してプレス成形し、複数のレンズアレイが一体成形された成形体を形成する。成形した後、成形型６０から脱型し、隣り合うレンズアレイの境界を折り割ることで分割する。プレス成形する際には、レンズアレイの折割分割される折割分割面１２１Ｃ以外の側面のうち少なくとも２つの側面を外形位置基準面としてプレス成形する。
【選択図】図８

Description

本発明は、略矩形板状のベース部と、複数の小レンズを有するレンズ部とを備えたレンズアレイの製造方法、レンズアレイ、照明光学装置、およびプロジェクタに関する。

プロジェクタでは、照明光学装置から射出された光が光変調装置によって画像情報に応じて変調され、変調された光が投写光学装置によってスクリーン上に拡大投写されることにより画像が表示される。
照明光学装置は、通常、光源と、第１レンズアレイおよび第２レンズアレイと、重畳レンズとを備えている。光源から射出された光束は、第１レンズアレイに備えられた複数の小レンズによって複数の部分光束に分割される。複数の部分光束は、第１レンズアレイの複数の小レンズに対応する複数の小レンズを備える第２レンズアレイを通過した後に、重畳レンズによって光変調装置の画像形成領域上で重畳される。このような照明光学装置を用いることにより、光変調装置を照射する光の強度分布をほぼ均一にすることができる。

この照明光学装置を構成するレンズアレイとして、高精度のレンズ面を有するレンズアレイが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このレンズアレイは、ベース部と、ベース部上に膨出するように形成され、マトリクス状に配列する複数の小レンズを有するレンズ部とを備えている。そして、レンズ部において、最外周に配列された複数の最外周小レンズの側面は、ベース部の外縁に向かい、該ベース部の一方の面に対して斜めに交わる斜面として形成されている。
このようなレンズアレイを製造する際には、上述したレンズアレイに応じた型を有する成形型を用いて溶融光学材料をプレス加工する。そして、プレス加工時に生じる余剰部を切断することで、レンズアレイを製造する。この際、成形型には、小レンズの側面を構成する斜面に応じた斜面が形成されているので、プレス成形時に、溶融光学材料が該斜面に沿って拡がり、成形型の成形面が溶融光学材料に良好に転写され、製造されるレンズアレイは高精度のレンズ面を有することとなる。

特開２００２−３２８２０３号公報

ところで、特許文献１に記載の発明では、レンズアレイを製造する際、プレス加工時に生じる余剰部を切断しているので、レンズアレイの側面は、切断による凹凸が生じてしまう。このため、レンズアレイの側面を外形位置基準面として該レンズアレイを保持枠等に保持させる際には、余剰部を切断した後、レンズアレイの側面を精密に成形する必要がある、という問題がある。

また、この問題を回避するために、特許文献１に記載の発明には、余剰部が切断される切断面の一部にプレス加工面を有するレンズアレイが開示されているが、このようなレンズアレイを製造するためには、成形型を複雑な形状でかつ、高精度に製造する必要があり、レンズアレイの製造コストが増加してしまう。
さらに、特許文献１に記載の発明では、レンズアレイに応じた型が１つのみ形成された成形型にて、レンズアレイを一枚ずつ製造しているので、複数のレンズアレイを製造する際には、製造コストと手間が掛かる、という問題がある。

本発明の目的は、大量生産が可能で、工数低減により低コスト化が可能なレンズアレイの製造方法、レンズアレイ、照明光学装置、およびプロジェクタを提供することである。

本発明のレンズアレイの製造方法は、略矩形板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に膨出するように形成され、複数の小レンズを有するレンズ部とを備えたレンズアレイの製造方法であって、前記レンズアレイに応じた型が複数形成された成形型内に溶融光学材料を給材してプレス成形し、複数のレンズアレイが一体成形された成形体を形成するプレス成形工程と、成形後、前記成形型から脱型し、隣り合うレンズアレイの境界を折り割ることで分割する折割分割工程とを備え、前記成形型には、ｎは０または１とすると、２×（１＋ｎ）個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、２行×（１＋ｎ）列でマトリクス状に配列され、前記プレス成形工程では、前記レンズアレイの折割分割される折割分割面以外の側面のうち少なくとも２つの側面を外形位置基準面としてプレス成形することを特徴とする。
本発明によれば、成形型には、レンズアレイに応じた型が複数形成され、レンズアレイの製造方法は、プレス成形工程と、折割分割工程とを備えている。このことにより、プレス成形工程にて溶融光学材料をプレス成形し、成形された成形体を折割分割工程にて複数のレンズアレイに分割することで、１つの成形型にて複数のレンズアレイを容易に成形できる。したがって、レンズアレイの大量生産に対応できかつ、レンズアレイのコスト低減を図れる。

例えば、レンズアレイを構成するベース部の４つの側面のうち、少なくとも１つの側面を折割分割工程にて分割される折割分割面とし、他の側面をプレス成形工程において成形型によって成形されるプレス加工面とする。
このような形状でレンズアレイを製造すれば、プレス加工面を外形位置基準面とすることで、従来のように、折り割りされた側面をさらに精密に成形する工程を設ける必要がなく、レンズアレイを容易に製造でき、レンズアレイのコスト低減を図れる。
また、このような形状でレンズアレイを製造すれば、成形型の形状を複雑化することがないので、成形型の製造コストに伴うレンズアレイの製造コストの増加も回避できる。
また、成形型には、上述したように２行×（１＋ｎ）列でマトリクス状に型が配列しているので、この成形型にてレンズアレイを成形すれば、少なくとも１つの折割分割面を有するレンズアレイを製造できる。したがって、この折割分割面以外の側面をプレス加工面とすることで、このプレス加工面を外形位置基準面として保持枠等により位置決めされた状態でレンズアレイを適切に保持させることができる。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記成形型には、光学的機能の異なる複数種類のレンズアレイに応じた型が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、成形型には、光学的機能の異なる複数種類のレンズアレイに応じた型が形成されているので、光学的機能の異なる、例えば、第１レンズアレイおよび第２レンズアレイを１つの成形型にて同時に成形できる。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記２行×（１＋ｎ）列でマトリクス状に配列された型は、各行の境界線を通る平面に対して対称となるように形成されていることが好ましい。
また、本発明のレンズアレイの製造方法では、前記レンズアレイに応じた型は、４つ形成され、これらの型は、各型の境界線同士が交わる点を通る軸に対して１８０°の回転対称となるように形成されていることが好ましい。
また、本発明のレンズアレイの製造方法において、前記成形型には、２個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、各行の境界線の中心を通る回転軸を中心として１８０°の回転対称となるように形成されていることが好ましい。
以上のように、型を境界線を通る平面若しくは特定の回転軸に対して対称となるように形成することによって、プレス加工時に溶融光学材料に加わる圧力が均等となりやすく、また、その結果、レンズの精度を高めることが可能となる。また、各型を対称となるように配列すれば、レンズアレイを保持枠等に固定する際に、同一方向で位置決めさせることが可能となる。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記プレス成形工程では、光学的に機能するレンズ領域と、前記レンズ領域から前記レンズアレイの外側に延長したダミー領域とを有する前記レンズ部を形成し、少なくとも前記成形型の外縁側にてプレス成形する最外周小レンズに前記ダミー領域を形成することが好ましい。
ここで、最外周小レンズとは、成形型に形成された型において、該成形型の外縁に沿った部分にて成形される小レンズである。
また、ダミー領域は、少なくとも最外周小レンズに形成されていればよく、レンズ部を構成する複数の小レンズのうち、外周部分に配列される小レンズの全てに形成してもよい。
本発明によれば、レンズ部には、レンズ領域の他に、ダミー領域を有しているので、このような形状を採用することにより、レンズアレイをプレス成形する際に、成形型の外縁側にダレが生じた場合でも、ダレはダミー領域に生じることとなり、レンズ領域の精度を良好に確保できる。したがって、レンズアレイの製造不良を減らし、レンズアレイの製造コストの低減をさらに図れる。
また、ダミー領域を最外周小レンズにのみ形成することで、最低限の領域により、成形される複数のレンズアレイにおけるレンズ領域の精度を良好に確保できる。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記プレス成形工程では、前記レンズ領域から前記レンズアレイの外側に０．５〜２．０ｍｍ延長された領域に前記ダミー領域を形成することが好ましい。
本発明によれば、ダミー領域は、レンズ領域から当該レンズアレイの外側に０．５〜２．０ｍｍ延長された領域であるので、ダミー領域を最適な範囲内とすることができ、レンズ領域の精度を良好に確保できる。
ここで、ダミー領域がレンズ領域から当該レンズアレイの外側に０．５ｍｍ未満の範囲で延長された領域である場合には、レンズアレイをプレス成形する際に成形型の外縁側にダレが生じると、レンズ領域にもダレによる影響が生じやすい。
また、ダミー領域がレンズ領域から当該レンズアレイの外側に２．０ｍｍを超えて延長された領域である場合には、レンズアレイをプレス成形する際に成形型の外縁側にダレが生じても、レンズ領域の精度を良好に確保できる。しかしながら、ダミー領域が大きくなることにより、成形される溶融光学材料も多く必要とされ、レンズアレイのコスト低減を図りにくい。
なお、ダミー領域の長さ寸法は、上下左右方向でそれぞれ異なっていてもよい。例えば、ベース部の外縁からレンズ部の外縁までの長さが上下左右方向で異なる場合は、レンズアレイの成形時にレンズ部の外縁部分に生じるダレの程度も異なる。このような場合には、ダレの程度に応じて、上下左右方向の長さ寸法をそれぞれ異なる値に設定すると良い。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記プレス成形工程では、四隅角部分が面取りされた平面視略矩形状の前記レンズ部を形成するとともに、前記レンズ部の外周縁に、前記レンズ部の内側から外側に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わる斜面を形成することが好ましい。
ここで、斜面の形状としては、平面状であってもよく、または、曲面状であってもよい。
本発明によれば、レンズ部は、四隅角部分が面取りされた平面視略矩形状に形成され、その外周縁は斜面で形成されているので、このような形状を採用することにより、レンズアレイをプレス成形する際、溶融光学材料に成形型の成形面を良好に転写でき、レンズアレイを精度良く製造できる。
また、このような形状を採用することにより、レンズアレイを成形した後、成形型からレンズアレイを容易に脱型できる。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記プレス成形工程では、前記レンズ部を構成する複数の小レンズを互いの接続部分に段差が生じず連接するように形成することが好ましい。
ここで、互いの接続部分に段差を生じさせないように連接されている、とは、具体的には、レンズアレイ全体において、隣接する小レンズ間の段差がなるべく０に近くなるように、つまり、段差の平均値が極小となるように最適化された状態のことをいう。
本発明によれば、レンズ部を構成する複数の小レンズは、互いの接続部分に段差を生じさせないように連接されているので、このような形状を採用することにより、複数の小レンズが互いの接続部分に段差がある場合に比較して、レンズアレイをプレス成形する際、溶融光学材料に成形型の成形面を良好に転写でき、レンズアレイをさらに精度良く製造できる。
また、このような形状を採用することにより、レンズアレイを成形した後、成形型からレンズアレイをさらに容易に脱型できる。

本発明のレンズアレイの製造方法では、前記プレス成形工程では、前記複数の小レンズを形成する領域を囲み厚さの等しい平坦部を有する前記ベース部を形成するとともに、前記平坦部における前記折割分割面とされる端面に応じた位置に、前記平坦部から突出または没入する段部を形成することが好ましい。
本発明によれば、ベース部の平坦部には、段部が形成されているので、レンズアレイを保持枠等に保持させる際に、この段部を保持枠に位置決めする際の位置決め部として利用できる。例えば、折割分割面に形成された段部と折割分割面に対向するプレス加工面とでレンズアレイを位置決めでき、保持枠等にレンズアレイを適切に保持させることができる。

本発明のレンズアレイは、溶融光学材料をレンズアレイに応じた型が複数形成された成形型でプレス成形することにより製造された当該レンズアレイであって、上述したレンズアレイの製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、レンズアレイは、上述したレンズアレイの製造方法により製造されているので、上述したレンズアレイの製造方法と同様の作用・効果を享受できる。
本発明の照明光学装置は、光源と、前記光源から射出された光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、各部分光束を被照明領域で結像させるための第２レンズアレイとを備え、前記複数の部分光束を前記被照明領域で重畳してなる照明光学装置であって、前記第１レンズアレイおよび／または第２レンズアレイは、上述したレンズアレイであることを特徴とする。
本発明によれば、照明光学装置は、光源、第１レンズアレイ、および第２レンズアレイを備え、第１レンズアレイおよび／または第２レンズアレイは、上述したレンズアレイであるので、上述したレンズアレイと同様の作用・効果を享受できる。
また、照明光学装置は、低コストのレンズアレイを備えているので、照明光学装置自体のコストも低減できる。

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た光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大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。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した照明光学装置、光変調装置、および投写光学装置を備えているので、上述した照明光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、プロジェクタは、低コストの照明光学装置を備えているので、プロジェクタ自体のコストも低減できる。

[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。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の光学系を模式的に示す図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、スクリーン上に拡大投写する。このプロジェクタ１は、図１に示すように、照明光学装置としてのインテグレータ照明光学系１０と、色分離光学系２０と、リレー光学系３０と、光学装置４０と、投写光学装置としての投写レンズ５０とを備えて構成される。そして、これらの光学部品１０〜５０は、図１に示すように、筐体として構成されるライトガイド２により所定の照明光軸Ａ上に設置される。

インテグレータ照明光学系１０は、照明光を複数の部分光束に分割するとともに、これら複数の部分光束を略１種類の偏光光束に揃えて射出し、光学装置４０を構成する３枚の液晶パネル４２（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明する。
なお、このインテグレータ照明光学系１０の詳細な構成については、後述する。

色分離光学系２０は、２枚のダイクロイックミラー２１，２２と、反射ミラー２３とを備え、ダイクロイックミラー２１，２２によりインテグレータ照明光学系１０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。

リレー光学系３０は、入射側レンズ３１と、リレーレンズ３３と、反射ミラー３２，３４とを備え、色分離光学系２０で分離された色光である赤色光を液晶パネル４２Ｒまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系２０のダイクロイックミラー２１では、インテグレータ照明光学系１０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２１によって反射した青色光は、反射ミラー２３で反射し、フィールドレンズ１８を通って、青色用の液晶パネル４２Ｂに到達する。このフィールドレンズ１８は、インテグレータ照明光学系１０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４２Ｇ，４２Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ１８も同様である。

また、ダイクロイックミラー２１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２２によって反射し、フィールドレンズ１８を通って、緑色用の液晶パネル４２Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー２２を透過してリレー光学系３０を通り、さらにフィールドレンズ１８を通って、赤色光用の液晶パネル４２Ｒに到達する。
ここで、赤色光にリレー光学系３０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３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ１８に伝えるためである。なお、リレー光学系３０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。

光学装置４０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。この光学装置４０は、図１に示すように、色分離光学系２０で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４１と、各入射側偏光板４１の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）と、各液晶パネル４２の後段に配置される射出側偏光板４３と、クロスダイクロイックプリズム４４とを備える。
液晶パネル４２は、一対の透明なガラス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、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、入射側偏光板４１から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。この液晶パネル４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂの変調を行う画像形成領域は、矩形状であり、その対角寸法は、例えば０．７インチである。

入射側偏光板４１は、色分離光学系２０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１８に貼り付けてもよい。
射出側偏光板４３も、入射側偏光板４１と略同様に構成され、液晶パネル４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）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４４に貼り付けてもよい。
なお、これらの入射側偏光板４１および射出側偏光板４３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。
そして、色分離光学系２０で分離された各色光は、上述した３枚の液晶パネル４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）、入射側偏光板４１、および射出側偏光板４３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。

クロスダイクロイックプリズム４４は、射出側偏光板４３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。このクロスダイクロイックプリズム４４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。

投写レンズ５０は、光学装置４０により形成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投写する。この投写レンズ５０は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、複数のレンズの相対位置を変更可能に構成され、投写像のフォーカス調整、および倍率調整可能に構成されている。

〔インテグレータ照明光学系の構造〕
図２は、インテグレータ照明光学系１０の構造を示す模式図である。
インテグレータ照明光学系１０は、図２に示すように、光源装置１１と、第１レンズアレイ１２と、第２レンズアレイ１３と、偏光変換装置１４と、重畳レンズ１５とを備える。

光源装置１１は、光源ランプ１６と、リフレクタ１７とを備え、光源ランプ１６から射出された放射状の光線をリフレクタ１７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１６には、高圧水銀ランプを採用している。なお、光源ランプ１６としては、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１７には、放物面鏡を採用している。なお、リフレクタ１７としては、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。

第１レンズアレイ１２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１２２Ａがマトリクス状に配列されたマルチレンズアレイである。各小レンズ１２２Ａは、図２に示すように、光源ランプ１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
なお、第１レンズアレイ１２の詳細な構造については、後述する。
第２レンズアレイ１３は、第１レンズアレイ１２と略同様な構成を有しており、小レンズ１３２Ａがマトリクス状に配列されたマルチレンズアレイである。この第２レンズアレイ１３は、図２に示すように、重畳レンズ１５とともに、第１レンズアレイ１２の各小レンズ１２２Ａの像を液晶パネル４２の画像形成領域４２Ａ上に結像させる機能を有する。
なお、第２レンズアレイ１３の詳細な構造については、後述する。

偏光変換装置１４は、第２レンズアレイ１３と重畳レンズ１５との間に配置され、第２レンズアレイ１３からの光を略１種類の偏光光に変換する。これにより、光学装置４０での光の利用効率が高められている。具体的に、この偏光変換装置１４は、図２に示すように、遮光マスク１４１と、偏光変換素子本体１４２とを備える。
遮光マスク１４１は、図２に示すように、偏光変換素子本体１４２の光束入射側に配置され、第２レンズアレイ１３の小レンズ１３２Ａに対応して、複数の開口部１４１Ａが帯状に形成された板状部材である。そして、この遮光マスク１４１は、第２レンズアレイ１３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、すなわち、後述する偏光変換素子本体１４２の反射膜１４３Ｂに入射する光束を遮断する。

偏光変換素子本体１４２は、入射する多種類のランダムな偏光光を有する光束を略１種類の直線偏光光に変換して射出する。この偏光変換素子本体１４２は、図２に示すように、入射光束に対して傾斜配置された複数の偏光分離膜１４３Ａ、各偏光分離膜１４３Ａの間に交互に並行配置された反射膜１４３Ｂ、および、これらの偏光分離膜１４３Ａおよび反射膜１４３Ｂの間に介在配置された板ガラス１４３Ｃを有する偏光変換素子アレイ１４３と、この偏光変換素子アレイ１４３の光束射出側に設置され、入射光束の位相をπずらす位相差板１４４とを備える。

そして、第２レンズアレイ１３から射出される複数の部分光束が偏光変換装置１４に入射されると、遮光マスク１４１にて無効な偏光光を生成する光束が遮断され、偏光変換素子アレイ１４３の偏光分離膜１４３Ａにて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１４３Ａを透過し、Ｓ偏光光は偏光分離膜１４３Ａで反射して光路が略９０°偏向される。偏光分離膜１４３Ａで反射したＳ偏光光は、反射膜１４３Ｂで反射され、再度、光路が略９０°偏向され、偏光変換装置１４への入射方向と略同一方向に進む。また、偏光分離膜１４３Ａを透過したＰ偏光光は、位相差板１４４に入射し、位相をπずらされてＳ偏光光として射出される。したがって、偏光変換装置１４から射出される光束は、略１種類のＳ偏光光となる。

重畳レンズ１５は、第１レンズアレイ１２、第２レンズアレイ１３、および偏光変換装置１４を経た複数の部分光束を集光して液晶パネル４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）の画像形成領域４２Ａ上に重畳させる光学素子である。そして、この重畳レンズ１５から射出された光束は、色分離光学系２０に射出される。

〔第１レンズアレイ１２の構造〕
図３は、第１レンズアレイ１２の構造を示す図である。具体的に、図３（Ａ）は第１レンズアレイ１２を正面から見た図であり、図３（Ｂ）は第１レンズアレイ１２を側方から見た図であり、図３（Ｃ）は第１レンズアレイ１２を上方から見た図である。
第１レンズアレイ１２は、溶融光学材料である溶融ガラスの塊（ゴブとも呼ばれる）を後述する成形型でプレス成形することにより製造された成形品である。この第１レンズアレイ１２は、図３に示すように、ベース部１２１と、レンズ部１２２とを備える。

ベース部１２１は、略矩形状の板体として形成され、一方の面がレンズ部１２２が形成されるレンズ面１２１Ａとされ、他方の面は略平坦状の反レンズ面１２１Ｂとされている。また、詳しくは後述するが、第１レンズアレイ１２は、後述する成形型により多数個取りされるものであり、ベース部１２１の４つの側面のうち、少なくとも１つの側面は、他の第１レンズアレイ１２と分割される後述する折割分割面とされる。

レンズ部１２２は、ベース部１２１におけるレンズ面１２１Ａの略中央部分に膨出するように形成され、光源装置１１から射出された光束を複数の部分光束に分割する複数の小レンズ１２２Ａで構成されている。
これら複数の小レンズ１２２Ａは、レンズ面１２１Ａ上において、マトリクス状（行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると６行×４列）に配列形成されている。また、各小レンズ１２２Ａは、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、断面略円弧状に形成され、互いの接続部分に段差を生じさせないように連接されている。具体的には、レンズアレイ全体において、隣接する小レンズ１２２Ａ間の段差がなるべく０に近くなるように、つまり、段差の平均値が極小となるように最適化されている。

このレンズ部１２２において、縦一並びの小レンズ１２２Ａは、図３（Ｂ）に示すように、ベース部１２１から最も膨出する高さ寸法が略同一となるように形成されている。そして、図３（Ｃ）に示すように、レンズ部１２２における４列のうちの中央の２列の小レンズ１２２Ａの上記高さ寸法が左右の２列の小レンズ１２２Ａの上記高さ寸法よりも大きく、全体として略円弧状に形成されている。

また、このレンズ部１２２において、略中央部分の矩形領域（図３（Ａ）中、破線で示す領域）は、入射光束を光学的に処理するレンズ領域１２２Ｂとして機能し、レンズ領域１２２Ｂからレンズ部１２２の外周側に延長した領域は、光束が照射されないダミー領域１２２Ｃとされる。すなわち、このダミー領域１２２Ｃは、レンズ部１２２を構成する複数の小レンズ１２２Ａのうち、最外周に配置される１６個の最外周小レンズ１２２Ａ１の外周部分に形成されている。このダミー領域１２２Ｃは、平面的に見た長さ寸法Ｌが０．５〜２．０ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、本実施形態では、上下左右方向の長さ寸法Ｌが、全てほぼ同一となっているが、これらは異なっていてもよい。例えば、ベース部の外縁からレンズ部の外縁までの長さが上下左右方向で異なる場合は、レンズアレイの成形時にレンズ部の外縁部分に生じるダレの程度も異なる。このような場合には、ダレの程度に応じて、上下左右方向の長さ寸法をそれぞれ異なる値に設定すると良い。

さらに、このレンズ部１２２において、ダミー領域１２２Ｃの外縁部分、すなわち、最外周小レンズ１２２Ａ１の他の小レンズ１２２Ａと隣接しない側面は、ベース部１２１のレンズ面１２１Ａと直交する平面に対してレンズ部１２２の内部側に傾斜する斜面１２２Ｄで形成されている。この斜面１２２Ｄにより、レンズ部１２２は、ベース部１２１との境界部分から内部側に向かうにしたがって、ベース部１２１のレンズ面１２１Ａからの膨出する寸法が大きくなっている。
なお、この斜面１２２Ｄとしては、平面状で形成してもよく、曲面状で形成してもよい。

さらにまた、このレンズ部１２２において、四隅角部分に位置する４つの最外周小レンズ１２２Ａ１の他の小レンズ１２２Ａと交差しない角部分は、面取りされたコバ面１２２Ｅ（図３（Ａ））となっている。このコバ面１２２Ｅにより、レンズ部１２２における四隅角部分でも、上述した斜面１２２Ｄと同様に、ベース部１２１との境界部分から内部側に向かうにしたがって、ベース部１２１のレンズ面１２１Ａから膨出する寸法が大きくなっている。
以上説明したレンズ部１２２の形状では、図３に示す平面Ｘおよび平面Ｙに対して対称となる。

〔第２レンズアレイ１３の構造〕
図４は、第２レンズアレイ１３の構造を示す図である。具体的に、図４（Ａ）は第２レンズアレイ１３を正面から見た図であり、図４（Ｂ）は第２レンズアレイ１３を側方から見た図であり、図４（Ｃ）は第２レンズアレイ１３を上方から見た図である。
第２レンズアレイ１３は、第１レンズアレイ１２と同様に、溶融光学材料である溶融ガラスの塊を後述する成形型でプレス成形することにより製造された成形品である。この第２レンズアレイ１３は、第１レンズアレイ１２の構造と略同様な構造を有し、図４に示すように、第１レンズアレイ１２を構成するベース部１２１およびレンズ部１２２に相当する、ベース部１３１およびレンズ部１３２を備える。

ベース部１３１は、第１レンズアレイ１２を構成するベース部１２１と同様の形状を有し、レンズ面１３１Ａおよび反レンズ面１３１Ｂを有している。また、詳しくは後述するが、第２レンズアレイ１３は、第１レンズアレイ１２と同様に、後述する成形型により多数個取りされるものであり、ベース部１３１の４つの側面のうち、少なくとも１つの側面は、他の第２レンズアレイ１３と分割される折割分割面とされる。
レンズ部１３２も、第１レンズアレイ１２を構成するレンズ部１２２と略同様の構成および形状を有し、小レンズ１２２Ａ（最外周小レンズ１２２Ａ１を含む）、レンズ領域１２２Ｂ、ダミー領域１２２Ｃ、斜面１２２Ｄ、およびコバ面１２２Ｅに相当する、小レンズ１３２Ａ（最外周小レンズ１３２Ａ１を含む）、レンズ領域１３２Ｂ、ダミー領域１３２Ｃ、斜面１３２Ｄ、およびコバ面１３２Ｅを有している。

このレンズ部１３２において、該レンズ部１３２における６行のうちの中央の２行の小レンズ１３２Ａは、図４（Ｂ）に示すように、ベース部１３１から最も膨出する高さ寸法が他の行の小レンズ１３２Ａの上記高さ寸法よりも高く、上下の行に向かうにしたがって上記高さ寸法が低くなり、全体として略円弧状に形成されている。また、横一並びの小レンズ１３２Ａは、図４（Ｃ）に示すように、上記高さ寸法が略同一となるように形成されている。

〔レンズアレイ１２，１３を製造するための成形型の構造〕
次に、上述した第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３をプレス成形する際に用いる成形型６０の構造を図面に基づいて説明する。なお、以下では、第１レンズアレイ１２をプレス成形する際に用いる成形型６０の構造を説明する。第２レンズアレイ１３をプレス成形する際に用いる成形型６０も略同様の構造であるとする。
図５は、成形型６０の構造を示す断面図である。具体的に、図５は、成形型６０を側方から見た断面図である。
成形型６０は、第１レンズアレイ１２を２個取りする成形型であり、図５に示すように、固定される固定型６１と、この固定型６１に対して進退自在に構成される可動型６２とを備える。そして、固定型６１および可動型６２が組み合わされた状態で、その内部にキャビティが形成され、このキャビティ内に溶融光学材料を封入することで第１レンズアレイ１２が２つ成形される。なお、成形型６０の内部には、図示は省略するが、キャビティに封入された溶融光学材料を冷却して硬化させるための温度制御機構が設けられている。

固定型６１は、略矩形状の板体であり、その上面が第１レンズアレイ１２の２つに共通するベース部１２１の反レンズ面１２１Ｂを形成する成形面として機能する。
可動型６２は、略矩形状の板体であり、平面視略中央部分に凹部６２１が形成されている。
凹部６２１には、第１レンズアレイ１２の形状に相当する２つの型が形成され、その内面が第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１のレンズ面１２１Ａ、ベース部１２１の４つの側面のうちの３つの側面、および第１レンズアレイ１２のレンズ部１２２をそれぞれ形成する成形面６２１Ａとして機能する。

図６は、可動型６２の成形面６２１Ａを模式的に示す図である。なお、図６では、第１レンズアレイ１２の形状に相当する２つの型の上下左右方向を説明するために、第１レンズアレイ１２の形状に相当する型を簡略化して「Ａ」の文字としている。
成形面６２１Ａは、図６に示すように、第１レンズアレイ１２の形状に相当する２つの型６２１Ａ１，６２１Ａ２で構成される。
これらの２つの型６２１Ａ１，６２１Ａ２は、マトリクス状（２行×１列）で配列形成されるとともに、各行の境界線を通る平面Ｏを中心として対称形状となるように配列形成されている。すなわち、型６２１Ａ１および型６２１Ａ２は、上下または左右方向が逆となっている。

また、これらの型６２１Ａ１，６２１Ａ２の各境界部分には、突出部６２１Ｂ（図５）が形成されている。この突出部６２１Ｂは、成形型６０にて成形された２つの第１レンズアレイ１２の境界部分に、２つの第１レンズアレイ１２を分割可能とする後述する凹部を形成するものである。すなわち、この突出部６２１Ｂに当接した第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１の１つの側面が折割分割面とされ、図６に示す成形面６２１Ａの４側面に当接した第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１の３つの側面がプレス加工面とされる。

なお、説明は省略するが、第２レンズアレイ１３を２個取りする成形型６０の構造も上記と同様の構造であり、この成形型６０の成形面６２１Ａを図７に示す。図７では、上述した第１レンズアレイ１２の形状に相当する２つの型を「Ａ」の文字としたのと同様に、第２レンズアレイ１３の形状に相当する２つの型を「Ｂ」の文字としている。

〔レンズアレイ１２，１３の製造方法〕
次に、上述した成形型６０を用いて、第１レンズアレイ１２を製造する手順を図面に基づいて説明する。なお、第２レンズアレイ１３を製造する手順も同様のものとする。
図８は、第１レンズアレイ１２を製造する手順を示す図である。
先ず、図８（Ａ）に示すように、作業者は、成形型６０における固定型６１および可動型６２を開いた状態で、固定型６１の上面に溶融ガラスＧを載置する。なお、この溶融ガラスＧは、棒状のガラス材の表面を研磨したものを加熱して溶融させたものを採用する。

次に、図８（Ｂ）に示すように、作業者は、成形型６０における可動型６２を固定型６１に対して近接する方向に移動させ、固定型６１および可動型６２を型締めし、プレス成形を実施する。
そして、溶融ガラスＧが固定型６１および可動型６２内のキャビティ内で十分冷却され硬化した後、図８（Ｃ）に示すように、可動型６２を固定型６１に対して離間する方向に移動させ、成形型６０から脱型する。さらに詳しくは、溶融ガラスＧは、可動型６２に付着した状態で脱型し、可動型６２が冷却されると、レンズアレイとして、離型し、型から自然落下する。
この後、成形型６０の突出部６２１Ｂと当接して形成された凹部１２３（図８（Ｃ））を中心として、隣接する第１レンズアレイ１２をそれぞれ折り割りによって分割する。すなわち、第１レンズアレイ１２における分割された側面が折割分割面１２１Ｃであり、この折割分割面１２１Ｃ以外の３つの側面面がプレス加工面１２１Ｄである。
以上のような手順により、第１レンズアレイ１２が製造される。

上述した製造手順により製造された第１レンズアレイ１２は、図示しない保持枠により保持される。この際、第１レンズアレイ１２は、ベース部１２１における４つの側面のうち、折割分割面１２１Ｃ以外の３つのプレス加工面１２１Ｄを外形位置基準面として位置決めされた状態で図示しない保持枠に保持される。そして、第１レンズアレイ１２は、図示しない保持枠により、上述したライトガイド２内の所定の照明光軸Ａ上に設置される。

〔第１実施形態の効果〕
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）第１レンズアレイ１２を製造するための成形型６０には、第１レンズアレイ１２の形状に相当する２つの型６２１Ａ１，６２１Ａ２が形成され、この成形型６０により成形される第１レンズアレイ１２を構成するベース部１２１の１つの側面は、折割分割面１２１Ｃとされる。このことにより、この成形型６０を用いて溶融ガラスＧをプレス成形し、成形された成形体を折割分割面１２１Ｃにて分割すれば、１つの成形型６０にて２つの第１レンズアレイ１２を容易に製造できる。したがって、第１レンズアレイ１２の大量生産に対応できかつ、第１レンズアレイ１２のコスト低減を図れる。また、同様の構造を有する成形型６０にて第２レンズアレイ１３も製造でき、第２レンズアレイ１３の大量生産にも対応できかつ、第２レンズアレイ１３のコスト低減も図れる。

（２）第１レンズアレイ１２を構成するベース部１２１の４つの側面のうち、１つの側面は折割分割面１２１Ｃとされる。すなわち、折割分割面以外の３つの側面は、成形型６０によって成形されるプレス加工面１２１Ｄとされる。したがって、このプレス加工面１２１Ｄを外形位置基準面とし、保持枠等に位置決めした状態で保持させれば、従来のように、折り割りされた側面をさらに精密に成形する必要がなく、第１レンズアレイ１２を製造する手間が省け、第１レンズアレイ１２のコスト低減を図れる。また、第２レンズアレイ１３も同様である。

（３）第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を上述した形状とすることで、成形型６０の形状を複雑化することがないので、成形型６０の製造コストに伴う第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の製造コストの増加も回避できる。

（４）第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を構成するレンズ部１２２，１３２には、レンズ領域１２２Ｂ，１３２Ｂの他に、ダミー領域１２２Ｃ，１３２Ｃを有している。このような形状を採用することにより、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３をプレス成形する際に、成形型６０の外縁側にダレが生じた場合でも、ダレはダミー領域１２２Ｃ，１３２Ｃに生じることとなり、レンズ領域１２２Ｂ，１３２Ｂの精度を良好に確保できる。したがって、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の製造不良を減らし、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の製造コストの低減をさらに図れる。

（５）ダミー領域１２２Ｃ，１３２Ｃは、レンズ領域１２２Ｂ，１３２Ｂからレンズアレイ１２，１３の外側に０．５〜２．０mmの範囲で延長された領域であるので、ダミー領域１２２Ｃ，１３２Ｃを最適な範囲内とすることができ、レンズ領域１２２Ｂ，１３２Ｂの精度を良好に確保できる。

（６）第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３のレンズ部１２２，１３２の外縁部分は、斜面１２２Ｄ，１３２Ｄおよびコバ面１２２Ｅ，１３２Ｅが形成されている。このような形状を採用することにより、レンズアレイ１２，１３をプレス成形する際、溶融光学材料に成形型６０の成形面６２１Ａを良好に転写でき、レンズアレイ１２，１３を精度良く製造できる。また、このような形状を採用することにより、レンズアレイ１２，１３を成形した後、成形型６０からレンズアレイ１２，１３を容易に脱型できる。

（７）レンズ部１２２，１３２を構成する各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａは、断面略円弧状に形成され、隣接する小レンズ１２２Ａ間および小レンズ１３２Ａ間の段差は、略０となるように連接されている。このような形状を採用することにより、小レンズが互いの接続部分に段差がある場合に比較して、レンズアレイ１２，１３をプレス成形する際、溶融ガラスＧに成形型６０の成形面６２１Ａを良好に転写でき、レンズアレイ１２，１３をさらに精度良く製造できる。また、このような形状を採用することにより、レンズアレイ１２，１３を成形した後、成形型６０からレンズアレイ１２，１３をさらに容易に脱型できる。

（８）成形型６０の成形面６２１Ａには、型６２１Ａ１，６２１Ａ２が形成され、これら型６２１Ａ１，６２１Ａ２は、２行×１列のマトリクス状に配列形成されるとともに、各行の境界線を通る平面Ｏに対して対称となるように配列形成されている。このことにより、この成形型６０にて成形される２つの第１レンズアレイ１２において、各ベース部１２１の４つの側面のうち、折割分割面１２１Ｃを下方側の各側面に形成できる。すなわち、２つの第１レンズアレイ１２において、各ベース部の４つの側面のうち、上側、左側、および右側の３つの各側面にプレス加工面１２１Ｄを形成できる。したがって、第１レンズアレイ１２を保持枠等に保持させる場合には、３つの共通の各側面に形成されたプレス加工面１２１Ｄを外形位置基準面として、２つの第１レンズアレイ１２を各保持枠に対して同一方向で位置決めさせることができる。また、第２レンズアレイ１３も同様である。

（９）成形型６０にて製造される２つの第１レンズアレイ１２には、ベース部１２１の４つの側面のうち、３つの側面がプレス加工面１２１Ｄとなるので、３つの側面を外形位置基準面とすることができ、第１レンズアレイ１２を保持枠等に適切に位置決めさせることができる。また、第２レンズアレイ１３も同様である。

（１０）インテグレータ照明光学系１０は、上述した第１レンズアレイ１２、および第２レンズアレイ１３を含んで構成されているので、インテグレータ照明光学系１０自体のコストも低減できる。
（１１）プロジェクタ１は、上述したインテグレータ照明光学系１０を含んで構成されているので、プロジェクタ１自体のコストも低減できる。

[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。
第１実施形態では、成形型６０における可動型６２の成形面６２１Ａには、第１レンズアレイ１２の形状に相当する２つの型６２１Ａ１，６２１Ａ２が形成されている。
これに対して第２実施形態では、成形型７０における可動型７２の成形面７２１Ａには、第１レンズアレイ１２の形状に相当する型と、第２レンズアレイ１３の形状に相当する型が形成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図９は、第２実施形態における可動型７２の成形面７２１Ａを模式的に示す図である。なお、図９に示す「Ａ」および「Ｂ」の文字は、図６および図７で説明した文字「Ａ」および「Ｂ」と同様の意味を持つ。
成形面７２１Ａは、図９に示すように、第１レンズアレイ１２の形状に相当する型７２１Ａ１と、第２レンズアレイ１３の形状に相当する型７２１Ａ２とで構成される。

これらの２つの型７２１Ａ１，７２１Ａ２は、図９に示すように、マトリクス状（２行×１列）で配列形成されるとともに、上下または左右方向が逆になるように配列形成される。
また、図示は省略するが、これらの型７２１Ａ１，７２１Ａ２の各境界部分には、第１実施形態で説明した突出部６２１Ｂと同様の突出部が形成され、この突出部により、成形型７０にて成形された２つのレンズアレイ１２，１３の境界部分に凹部が形成され、この凹部を中心として２つのレンズアレイ１２，１３を折り割りにより分割可能とする。すなわち、この突出部に当接するレンズアレイ１２，１３におけるベース部１２１，１３１の１つの側面が折割分割面となる。
なお、この成形型７０を用いたレンズアレイ１２，１３の製造手順、および製造されたレンズアレイ１２，１３の図示しない保持枠による保持は、第１実施形態と同様に実施でき、説明を省略する。

〔第２実施形態の効果〕
上述した第２実施形態によれば、上記（２）〜（７）、（９）〜（１１）と略同様の効果の他、以下の効果がある。
（１２）成形型７０の成形面７２１Ａには、第１レンズアレイ１２の形状に相当する型７２１Ａ１および第２レンズアレイ１３の形状に相当する型７２１Ａ２の２つの型が形成され、この成形型７０により成形されるレンズアレイ１２，１３を構成するベース部１２１，１３１の１つの側面は、折割分割面とされる。このことにより、この成形型７０を用いて溶融ガラスＧをプレス成形し、成形された成形体を折割分割面にて分割すれば、１つの成形型６０にて第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を同時に製造できる。したがって、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の大量生産に対応できかつ、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３のコスト低減を図れる。

（１３）成形面７２１Ａにおいて、型７２１Ａ１，７２１Ａ２は、互いに上下または左右が逆となるように配列されているので、この成形体にて成形されるレンズアレイ１２，１３の各ベース部１２１，１３１の下方側の各側面を折割分割面とし、上側、左側、および右側の３つの各側面をプレス加工面とすることができる。したがって、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を保持枠等に保持させる場合には、３つの上下左右方向を共通とする３つのプレス加工面を外形位置基準面として、２つの第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を各保持枠に対して同一方向で位置決めさせることができ、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の光軸合わせを容易に実施できる。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３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。
第１実施形態および第２実施形態では、成形型６０，７０は、第１レンズアレイ１２および／または第２レンズアレイ１３を２個取りするものである。
これに対して第３実施形態では、成形型８０は、第１レンズアレイ１２および／または第２レンズアレイ１３を６個取りするものである。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図１０は、第３実施形態における成形型８０の可動型８２の成形面８２１Ａを模式的に示す図である。なお、図１０では、第１レンズアレイ１２を６個取りする際の成形型８０を示し、図１０に示す「Ａ」の文字は、図６で説明した文字「Ａ」と同様の意味を持つ。
成形面８２１Ａは、図１０に示すように、第１レンズアレイ１２の形状に相当する６つの型８２１Ａ１〜８２１Ａ６で構成される。
これら６つの型８２１Ａ１〜８２１Ａ６は、マトリクス状（２行×３列）で配列形成されるとともに、各行の境界線を通る平面Ｏを中心として対称形状となるように配列形成されている。具体的に、型８２１Ａ１〜８２１Ａ３は、上下左右方向が同一であり、これら型８２１Ａ１〜８２１Ａ３に対して、型８２１Ａ４〜８２１Ａ６は、それぞれ、上下または左右方向が逆となっている。

また、図示は省略するが、これらの型８２１Ａ１〜８２１Ａ６の各境界部分には、第１実施形態で説明した突出部６２１Ｂと同様の突出部が形成され、この突出部により、成形型８０にて成形された６つの第１レンズアレイ１２の境界部分に凹部が形成され、この凹部を中心として折り割りすることで６つの第１レンズアレイ１２をそれぞれ分割可能とする。すなわち、この突出部に当接した第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１の側面が折割分割面とされ、図１０に示す成形面８２１Ａの４側面に当接した第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１の側面がプレス加工面とされる。本実施形態では、成形面８２１Ａにおける１列目および３列目において成形された第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１には、２つの折割分割面および２つのプレス加工面が形成され、中央の２列目において成形された第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１には、３つの折割分割面および１つのプレス加工面が形成される。

さらに、成形面８２１Ａにおける各行の境界部分であって、型８２１Ａ１と型８２１Ａ４との間、型８２１Ａ２と型８２１Ａ５との間、および型８２１Ａ３と型８２１Ａ６との間には、平面視矩形状の段部としての凸部８２１Ｂが形成されている。
なお、この成形型８０を用いた第１レンズアレイ１２の製造手順は、第１実施形態と同様に実施でき、説明を省略する。

図１１は、成形型８０により製造された第１レンズアレイ１２を示す図である。具体的に、図１１（Ａ）は、第１レンズアレイ１２を正面から見た図であり、図１１（Ｂ）は、第１レンズアレイ１２を下方から見た図である。なお、図１１に示す第１レンズアレイ１２は、成形型８０により成形された６つの第１レンズアレイ１２のうち、型８２１Ａ２により成形されたものであり、ベース部１２１の下方側端面が折割分割面１２１Ｃであり、上方側端面がプレス加工面１２１Ｄである。
成形型８０により製造された第１レンズアレイ１２には、図１１に示すように、成形型８０における成形面８２１Ａに形成された凸部８２１Ｂにより、ベース部１２１のレンズ面１２１Ａ上に折割分割面１２１Ｃに沿って略三角形状の凹部１２１Ｅが形成される。
そして、成形型８０により製造された第１レンズアレイ１２は、図示しない保持枠により、折割分割面１２１Ｃに沿って形成された凹部１２１Ｅがチャックされ、該折割分割面１２１Ｃと対向するプレス加工面１２１Ｄが外形位置基準面として位置決めされた状態で保持され、上述したライトガイド２内の所定の照明光軸Ａ上に設置される。

なお、説明は省略するが、第２レンズアレイ１３を６個取りする成形型８０の構造も上記と同様の構造であり、この成形型８０の成形面８２１Ａを図１２に示す。図１２に示す「Ｂ」の文字は、図７で説明した文字「Ｂ」と同様の意味を持つ。

〔第３実施形態の効果〕
上述した第３実施形態によれば、上記（３）〜（７）、（１０）、（１１）と略同様の効果の他、以下の効果がある。
（１４）第１レンズアレイ１２を製造するための成形型８０には、第１レンズアレイ１２の形状に相当する６つの型８２１Ａ１〜８２１Ａ６が形成され、この成形型８０により成形される第１レンズアレイ１２を構成するベース部１２１の２つまたは３つの側面は、折割分割面１２１Ｃとされる。このことにより、この成形型８０を用いて溶融ガラスＧをプレス成形し、成形された成形体を折割分割面１２１Ｃにて分割すれば、１つの成形型８０にて６つの第１レンズアレイ１２を容易に製造できる。したがって、第１レンズアレイ１２の大量生産に確実に対応できかつ、第１レンズアレイ１２のさらなるコスト低減を図れる。また、同様の構造を有する成形型８０にて第２レンズアレイ１３も製造でき、第２レンズアレイ１３の大量生産にも確実に対応できかつ、第２レンズアレイ１３のさらなるコスト低減も図れる。

（１５）型８２１Ａ１〜８２１Ａ６は、２行×３列のマトリクス状に配列形成されるとともに、各行の境界線を通る平面Ｏに対して対称となるように配列形成される。このため、成形型８０により製造される６つの第１レンズアレイ１２は、各ベース部１２１の上方の側面がプレス加工面１２１Ｄとなり、下方の側面が折割分割面１２１Ｃとなる。また、成形型８０における成形面８２１Ａには、各行の境界部分に凸部８２１Ｂが形成され、この凸部８２１Ｂにより、第１レンズアレイ１２には、ベース部１２１のレンズ面１２１Ａ上に折割分割面１２１Ｃに沿って凹部１２１Ｅが形成される。このことにより、成形された６つの第１レンズアレイ１２において、１つの側面のみが外形位置基準面とするプレス加工面１２１Ｄとなる第１レンズアレイ１２があった場合であっても、折割分割面１２１Ｃに形成された凹部１２１Ｅをチャックして、折割分割面１２１Ｃと対向するプレス加工面１２１Ｄを保持枠等に押し付けることで、保持枠等に第１レンズアレイ１２を適切に保持させることができる。

[第４実施形態]
次に、本発明の第４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実施形態ないし前記第３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３実施形態では、成形型８０は、第１レンズアレイ１２または第２レンズアレイ１３の形状に相当する６つの型が形成されている。
これに対して第４実施形態では、成形型９０における可動型９２の成形面９２１Ａには、第１レンズアレイ１２の形状に相当する３つの型と、第２レンズアレイ１３の形状に相当する３つの型が形成されている。

図１３は、第４実施形態における成形型９０の可動型９２の成形面９２１Ａを模式的に示す図である。なお、図１３に示す「Ａ」および「Ｂ」の文字は、図６および図７で説明した文字「Ａ」および「Ｂ」と同様の意味を持つ。
成形面９２１Ａは、図１３に示すように、第１レンズアレイ１２の形状に相当する３つの型９２１Ａ１，９２１Ａ３，９２１Ａ５、および第２レンズアレイ１３の形状に相当する３つの型９２１Ａ２，９２１Ａ４，９２１Ａ６で構成される。
これら６つの型９２１Ａ１〜９２１Ａ６は、第３実施形態の型８２１Ａ１〜８２１Ａ６と同様に、マトリクス状（２行×３列）で配列形成されるとともに、図１３に示すように、隣り合う型が異なる種類の型となるように配列形成されている。また、隣接する型９２１Ａ１，９２１Ａ２，９２１Ａ４，および９２１Ａ５の４つの型、および型９２１Ａ２，９２１Ａ３，９２１Ａ５，および９２１Ａ６の４つの型は、各４つの型の境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ａｘ１，Ａｘ２にて１８０°の回転対称となるようにそれぞれ配列形成されている。

なお、その他の構成は第３実施形態と同様であり、また、この成形型９０を用いたレンズアレイ１２，１３の製造手順、および製造されたレンズアレイ１２，１３の図示しない保持枠による保持は、第３実施形態と同様に実施でき、説明を省略する。

〔第４実施形態の効果〕
上述した第４実施形態によれば、上記（３）〜（７）、（１０）、（１１）、（１５）と略同様の効果の他、以下の効果がある。
（１６）成形型９０には、第１レンズアレイ１２の形状に相当する３つの型９２１Ａ１，９２１Ａ３，９２１Ａ５、および第２レンズアレイ１３の形状に相当する３つの型９２１Ａ２，９２１Ａ４，９２１Ａ６が形成され、レンズアレイ１２，１３の２つの側面は、折割分割面とされる。このことにより、この成形型９０を用いて溶融ガラスＧをプレス成形し、成形された成形体を折割分割面にて分割すれば、１つの成形型９０にて３つの第１レンズアレイ１２および３つの第２レンズアレイ１３を容易に製造できる。したがって、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の大量生産に確実に対応できかつ、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３のさらなるコスト低減を図れる。

（１７）型９２１Ａ１〜９２１Ａ６は、マトリクス状（２行×３列）で配列形成されるとともに、隣り合う型が異なる種類の型となるように配列形成されている。また、隣接する４つの型は、境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ａｘ１，Ａｘ２にて１８０°の回転対称となるようにそれぞれ配列形成されている。このことにより、成形型９０により成形された同一種類の各レンズアレイ１２，１３において、各ベース部１２１，１３１の４つの側面のうち、上方の側面をプレス加工面とし、下方の側面を折割分割面とすることができる。したがって、同一種類のレンズアレイ１２，１３を同一方向で保持枠等に位置決めさせることができる。

〔実施形態の変形〕
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、第１レンズアレイ１２および／または第２レンズアレイ１３を２個（２行×１列）取り、および６個（２行×３列）取りする成形型６０，７０，８０，９０を説明したが、これに限らない。本発明では、ｎは０を含む自然数とすると、２×（１＋ｎ）個のレンズアレイの型が形成され、これらの型が２行×（１＋ｎ）列で配列していればよい。

例えば、図１４は、４個のレンズアレイを成形する成形型１００における可動型１０２の成形面１０２Ａを模式的に示す図である。具体的に、図１４（Ａ）は第１レンズアレイ１２を４個取りする成形型１００の成形面１０２Ａを示し、図１４（Ｂ）は第２レンズアレイ１３を４個取りする成形型１００の成形面１０２Ａを示し、図１４（Ｃ）は、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を２個ずつで４個取りする成形型１００の成形面１０２Ａを示す。
同一種類のレンズアレイ１２または１３を製造する場合の例を、図１４（Ａ），（Ｂ）に示す。この例では、成形型１００において、型１０２Ａ１〜１０２Ａ４は、各行の境界線を通る平面Ｏを中心として対称となるように配列形成されている。
また、異なる種類の第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３を製造する場合の例を、図１４（Ｃ）に示す。この例では、成形型１００において、隣り合う型は、異なる型となるように配列形成されるとともに、隣接する４つの型１０２Ａ１〜１０２Ａ４の境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ａｘにて１８０°の回転対称となるように配列形成されている。

また、例えば、図１５は、８個以上のレンズアレイを形成する成形型１１０における可動型１１２の成形面１１２Ａを模式的に示す図である。
各型は、各行の境界線を通る平面Ｏを中心として対称となるように配列形成してもよいし、境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ａｘ１，Ａｘ２，Ａｘ３・・・にて１８０°の回転対称となるように配列形成してもよい。つまり、各型は、対称となるように配列した方が、プレス加工時に溶融ガラスＧに加わる圧力が均等となりやすく、また、その結果、レンズの精度を高めることが可能となる。また、各型を対称となるように配列すれば、レンズアレイを保持枠等に固定する際に、同一方向で位置決めさせることが可能となる。
また、このように８個以上のレンズアレイを形成する場合には、図１５に示すように、第３実施形態で説明した凸部８２１Ｂと同様の配置位置および構造を有する凸部１１２Ｂを成形面１１２Ａに形成する。そして、図示しない保持枠により、凸部１１２Ｂにより形成されるレンズアレイの凹部をチャックさせ、この凹部と対向する面であるプレス加工面を外形位置基準面として位置決めした状態でレンズアレイを保持させる。また、図１４に示す４個のレンズアレイを成形する成形型１００の成形面１０２Ａにも、同様の凸部を形成してもよい。
なお、各型を、各行の境界線を通る平面Ｏを中心として対称となるように配列形成してもよいし、境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ａｘ１，Ａｘ２，Ａｘ３・・・にて１８０°の回転対称となるように配列形成してもよいということは、第３、第４実施形態並びに図１４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明した変形例についても言えることである。
さらに、第１、第２実施形態については、各型が、各行の境界線を通る平面Ｏを中心として対称となるように配列形成されていたが、各行の境界線の中心を通る回転軸を中心として１８０°の回転対称となるように配列形成してもよい。

前記各実施形態では、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３には、それぞれ最外周小レンズ１２２Ａ１，１３２Ａ１に沿って、ダミー領域１２２Ｃ，１３２Ｃが形成されていたが、これに限らない。例えば、成形面６２１Ａ，７２１Ａ，８２１Ａ，９２１Ａにおいて、ダミー領域を形成する部分は、少なくともそれぞれの成形面６２１Ａ，７２１Ａ，８２１Ａ，９２１Ａにおける４つの側面に沿った部分に設けておけばよい。少なくともこの部分に形成しておけば、プレス成形時に成形面の外縁側にダレが生じた場合でも、複数のレンズアレイにおける各レンズ領域を高精度に確保でき、最小限のダミー領域で高精度なレンズアレイを製造できる。

前記第３実施形態では、第１レンズアレイ１２を６個取りする際、可動型８２の成形面８２１Ａに凸部８２１Ｂを形成していたが、これに限らない。例えば、固定型６１の上面である成形面に凸部を形成してもよい。なお、第２レンズアレイ１３を６個取りする場合、第４実施形態における第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３をそれぞれ３個ずつで６個取りする場合も同様とする。
図１６は、固定型６１の成形面に凸部を形成した場合に成形された第１レンズアレイ１２を下方から見た図である。なお、図１６において、第１レンズアレイ１２の下方側側面を折割分割面１２１Ｃとする。

固定型６１の成形面に凸部が形成された場合には、図１６に示すように、第１レンズアレイ１２におけるベース部１２１の反レンズ面１２１Ｂ上に折割分割面１２１Ｃに沿って、凹部１２１Ｆが形成される。そして、この凹部１２１Ｆが形成された第１レンズアレイ１２は、第３実施形態と略同様に、凹部１２１Ｆおよびこの凹部１２１Ｆと対向するプレス加工面とで位置決めされた状態で図示しない保持枠に保持される。
また、このように固定型６１または可動型８２の成形面に凸部を形成するのではなく、凹部を形成してもよい。この場合、凹部が形成された成形面にて成形された第１レンズアレイ１２には、凹部に対応する凸部が形成される。そして、この凸部が形成された第１レンズアレイ１２は、この凸部およびこの凸部と対向するプレス加工面とで位置決めされた状態で図示しない保持枠に保持される。
なお、第１レンズアレイ１２と第２レンズアレイ１３の位置合わせを、所定のセル間を透過する光束によって光学的に行う方法を採用すれば、前記の凹部、凸部はなくても対応可能となる。また、この場合は、プレス加工面の精度も粗い精度でよくなる。

前記各実施形態において、第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３の構成および形状は、上述した各実施形態に限らない。
例えば、複数の小レンズ１２２Ａ，１３２Ａを行と列の数が一致するように形成してもよい。このような構成では、レンズアレイ１２，１３の成形をさらに容易に実施でき、製造コストの低減をさらに図れる。
また、例えば、コバ面１２２Ｅ，１３２Ｅがベース部１２１，１３１のレンズ面１２１Ａ，１３１Ａから最も膨出する高さ寸法を、各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａがレンズ面１２１Ａ，１３１Ａから最も膨出する高さ寸法よりも大きくなるように形成してもよい。

前記各実施形態において、成形面６２１Ａ，７２１Ａ，８２１Ａ，９２１Ａにおいて、形成される各型の配置方向は、各実施形態で説明した配置方向に限らず、その他の配置方向で各型を形成してもよい。

また、前記第１実施形態ないし前記第４実施形態、および上述した各実施形態の変形においては、第２レンズアレイ１３と重畳レンズ１５とが独立して用いられていたが、これらの機能を１つのレンズアレイによって実現してもよい。この場合のレンズアレイは、偏光変換装置１４の光束入射側または光束射出側に配置できる。このレンズアレイを偏光変換装置１４の光束射出側に配置する場合には、各部分光束が偏光変換素子アレイ１４３において、Ｐ偏光光とＳ偏光光に分離される事によって２倍になるため、レンズアレイのレンズ数を第２レンズアレイ１３のレンズ数の２倍の数にすることが望ましい。このように、第２レンズアレイ１３と重畳レンズ１５を１つのレンズアレイによって実現することで、部品数が削減でき、さらなる低コスト化が可能となる。

全ての実施例に共通する効果として、外周セル部にダミー領域を形成することにより、成形時の充填不足による影響を排除できる。したがって、第１レンズアレイ１２については、透過照明光のロスをなくし、第２レンズアレイ１３に集光することが可能となり、液晶パネル４２の照明領域への重畳照明の不有効領域を最小限にでき、照明効率を向上できる。第２レンズアレイ１３についても、最外周のセルの光軸ずれを最小限にでき、照明効率を向上できる。
さらに、ベース部１２１，１３１の厚さを各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａより高くなるように構成すれば、成形型６０，７０，８０，９０において、ベース部１２１，１３１に対応する部分が各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａに対応する部分よりも低くなるため、各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａに対応する部分の切削研磨加工が容易となる。これにより、１個取り組合せ多数個型を、一体構成で多数個取りの型を作製することを可能とする。

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。
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。
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。

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。
前記各実施形態では、本発明の光源装置をプロジェクタに搭載した構成を説明したが、これに限らず、その他の光学機器に搭載してもよい。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、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特に図示され、かつ、説明されているが、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、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明のレンズアレイの製造方法は、大量生産が可能で、工数低減により低コスト化が可能であるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタに用いられるレンズアレイの製造方法として有用である。

本実施形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図。 前記実施形態におけるインテグレータ照明光学系の構造を示す模式図。 前記実施形態における第１レンズアレイの構造を示す図。 前記実施形態における第２レンズアレイの構造を示す図。 第１実施形態における成形型の構造を示す断面図。 前記実施形態における可動型の成形面を模式的に示す図。 前記実施形態における可動型の成形面を模式的に示す図。 前記実施形態における第１レンズアレイを製造する手順を示す図。 第２実施形態における可動型の成形面を模式的に示す図。 第３実施形態における可動型の成形面を模式的に示す図。 前記実施形態における成形型により製造された第１レンズアレイを示す図。 前記実施形態における可動型の成形面を模式的に示す図。 第４実施形態における可動型の成形面を模式的に示す図。 前記各実施形態の変形例を示す図。 前記各実施形態の変形例を示す図。 前記各実施形態の変形例を示す図。

符号の説明

１・・・プロジェクタ、１０・・・インテグレータ照明光学系（照明光学装置）、１１・・・光源装置、１２・・・第１レンズアレイ（レンズアレイ）、１３・・・第２レンズアレイ（レンズアレイ）、４２・・・液晶パネル（光変調装置）、５０・・・投写レンズ（投写光学装置）、６０，７０，８０，９０・・・成形型、１２１，１３１・・・ベース部、１２１Ｃ・・・折割分割面、１２２，１３２・・・レンズ部、１２２Ａ，１３２Ａ・・・小レンズ、１２２Ａ１，１３２Ａ１・・・最外周小レンズ、１２２Ｂ，１３２Ｂ・・・レンズ領域、１２２Ｃ，１３２Ｃ・・・ダミー領域、６２１Ａ１，６２１Ａ２，７２１Ａ１，７２１Ａ２，８２１Ａ１〜８２１Ａ６，９２１Ａ１〜９２１Ａ６・・・型、８２１Ｂ・・・凸部（段部）、Ａｘ１，Ａｘ２・・・回転軸、Ｇ・・・溶融ガラス（溶融光学材料）、Ｏ・・・平面。

Claims (13)

1. 略矩形板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に膨出するように形成され、複数の小レンズを有するレンズ部とを備えたレンズアレイの製造方法であって、
   前記レンズアレイに応じた型が複数形成された成形型内に溶融光学材料を給材してプレス成形し、複数のレンズアレイが一体成形された成形体を形成するプレス成形工程と、
   成形後、前記成形型から脱型し、隣り合うレンズアレイの境界を折り割ることで分割する折割分割工程とを備え、
   前記成形型には、ｎは０または１とすると、２×（１＋ｎ）個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、２行×（１＋ｎ）列でマトリクス状に配列され、
   前記プレス成形工程では、前記レンズアレイの折割分割される折割分割面以外の側面のうち少なくとも２つの側面を外形位置基準面としてプレス成形することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
2. 請求項１に記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記成形型には、光学的機能の異なる複数種類のレンズアレイに応じた型が形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記２行×（１＋ｎ）列でマトリクス状に配列された型は、各行の境界線を通る平面に対して対称となるように形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
4. 請求項１または請求項２に記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記レンズアレイに応じた型は、４つ形成され、
   これらの型は、各型の境界線同士が交わる点を通る軸に対して１８０°の回転対称となるように形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
5. 請求項１または請求項２に記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記成形型には、２個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、各行の境界線の中心を通る回転軸を中心として１８０°の回転対称となるように形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記プレス成形工程では、光学的に機能するレンズ領域と、前記レンズ領域から前記レンズアレイの外側に延長したダミー領域とを有する前記レンズ部を形成し、少なくとも前記成形型の外縁側にてプレス成形する最外周小レンズに前記ダミー領域を形成することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
7. 請求項６に記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記プレス成形工程では、前記レンズ領域から前記レンズアレイの外側に０．５〜２．
   ０mm延長された領域に前記ダミー領域を形成することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記プレス成形工程では、四隅角部分が面取りされた平面視略矩形状の前記レンズ部を形成するとともに、前記レンズ部の外周縁に、前記レンズ部の内側から外側に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わる斜面を形成することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法において、
   前記プレス成形工程では、前記レンズ部を構成する複数の小レンズを互いの接続部分に段差が生じず連接するように形成することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法において、
    前記プレス成形工程では、前記複数の小レンズを形成する領域を囲み厚さの等しい平坦部を有する前記ベース部を形成するとともに、前記平坦部における前記折割分割面とされる端面に応じた位置に、前記平坦部から突出または没入する段部を形成することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
11. 溶融光学材料をレンズアレイに応じた型が複数形成された成形型でプレス成形することにより製造された当該レンズアレイであって、
    請求項１から請求項１０のいずれかに記載のレンズアレイの製造方法により製造されたことを特徴とするレンズアレイ。
12. 光源と、前記光源から射出された光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、各部分光束を被照明領域で結像させるための第２レンズアレイとを備え、前記複数の部分光束を前記被照明領域で重畳してなる照明光学装置であって、
    前記第１レンズアレイおよび／または第２レンズアレイは、請求項１１に記載のレンズアレイであることを特徴とする照明光学装置。
13. 請求項１２に記載の照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大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プロジェクタ。

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