JP2010210984A - Optical element and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子及びプロジェクターに関する。 The present invention relates to an optical element and a projector.
従来、偏光層からなる偏光板と、偏光板における一方の表面に貼り合わされた第1の透光性基板と、偏光板における他方の表面に貼り合わされた第2の透光性基板とを備え、第1の透光性基板及び第2の透光性基板がともに無機材料からなる光学素子が知られている(例えば、特許文献1参照。)。従来の光学素子においては、透光性基板を偏光板に貼り合わせるために、例えば、柔軟性のある粘着剤を用いることとしている。 Conventionally, comprising a polarizing plate made of a polarizing layer, a first translucent substrate bonded to one surface of the polarizing plate, and a second translucent substrate bonded to the other surface of the polarizing plate, An optical element in which both a first light-transmitting substrate and a second light-transmitting substrate are made of an inorganic material is known (for example, see Patent Document 1). In a conventional optical element, for example, a flexible pressure-sensitive adhesive is used in order to bond a light-transmitting substrate to a polarizing plate.
このため、従来の光学素子によれば、TACフィルムを用いて偏光板を支持するのに代えて無機材料からなる透光性基板を用いて偏光板を支持することとしているため、高温の使用環境に起因する光学素子の性能低下を抑制することが可能となる。 For this reason, according to the conventional optical element, instead of using the TAC film to support the polarizing plate, the transparent substrate made of an inorganic material is used to support the polarizing plate. It is possible to suppress the performance degradation of the optical element due to the above.
また、従来の光学素子によれば、透光性基板を偏光板に貼り合わせるために柔軟性のある粘着剤を用いることとしているため、高温の使用環境において偏光板(例えばPVAからなる偏光板)が初期的に熱収縮を起こすことに起因して各透光性基板と偏光板との間に発生する内部応力を緩和することが可能となり、その結果、各透光性基板と偏光板とが剥離したり、偏光板が裂けたりすることを抑制することが可能となる。 Further, according to the conventional optical element, since a flexible adhesive is used to bond the translucent substrate to the polarizing plate, the polarizing plate (for example, a polarizing plate made of PVA) is used in a high-temperature usage environment. It is possible to relieve internal stress generated between each translucent substrate and the polarizing plate due to the initial thermal shrinkage, and as a result, each translucent substrate and polarizing plate It becomes possible to suppress peeling and tearing of the polarizing plate.
しかしながら、従来の光学素子においては、透光性基板を偏光板に貼り合わせるために柔軟性のある粘着剤を用いることとしているため、高温の使用環境において偏光板が比較的大きく変形することとなる。その結果、偏光板の変形に起因する光学素子の性能が低下し、さらなる高画質化を図ろうとする際の障害となる場合があるという問題がある。 However, in the conventional optical element, since a flexible adhesive is used to bond the translucent substrate to the polarizing plate, the polarizing plate is deformed relatively greatly in a high temperature use environment. . As a result, there is a problem that the performance of the optical element due to the deformation of the polarizing plate is lowered, which may be an obstacle when trying to further improve the image quality.
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、高温の使用環境に起因する光学素子の性能低下を抑制することが可能で、かつ、偏光板の変形に起因する光学素子の性能低下を従来よりも抑制することが可能な光学素子を提供することを目的とする。また、このような光学素子を備えることにより、投写画像の劣化が少ない高品質なプロジェクターを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can suppress a decrease in performance of the optical element due to a high-temperature use environment, and the optical element due to deformation of the polarizing plate. An object of the present invention is to provide an optical element capable of suppressing the performance degradation of the conventional device. It is another object of the present invention to provide a high-quality projector that includes such an optical element and causes little deterioration of a projected image.
本発明の光学素子は、偏光層からなる偏光板と、第1の接着剤によって前記偏光板における一方の表面に貼り合わされた第1の透光性基板と、第2の接着剤によって前記偏光板における他方の表面に貼り合わされた第2の透光性基板とを備え、前記第1の透光性基板及び前記第2の透光性基板は、ともに無機材料からなる光学素子であって、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤のいずれのヤング率も、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上であることを特徴とする。 The optical element of the present invention includes a polarizing plate comprising a polarizing layer, a first translucent substrate bonded to one surface of the polarizing plate by a first adhesive, and the polarizing plate by a second adhesive. A second light-transmitting substrate bonded to the other surface of the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate, both of which are optical elements made of an inorganic material, The Young's modulus of each of the first adhesive and the second adhesive is 20 MPa or more in a temperature range of 80 ° C. to 110 ° C.
このため、本発明の光学素子によれば、無機材料からなる透光性基板を用いて偏光板を支持することとしているため、高温の使用環境に起因する光学素子の性能低下を抑制することが可能となる。 For this reason, according to the optical element of the present invention, since the polarizing plate is supported by using the light-transmitting substrate made of an inorganic material, it is possible to suppress the performance degradation of the optical element due to the high temperature use environment. It becomes possible.
また、本発明の光学素子によれば、第1の接着剤及び第2の接着剤のいずれのヤング率も、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上であるため、後述する試験例に示すように、偏光板が大きく変形することがなくなり、その結果、偏光板の変形に起因する光学素子の性能低下を従来よりも抑制することが可能となる。 In addition, according to the optical element of the present invention, the Young's modulus of each of the first adhesive and the second adhesive is 20 MPa or more in the temperature range of 80 ° C. to 110 ° C., and thus is shown in a test example described later. As described above, the polarizing plate is not greatly deformed, and as a result, it is possible to suppress the performance degradation of the optical element due to the deformation of the polarizing plate as compared with the conventional case.
本発明の光学素子においては、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤は、ガラス転移点が110℃以上であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, it is preferable that the first adhesive and the second adhesive have a glass transition point of 110 ° C. or higher.
このような構成とすることにより、80℃〜110℃の温度範囲において安定したヤング率及び強度を有するようになるため、高温の使用環境において偏光板をより安定して保持することが可能となる。 By adopting such a configuration, it becomes possible to have a stable Young's modulus and strength in a temperature range of 80 ° C. to 110 ° C., so that the polarizing plate can be held more stably in a high temperature use environment. .
本発明の光学素子においては、前記偏光板は、前記偏光板と、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤とのうち少なくとも一方との親和性を向上させるための物理的前処理がなされた偏光板であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, the polarizing plate has a physical pretreatment for improving the affinity between the polarizing plate and at least one of the first adhesive and the second adhesive. It is preferable that the polarizing plate is made.
このような構成とすることにより、偏光板と接着剤との剥離を抑制することが可能となる。 By setting it as such a structure, it becomes possible to suppress peeling with a polarizing plate and an adhesive agent.
本発明の光学素子においては、前記偏光板は、前記偏光板と、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤とのうち少なくとも一方との親和性を向上させるための化学的前処理がなされた偏光板であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, the polarizing plate has a chemical pretreatment for improving the affinity between the polarizing plate and at least one of the first adhesive and the second adhesive. It is preferable that the polarizing plate is made.
このような構成とすることによっても、偏光板と接着剤との剥離を抑制することが可能となる。 Also with such a configuration, it is possible to suppress peeling between the polarizing plate and the adhesive.
本発明の光学素子においては、前記第1の透光性基板及び前記第2の透光性基板のうち少なくとも一方は、サファイア又は水晶からなる透光性基板であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, it is preferable that at least one of the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate is a light-transmitting substrate made of sapphire or quartz.
このような構成とすることにより、これらの材料からなる透光性基板は熱伝導性に非常に優れているため、偏光板で発生した熱を効率よく放散させることができ、偏光板の温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。 By adopting such a structure, the light-transmitting substrate made of these materials has excellent thermal conductivity, so that the heat generated in the polarizing plate can be efficiently dissipated, and the temperature of the polarizing plate rises. Can be effectively suppressed.
本発明の光学素子においては、前記第1の透光性基板及び前記第2の透光性基板のうち少なくとも一方は、石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス又は立方晶の焼結体からなる透光性基板であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, at least one of the first translucent substrate and the second translucent substrate is made of quartz glass, hard glass, crystallized glass, or a cubic sintered body. A light substrate is preferred.
このような構成とすることにより、これらの材料からなる透光性基板は複屈折が小さいため、透光性基板を通過する光束の品質低下を抑制することが可能となり、偏光板に入射する光束又は偏光板から射出される光束の品質低下を抑制することが可能となる。また、これらの材料からなる透光性基板は熱膨張率が小さいため、このような熱膨張率の小さな材料からなる透光性基板で偏光板を支持することにより、偏光板の変形を抑制することが可能となる。 With such a configuration, the light-transmitting substrate made of these materials has low birefringence, so that it is possible to suppress deterioration in the quality of the light beam passing through the light-transmitting substrate, and the light beam incident on the polarizing plate. Or it becomes possible to suppress the quality fall of the light beam inject | emitted from a polarizing plate. In addition, since the light-transmitting substrate made of these materials has a low coefficient of thermal expansion, the polarizing plate is supported by the light-transmitting substrate made of such a material having a low coefficient of thermal expansion, thereby suppressing deformation of the polarizing plate. It becomes possible.
本発明の光学素子においては、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であることが好ましい。 In the optical element of the present invention, the first adhesive and the second adhesive are preferably ultraviolet curable adhesives.
紫外線硬化型の接着剤は、塗布後に紫外線を照射することによって任意のタイミングで硬化させることが可能であるという特徴を有する。このため、このような接着剤を用いることによって、光学素子の製造を容易にすることが可能となる。 The ultraviolet curable adhesive has a feature that it can be cured at an arbitrary timing by irradiating ultraviolet rays after application. For this reason, the use of such an adhesive makes it easy to manufacture the optical element.
本発明のプロジェクターは、光を射出する照明装置と、前記照明装置から射出された光を画像情報に応じて変調する液晶装置と、前記液晶装置によって変調された光を投写する投写光学系と、前記液晶装置の光入射側及び光射出側の少なくとも一方に配置された光学素子とを備えるプロジェクターであって、前記光学素子は、上記した本発明の光学素子であることを特徴とする。 The projector of the present invention includes an illumination device that emits light, a liquid crystal device that modulates light emitted from the illumination device according to image information, a projection optical system that projects light modulated by the liquid crystal device, A projector comprising: an optical element disposed on at least one of a light incident side and a light emission side of the liquid crystal device, wherein the optical element is the above-described optical element of the present invention.
このため、本発明のプロジェクターは、上記したように性能が低下しにくい光学素子を備えるため、投写画像の劣化が少ない高品質なプロジェクターとなる。 For this reason, since the projector of the present invention includes the optical element whose performance is not easily lowered as described above, it becomes a high-quality projector with little deterioration of the projected image.
以下、本発明の光学素子及びプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、実施形態1では、本発明の光学素子について説明し、実施形態2では、本発明のプロジェクターについて説明する。 Hereinafter, an optical element and a projector according to the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings. In the first embodiment, the optical element of the present invention will be described, and in the second embodiment, the projector of the present invention will be described.
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る光学素子1を説明するために示す図である。図1(a)は光学素子1を、第1の透光性基板20側から見た模式図であり、図1(b)は図1(a)のA1−A1断面図である。なお、図1においては、偏光板10、第1の接着剤14及び第2の接着剤16のそれぞれの厚みを誇張して表示する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining an
実施形態1に係る光学素子1は、図1に示すように、偏光板10と、第1の接着剤14によって偏光板10における一方の表面に貼り合わされた第1の透光性基板20と、第2の接着剤16によって偏光板10における他方の表面に貼り合わされた第2の透光性基板30とを備える光学素子である。
As shown in FIG. 1, the
偏光板10は、図1に示すように、偏光層からなる偏光板である。偏光層としては、例えば、PVAを脱水して2重結合を生成するか、又はPVAをヨウ素又は二色性染料で染色するかした後、一軸延伸することで当該二重結合分子、又は当該染料の分子が一方向に配列するように形成した偏光層基材に、後述する物理的前処理を施し、その後に適当な大きさに裁断したものを好適に用いることができる。このように一軸延伸処理が施された偏光層は、一軸延伸方向に平行な方向の偏光を吸収する一方、一軸延伸方向に垂直な方向の偏光を透過する機能を有する。
As shown in FIG. 1, the polarizing
偏光板10は、偏光板10と第1の接着剤14及び第2の接着剤16との親和性を向上させるための物理的前処理がなされた偏光板である。物理的前処理は、例えば、偏光層基材に対してなされるコロナ処理である。コロナ処理とは、対象となる物質と電極との間にコロナ放電を発生させる処理である。コロナ放電によって種々のラジカルやイオンが生成し、それらが周囲の分子と反応することで、対象となる物質の表面にカルボニル基等の官能基が導入される。その結果、対象となる物質の表面の性質を変化させるものである。
The polarizing
図2は、実施形態1に係る光学素子1の偏光板10に対する物理的前処理を説明するために示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the physical pretreatment for the
コロナ処理は、例えば、コロナ処理装置60によってなされる。コロナ処理装置60は、図2に示すように、送りロール62,64、処理ロール66、電極部68並びに電源装置70を備える。
The corona treatment is performed by, for example, a
送りロール62,64は、偏光層基材18を所定の方向へ向かって一定の速さで送る。
処理ロール66は、送りロール62から送り出される偏光層基材18を送りロール64へ向かって送り出す。処理ロール66は、図2に示すように、接地されている。
電極部68は、図2に示すように、処理ロール66の近傍に移動自在な先端部を有する。電極部68に電源装置70を介して高電圧が印加され、その結果、電極部68の先端部と処理ロール66上の偏光層基材18との間にコロナ放電が発生する。
電源装置70は、図2に示すように、発振器72及び高圧トランス74を備え、電極部68に高電圧を印加する。
The feed rolls 62 and 64 feed the polarizing
The
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the
以上に説明したようなコロナ処理を、偏光層基材18の一方の表面と他方の表面との両方に対して行い、第1の接着剤14及び第2の接着剤16のそれぞれとの親和性を向上させる。
コロナ処理がなされた偏光層基材18は、その後に適当な大きさに裁断され、偏光層12として偏光板10に用いられる。
The corona treatment as described above is performed on both the one surface and the other surface of the
The polarizing
第1の透光性基板20及び第2の透光性基板30は、無機材料、例えば、サファイアからなる透光性基板である。サファイアからなる透光性基板は、熱伝導率が約40W/(m・K)と高い上、硬度も非常に高く、熱膨張率は小さく、傷がつきにくく透明度が高い。なお、中程度の輝度として安価性を重視する場合には、第1の透光性基板20及び第2の透光性基板30として、約10W/(m・K)の熱伝導率を有する水晶からなる透光性基板を用いてもよい。第1の透光性基板20及び第2の透光性基板30の厚さは、熱伝導性の観点からいえば0.2mm以上であることが好ましく、光学素子の薄型化とコスト低減の観点からいえば2.0mm以下であることが好ましい。
なお、第1の透光性基板20及び第2の透光性基板30は、ともに所定の光学軸を有している。
The first
Note that both the first light-transmitting
偏光板10と第1の透光性基板20とは、図1に示すように、第1の接着剤14を介して貼り合わされている。また、偏光板10と第2の透光性基板30とは、図1に示すように、第2の接着剤16を介して貼り合わされている。第1の接着剤14及び第2の接着剤16のいずれのヤング率も、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上である。また、第1の接着剤14及び第2の接着剤16は、いずれもガラス転移点が110℃以上であり、紫外線硬化型の接着剤である。
As shown in FIG. 1, the
なお、第1の接着剤14と、第2の接着剤16とは、上記した条件を満たす限り、同じ種類の接着剤であってもよいし、異なる種類の接着剤であってもよい。
Note that the
第1の透光性基板20における偏光板10とは反対側の面及び第2の透光性基板30における偏光板10とは反対側の面には、図示しない反射防止層が形成されている。
An antireflection layer (not shown) is formed on the surface of the first
このように、実施形態1に係る光学素子1は、第1の接着剤14及び第2の接着剤16のいずれのヤング率も、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上である光学素子である。
As described above, the
以上に説明してきたように、実施形態1に係る光学素子1によれば、無機材料からなる透光性基板を用いて偏光板10を支持することとしているため、高温の使用環境に起因する光学素子1の性能低下を抑制することが可能となる。
As described above, according to the
また、実施形態1に係る光学素子1によれば、第1の接着剤14及び第2の接着剤16のいずれのヤング率も、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上であるため、後述する試験例に示すように、偏光板10が大きく変形することがなくなり、その結果、偏光板10の変形に起因する光学素子1の性能低下を従来よりも抑制することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係る光学素子1によれば、第1の接着剤14及び第2の接着剤16は、ガラス転移点が110℃以上であり、80℃〜110℃の温度範囲において安定したヤング率及び強度を有するため、高温の使用環境において偏光板10をより安定に保持することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係る光学素子1によれば、偏光板10は、偏光板10と接着剤との親和性を向上させるための物理的前処理がなされた偏光板であるため、偏光板10と接着剤との剥離を抑制することが可能となる。
Further, according to the
また、実施形態1に係る光学素子1によれば、第1の透光性基板20及び第2の透光性基板30は、サファイアからなる透光性基板であるため、熱伝導性に非常に優れており、偏光板10で発生した熱を効率よく放散させることができ、偏光板10の温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係る光学素子1によれば、第1の接着剤14及び第2の接着剤16は、紫外線硬化型の接着剤であり、紫外線硬化型の接着剤は、塗布後に紫外線を照射することによって任意のタイミングで硬化させることが可能であるという特徴を有する。このため、このような接着剤を用いることによって、光学素子の製造を容易にすることが可能となる。
Further, according to the
[実施形態2]
図3は、実施形態2に係るプロジェクター1000の光学系を示す図である。
図4は、実施形態2に係るプロジェクター1000の要部を説明するために示す図である。図4(a)はクロスダイクロイックプリズム500の周辺部分を上面から見た図であり、図4(b)は図4(a)のA2−A2断面における入射側光学素子420Rの周辺部分を示す図であり、図4(c)は図4(a)のA2−A2断面における射出側光学素子450Rの周辺部分を示す図である。なお、図3及び図4においては、各光学素子における構成要素の厚みを誇張して表示する。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical system of the
FIG. 4 is a diagram for explaining a main part of the
実施形態2に係るプロジェクター1000は、図3に示すように、照明装置100と、色分離導光光学系200と、液晶装置410R,410G,410Bと、クロスダイクロイックプリズム500と、投写光学系600とを備えたプロジェクターである。これら各光学系は、筐体700に収納されている。
As shown in FIG. 3, the
照明装置100は、図3に示すように、光源装置110、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備え、光を射出する。
As shown in FIG. 3, the
光源装置110は、発光管112と、楕円面リフレクター114と、副鏡116と、凹レンズ118とを有する。光源装置110は、被照明領域側に略平行な光を射出する光源であり、照明光軸100axを中心軸とする光を射出する。 The light source device 110 includes an arc tube 112, an ellipsoidal reflector 114, a secondary mirror 116, and a concave lens 118. The light source device 110 is a light source that emits light substantially parallel to the illuminated region, and emits light having the illumination optical axis 100ax as a central axis.
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し、楕円面リフレクター114の第1焦点近傍に発光中心を有する。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。 The arc tube 112 has a tube portion and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube portion, and has a light emission center in the vicinity of the first focal point of the ellipsoidal reflector 114. The tube portion is made of quartz glass formed in a spherical shape, and includes a pair of electrodes disposed in the tube portion, mercury, a rare gas, and a small amount of halogen sealed in the tube portion. As the arc tube 112, various arc tubes can be employed, for example, a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, or the like.
楕円面リフレクター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。 The ellipsoidal reflector 114 includes a cylindrical neck that is inserted and fixed to one sealing portion of the arc tube 112, and a reflective concave surface that reflects the light emitted from the arc tube 112 toward the second focal position. Have
副鏡116は、発光管112の管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクター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ー114に向かわない光を発光管112に戻し楕円面リフレクター114に入射させる。 The secondary mirror 116 is a reflecting means that covers substantially half of the bulb portion of the arc tube 112 and is arranged to face the reflective concave surface of the elliptical reflector 114. The sub mirror 116 is inserted and fixed to the other sealing portion of the arc tube 112. The secondary mirror 116 returns the light emitted from the arc tube 112 that does not go to the ellipsoidal reflector 114 to the arctube reflector 114 and makes it incident on the ellipsoidal reflector 114.
凹レンズ118は、楕円面リフレクター114の被照明領域側に配置される。そして、楕円面リフレクター114からの集束光を第1レンズアレイ120に向けて略平行光として射出するように構成される。
The concave lens 118 is disposed on the illuminated area side of the ellipsoidal reflector 114. And it is comprised so that the condensing light from the ellipsoidal reflector 114 may be inject | emitted as the substantially parallel light toward the
第1レンズアレイ120は、光源装置110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、液晶装置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。
The
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の像を液晶装置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。
The
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からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分を透過し他方の直線偏光成分を照明光軸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直線偏光成分を照明光軸100axに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有する。
The
The
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装置410R,410G,410Bにおける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、図3に示す重畳レンズ150は1枚のレンズで構成されているが、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。
The superimposing
色分離導光光学系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。色分離導光光学系200は、照明装置100から射出された光を赤色光、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液晶装置410R,410G,410Bに導く機能を有する。
The color separation light guide
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、青色光成分を透過し、緑色光成分を反射するミラーである。
The dichroic mirrors 210 and 220 are optical elements on which a wavelength selection film that reflects a light beam in a predetermined wavelength region and transmits a light beam in another wavelength region is formed on a substrate. The
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装置410Rの画像形成領域に入射する。
The red light component reflected by the
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に変換するために設けられている。集光レンズ300Rは、図示しない熱伝導性の保持部材によって保持されており、この熱伝導性の保持部材を介して筐体700に配設されている。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。
The
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装置410Gの画像形成領域に入射する。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装置410Bの画像形成領域に入射する。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装置410Bまで導く機能を有する。
Of the green light component and the blue light component that have passed through the
なお、青色光の光路にこのような入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラー240,250が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の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。実施形態2に係るプロジェクター1000においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラー240,250を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。
The reason that the
液晶装置410R,410G,410Bは、各色光を画像情報に応じて変調するものであり、照明装置100の照明対象となる。
各液晶装置410R,410G,410B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、入射側偏光素子420R,420G,420Bから射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。液晶装置410R,410G,410Bは、図示を省略したが、例えばアルミニウム製のダイキャストフレームからなる液晶装置保持枠に保持されている。
The
Each of the
入射側光学素子420R,420G,420Bは、図4に示すように、集光レンズ300R,300G,300Bと液晶装置410R,410G,410Bとの間に配置され、集光レンズ300R,300G,300Bから射出された光のうち、所定の方向に軸を有する直線偏光のみを透過し、その他の光を吸収する機能を有する。
入射側光学素子420Rは、図1に示す実施形態1に係る光学素子1と同様の構成を有する。また、入射側光学素子420Rは、図4(b)に示すように、熱伝導部材720によって筐体700に取り付けられている。詳しい図示による説明は省略するが、入射側光学素子420G,420Bも入射側光学素子420Rと同様の構成を有する。
As shown in FIG. 4, the incident-side
The incident side
射出側光学素子450R,450G,450Bは、液晶装置410R,410G,410Bとクロスダイクロイックプリズム500との間に配置され、液晶装置410R,410G,410Bから射出された光のうち、所定の方向に軸を有する直線偏光のみを透過し、その他の光を吸収する機能を有する。
射出側光学素子450Rは、図1に示す実施形態1に係る光学素子1と同様の構成を有する。また、射出側光学素子450Rは、図4(c)に示すように、熱伝導部材722によって筐体700に取り付けられている。詳しい図示による説明は省略するが、射出側光学素子450G,450Bも射出側光学素子450Rと同様の構成を有する。
The emission-side
The emission side
これらの入射側偏光素子420R,420G,420B及び射出側偏光素子450R,450G,450Bは、互いの偏光軸の方向が直交するように設定・配置されている。
These incident side
クロスダイクロイックプリズム500は、各射出側偏光素子450R,450G,450Bから射出された各色光ごと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。クロスダイクロイックプリズム500は、図3に示すように、液晶装置410R,410G,410Bで変調された色光をそれぞれ入射する3つの光入射端面と、合成された色光を射出する光射出端面とを有している。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、赤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、青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赤色光及び青色光は曲折され、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は、図4(b)に示すように、熱伝導性のスペーサー710を介して筐体700に配設されている。
The cross
As shown in FIG. 4B, the cross
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上で画面画像を形成する。
The color image emitted from the cross
なお、ここでは図示を省略したが、プロジェクター1000内には、各光学系などを冷却するための少なくとも1つのファン及び複数の冷却風流路が設けられている。プロジェクター1000外部から取り込まれた空気は、これらファン及び複数の冷却風流路によってプロジェクター1000内を循環し、外部へと排出される。筐体700に設けられた通風孔(冷却風流路)から流れ込む空気が、クロスダイクロイックプリズム500などからの放熱を促進させる。
これにより、プロジェクター1000の各光学系の熱を効率的に除去することができる。
Although not shown here, the
Thereby, the heat of each optical system of the
以上のように、実施形態2に係るプロジェクター1000は、照明装置110と、液晶装置410R,410G,410Bと、投写光学系600と、液晶装置410R,410G,410Bの光入射側に配置された入射側光学素子420R,420G,420B及び光射出側に配置された射出側光学素子450R,450G,450Bとを備えるプロジェクターであり、入射側光学素子420R,420G,420B及び射出側光学素子450R,450G,450Bは、実施形態1に係る光学素子と同様の構成を有する。
As described above, the
このため、実施形態2に係るプロジェクター1000によれば、実施形態1に係る光学素子1と同様の構成を有する入射側光学素子420R,420G,420B及び射出側光学素子450R,450G,450Bを備えるため、性能が低下しにくい光学素子を備え、投写画像の劣化が少ない高品質なプロジェクターとなる。
Therefore, the
[試験例]
本試験例は、本発明の光学素子が、高温の使用環境に起因する光学素子の性能低下を抑制することが可能な光学素子であることを、シミュレーションによって明らかにするための試験例である。
[Test example]
This test example is a test example for clarifying by simulation that the optical element of the present invention is an optical element capable of suppressing the performance degradation of the optical element due to a high temperature use environment.
図5は、試験例に係る光学素子1aを説明するために示す図である。図5(a)は偏光板10aが熱収縮する前の光学素子1aを第1の透光性基板20a側から見た模式図であり、図5(b)は図5(a)のA3−A3断面図であり、図5(c)は図5(b)のRの範囲を拡大して表示する部分拡大断面図である。
図6は、試験例に係る光学素子1aを説明するために示す図である。図6(a)は偏光板10aが熱収縮した後の光学素子1aを第1の透光性基板20a側から見た模式図であり、図6(b)は図6(a)のA3−A3断面図であり、図6(c)は図6(b)のRの範囲を拡大して表示する部分拡大断面図である。
なお、図5及び図6においては、偏光板10a、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aのそれぞれの厚み及び熱収縮の度合いを誇張して表示する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the
FIG. 6 is a diagram for explaining the
In FIGS. 5 and 6, the thickness and the degree of thermal shrinkage of the
試験例に係る光学素子1aは、実施形態1に係る光学素子1と基本的に同様の構造を有する。すなわち、試験例に係る光学素子1aは、図5及び図6に示すように、偏光層からなる偏光板10aと、第1の接着剤14aによって偏光板10aにおける一方の表面に貼り合わされた第1の透光性基板20aと、第2の接着剤16aによって偏光板10aにおける他方の表面に貼り合わされた第2の透光性基板30aとを備える光学素子である。
The
図5は、試験例に係る光学素子1aの偏光板10aが熱収縮する前の状態を表示している。偏光板10aが熱収縮する前の状態においては、図5に示すように、偏光板10aと第1の透光性基板20aとを貼り合わせる第1の接着剤14aの層の末端部は、第1の透光性基板20aに対して垂直となるように構成されている。図5(c)において、A3−A3断面における第1の接着剤14aの末端の辺部をS1として表示する。偏光板10aが熱収縮する前の状態においては、S1の長さは、第1の接着剤14aの厚みL0と等しい。
FIG. 5 shows a state before the
第2の接着剤16aも第1の接着剤14aの場合と同様であり、図5(c)において、A3−A3断面における第2の接着剤16aの末端の辺部をS2として表示する。なお、試験例において、第2の接着剤16aの厚みは第1の接着剤14aの厚みと等しいとする。よって、偏光板10aが熱収縮する前の状態においては、S2の長さは、L0と等しい。
The
図6は、試験例に係る光学素子1aの偏光板10aが熱収縮した後の状態を表示している。このとき、偏光板10aは、熱収縮して図6(a)に示すような形状となることが多い。つまり、偏光板10aの四隅は接着剤による支持が強固であるため熱収縮によって移動しにくい。また、偏光板10aはその製造工程において一軸延伸されるが、当該方向は熱収縮するときに縮む割合が大きい。図6(b)に示すA3−A3断面図は、光学素子1aにおいて、偏光板10aの熱収縮が最も大きい場所を表示している。
FIG. 6 shows a state after the
偏光板10aが熱収縮しようとする場合に発生する応力は、偏光板のヤング率と、熱収縮する割合から求めることができる。ヤング率とは、ある物質の伸び縮みのしやすさを表す物性値であり、ヤング率をE、変形率(ある物質が全長に対して伸び縮みする割合。以下同じ。)をε、応力をσとすると、E=σ/εのように表すことができる。つまり、ヤング率が大きいほど、ある物質は伸び縮みしにくいということになる。ここでは応力の単位をPaでとるため、ヤング率の単位もPaとなる。なお、同じ物質でもヤング率は温度によって変化するが、ここでは、80℃〜110℃の温度範囲におけるヤング率について議論する。
The stress generated when the
偏光板10aの材料として一般的なPVAの場合、ヤング率は約10×109Pa、接頭辞を用いて表せば約10GPaである。また、PVAは90℃〜100℃において、全長に対して約0.1%熱収縮する。この場合、偏光板10aが熱収縮しようとする場合に発生する応力は、ヤング率を表す式から、σ=E・εの関係で求めることができる。つまり、(10×109)×(0.001)=10×106であり、ここからわかるように約10×106Pa、接頭辞を用いて表現すれば約10MPaの応力が発生することになる。
In the case of a general PVA as a material of the
偏光板10aが熱収縮すると、図6に示すように、S1及びS2は偏光板10aに引かれて伸びる。前述したように、ヤング率とは、ある物質の伸び縮みのしやすさを表す物性値であるため、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aのヤング率によって、偏光板10aが実際にどの程度熱収縮するのかが決まる。なお、本試験例においては、説明のため、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aのヤング率が等しいものとする。
When the
ここで、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aの厚みは、例えば、10μm〜30μmである。偏光板10aは、例えば、一辺10mm〜30mmの長方形であり、偏光板10aの熱収縮が接着剤の厚みと同程度であれば、熱収縮による影響は十分小さいと言えるため、偏光板の変形に起因する光学素子の性能低下を抑制することが可能となる。以下においては、偏光板10aの熱収縮が、接着剤の厚みL0と同じである場合を考える。
Here, the thickness of the 1st
偏光板10aが熱収縮した後の状態において、図6(c)に示すように、伸びた後のS1及びS2の長さをL1とする。L1の長さは、L0の2倍の二乗根から求められ、L1は、L0の約1.5倍の長さとなる。つまり、熱収縮前後における辺部S1及びS2の変形率は、約50%ということになる。
In the state after the
この条件を満たすヤング率は、上記したE=σ/εの式から求めることができる。つまり、(10×106)/(0.5)=20×106であり、偏光板10aの熱収縮を十分に抑制するためには、偏光板10aを支持する接着剤のヤング率が20MPa以上であればよいということになる。実際には、偏光板10aは第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aに両面から支持される構造であるため、両接着剤のヤング率が20MPa以上であれば、2倍以上の安全率をとることが可能となる。
The Young's modulus satisfying this condition can be obtained from the above-described equation E = σ / ε. That is, (10 × 10 6 ) / (0.5) = 20 × 10 6 , and in order to sufficiently suppress the thermal contraction of the
なお、偏光板10aの厚みは、例えば、20μm〜50μm程度である。したがって、偏光板10aは十分に薄いため、発生する内部応力が全て接着剤にかかるとすることができる。
In addition, the thickness of the
また、接着剤のヤング率が大きければ大きいほど偏光板10aの熱収縮を抑制することが可能となるが、本試験例の考え方からすると、効果が見込める値には上限がある。すなわち、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aのヤング率が10GPaの場合、接着剤のヤング率と偏光板のヤング率とが同等となるため、S1及びS2の伸びよりも、接着面の縮みやすさが問題となる。このため、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aに要求されるヤング率は、10GPa以下である。
In addition, the larger the Young's modulus of the adhesive, the more the thermal contraction of the
なお、第1の透光性基板20a及び第2の透光性基板30aのそれぞれの熱膨張は、偏光板10aの熱収縮と比較して十分に小さいため、上記の試験例においては影響がないものとした。
また、第1の接着剤14a及び第2の接着剤16aの熱膨張は、偏光板10aの熱収縮と比較して小さく、さらに、偏光板10aの熱収縮を抑制するように膨張するため、上記の試験例においては影響がないものとした。
In addition, since each thermal expansion of the 1st translucent board |
Further, the thermal expansion of the
以上、本発明の光学素子及びプロジェクターを上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その要旨を逸脱しない範囲において種々の様態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。 The optical element and the projector of the present invention have been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be carried out in various modes without departing from the gist thereof, and for example, the following modifications are possible.
(1)上記各実施形態においては、第1の透光性基板又は第2の透光性基板としてサファイアからなる透光性基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。第1の透光性基板又は第2の透光性基板として、サファイアからなる透光性基板のほかに、水晶又は石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス若しくは立方晶の焼結体からなる透光性基板を用いてもよい。第1の透光性基板又は第2の透光性基板として水晶からなる透光性基板を用いた場合には、サファイアからなる透光性基板の場合と同様の効果を得ることができる。また、第1の党光性基板又は第2の透光性基板として石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス又は立方晶の焼結体からなる透光性基板を用いた場合には、これらの材料からなる透光性基板は複屈折が小さいため、透光性基板を通過する光の品質低下を抑制することができる。また、これらの材料からなる透光性基板は熱膨張率が比較的小さいため、熱による変形が大きい性質を有する偏光板をこのような熱膨張率の小さな材料からなる透光性基板に接着することにより、偏光板の変形を抑えることができる。第1の透光性基板又は第2の透光性基板として結晶化ガラスからなる透光性基板を用いた場合、結晶化ガラスにおける熱膨張が大きな軸方向と偏光板の延伸方向とを揃えることにより、熱による偏光板の変形を抑制することができる。また、第1の透光性基板又は第2の透光性基板として、他の透明ガラス(例えば、白板ガラスやパイレックス(登録商標)など)からなる透光性基板、YAG多結晶からなる透光性基板、酸窒化アルミニウムからなる透光性基板なども好適に用いることができる。つまり、第1の透光性基板又は第2の透光性基板として、無機材料からなる透光性基板であればよい。 (1) In each of the above embodiments, a light-transmitting substrate made of sapphire is used as the first light-transmitting substrate or the second light-transmitting substrate, but the present invention is not limited to this. As the first light-transmitting substrate or the second light-transmitting substrate, in addition to the light-transmitting substrate made of sapphire, the light-transmitting material made of quartz, quartz glass, hard glass, crystallized glass, or cubic sintered body A conductive substrate may be used. When a light-transmitting substrate made of quartz is used as the first light-transmitting substrate or the second light-transmitting substrate, the same effect as in the case of a light-transmitting substrate made of sapphire can be obtained. In addition, when a light-transmitting substrate made of quartz glass, hard glass, crystallized glass, or a cubic sintered body is used as the first party light-transmitting substrate or the second light-transmitting substrate, these materials are used. Since the translucent board | substrate which consists of has small birefringence, the quality degradation of the light which passes a translucent board | substrate can be suppressed. In addition, since a light-transmitting substrate made of these materials has a relatively small coefficient of thermal expansion, a polarizing plate having a property of being largely deformed by heat is bonded to the light-transmitting substrate made of such a material having a small coefficient of thermal expansion. Thereby, deformation of the polarizing plate can be suppressed. When a translucent substrate made of crystallized glass is used as the first translucent substrate or the second translucent substrate, the axial direction in which the thermal expansion of the crystallized glass is large and the stretching direction of the polarizing plate are aligned. Thus, deformation of the polarizing plate due to heat can be suppressed. Moreover, as a 1st translucent board | substrate or a 2nd translucent board | substrate, the translucent board | substrate which consists of other transparent glass (For example, white plate glass, Pyrex (trademark), etc.), the translucent board | substrate which consists of YAG polycrystal A light-transmitting substrate, a translucent substrate made of aluminum oxynitride, or the like can also be preferably used. In other words, the first light-transmitting substrate or the second light-transmitting substrate may be a light-transmitting substrate made of an inorganic material.
(2)上記各実施形態においては、第1の透光性基板及び第2の透光性基板として同一材料からなる透光性基板を用いた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。例えば、第1の透光性基板及び第2の透光性基板のうち一方の透光性基板として、石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス又は立方晶の焼結体からなる透光性基板を用い、他方の光学要素としてサファイア又は水晶からなる透光性基板を用いてもよい。 (2) In each of the above-described embodiments, the case where a light-transmitting substrate made of the same material is used as the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate has been described as an example. It is not limited to. For example, as one of the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate, a light-transmitting substrate made of quartz glass, hard glass, crystallized glass, or a cubic sintered body is used. Alternatively, a translucent substrate made of sapphire or quartz may be used as the other optical element.
(3)上記各実施形態においては、第1の接着剤及び第2の接着剤として、それぞれのガラス転移点が110℃以上の接着剤を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ガラス転移点が110℃以下であっても、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上のヤング率を有する接着剤であればよい。 (3) In each of the above embodiments, as the first adhesive and the second adhesive, the adhesive having a glass transition point of 110 ° C. or more is used, but the present invention is limited to this. It is not a thing. Even if a glass transition point is 110 degrees C or less, what is necessary is just an adhesive agent which has a Young's modulus of 20 Mpa or more in the temperature range of 80 to 110 degreeC.
(4)上記各実施形態においては、第1の接着剤及び第2の接着剤として、それぞれ20MPa以上のヤング率を有する接着剤を用いることとしたが、第1の接着剤又は第2の接着剤として、倍の40MPa以上のヤング率を有する接着剤を用いて、他方を粘着剤とする構成としてもよい。この場合、片側で保持するために倍のヤング率が必要になるが、両面とも接着剤の場合と比べて製造方法が容易になる。 (4) In each of the above embodiments, as the first adhesive and the second adhesive, an adhesive having a Young's modulus of 20 MPa or more is used, but the first adhesive or the second adhesive is used. As the agent, an adhesive having a double Young's modulus of 40 MPa or more and the other as a pressure-sensitive adhesive may be used. In this case, a double Young's modulus is required for holding on one side, but the manufacturing method is easier on both sides than in the case of an adhesive.
(5)上記各実施形態においては、コロナ処理を、偏光層基材18の一方の表面と他方の表面との両方に対して行い、第1の接着剤14及び第2の接着剤16のそれぞれとの親和性を向上させることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コロナ処理を、偏光層基材の一方の表面のみに対して行い、第1の接着剤及び第2の接着剤とのうち一方との親和性を向上させることとしてもよい。また、コロナ処理を行わないこととしてもよい。
(5) In each of the above embodiments, the corona treatment is performed on both the one surface and the other surface of the
(6)上記各実施形態においては、物理的前処理は、コロナ処理の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。例えば、プラズマ処理、オゾン処理、イトロ(登録商標)処理等を用いることもできる。 (6) In each of the embodiments described above, the physical pretreatment is exemplified by the case of the corona treatment, but the present invention is not limited to this. For example, plasma treatment, ozone treatment, Itro (registered trademark) treatment, or the like can be used.
(7)上記各実施形態においては、偏光板10は、偏光板10と接着剤との親和性を向上させるための物理的前処理がなされた偏光板であるとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、偏光板は、偏光板と接着剤との親和性を向上させるための化学的前処理がなされた偏光板であるとしてもよい。このような構成とすることによっても、偏光板と接着剤との剥離を抑制することが可能となる。化学的前処理としては、例えば、シランカップリング剤の塗布等を挙げることができる。
(7) In each of the embodiments described above, the
(8)上記各実施形態においては、第1の接着剤14及び第2の接着剤16として紫外線硬化型の接着剤を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、可視光硬化型の接着剤等を用いてもよい。
(8) In each of the above embodiments, the ultraviolet curable adhesive is used as the
(9)上記各実施形態においては、偏光板の端部を接着剤が覆っていないものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、偏光板の端部を接着剤が覆っていてもよい。 (9) In each of the above embodiments, the adhesive is not covering the end of the polarizing plate, but the present invention is not limited to this. For example, an adhesive may cover the end of the polarizing plate.
(10)上記実施形態2においては、3つの液晶装置410R,410G,410Bを用いたプロジェクター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。例えば、1つ、2つ又は4つ以上の液晶装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。
(10) In the second embodiment, the projector using the three
(11)上記実施形態2においては、光源装置として、楕円面リフレクター114と、楕円面リフレクター114の第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112と、凹レンズ118とを有する光源装置110を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放物面リフレクターと、放物面リフレクターの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置を用いることもできる。 (11) In the second embodiment, as the light source device, the light source device 110 including the ellipsoidal reflector 114, the arc tube 112 having the emission center near the first focal point of the ellipsoidal reflector 114, and the concave lens 118 is used. However, the present invention is not limited to this. For example, a light source device having a parabolic reflector and an arc tube having a light emission center near the focal point of the parabolic reflector can be used.
(12)上記実施形態2においては、発光管112に配設される反射手段として副鏡116を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。反射手段として反射膜を用いることも好ましい。また、上記実施形態2に係るプロジェクター1000においては、発光管112には副鏡116が配設されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、副鏡が配設されていなくてもよい。
(12) In the second embodiment, the secondary mirror 116 is used as the reflecting means disposed in the arc tube 112, but the present invention is not limited to this. It is also preferable to use a reflective film as the reflecting means. In the
(13)上記実施形態2においては、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い。例えば、ロッド部材からなるロッドインテグレータ光学系を用いることもできる。 (13) In the second embodiment, the lens integrator optical system including the lens array is used. However, the present invention is not limited to this. For example, a rod integrator optical system made of a rod member can be used.
(14)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ー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ーに適用する場合にも可能である。 (14) The present invention is applied to a rear projection projector that projects from a side opposite to the side that observes the projected image, even when applied to a front projection projector that projects from the side that observes the projected image. Is also possible.
1,1a…光学素子、10,10a…偏光板、14,14a…第1の接着剤、16,16a…第2の接着剤、18…偏光層基材、20,20a…第1の透光性基板、30,30a…第2の透光性基板、60…コロナ処理装置、62,64…送りロール、66…処理ロール、68…電極部、70…電源装置、72…発振器、74…高圧トランス、100…照明装置、100ax…照明光軸、110…光源装置、112…発光管、114…楕円面リフレクター、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、410R,410G,410B…液晶装置、420R,420G,420B…入射側光学素子、450R,450G,450B…射出側光学素子、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、700…筐体、710…熱伝導性のスペーサー、720,722…熱伝導部材、1000…プロジェクター、L0…第1の接着剤の厚み、L1…伸びた後のS1及びS2の長さ、S1…第1の接着剤の末端の辺部、S2…第2の接着剤の末端の辺部、SCR…スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1の接着剤によって前記偏光板における一方の表面に貼り合わされた第1の透光性基板と、
第2の接着剤によって前記偏光板における他方の表面に貼り合わされた第2の透光性基板とを備え、
前記第1の透光性基板及び前記第2の透光性基板は、ともに無機材料からなる光学素子であって、
前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤のいずれのヤング率も、80℃〜110℃の温度範囲において20MPa以上であることを特徴とする光学素子。 A polarizing plate comprising a polarizing layer;
A first light-transmitting substrate bonded to one surface of the polarizing plate by a first adhesive;
A second translucent substrate bonded to the other surface of the polarizing plate by a second adhesive;
The first translucent substrate and the second translucent substrate are both optical elements made of an inorganic material,
An optical element characterized in that the Young's modulus of each of the first adhesive and the second adhesive is 20 MPa or more in a temperature range of 80 ° C to 110 ° C.
前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤は、ガラス転移点が110℃以上であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1,
The optical element, wherein the first adhesive and the second adhesive have a glass transition point of 110 ° C. or higher.
前記偏光板は、前記偏光板と、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤とのうち少なくとも一方との親和性を向上させるための物理的前処理がなされた偏光板であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1 or 2,
The polarizing plate is a polarizing plate subjected to physical pretreatment for improving the affinity between the polarizing plate and at least one of the first adhesive and the second adhesive. A featured optical element.
前記偏光板は、前記偏光板と、前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤とのうち少なくとも一方との親和性を向上させるための化学的前処理がなされた偏光板であることを特徴とする光学素子。 The optical element according to claim 1 or 2,
The polarizing plate is a polarizing plate that has been subjected to a chemical pretreatment for improving the affinity between the polarizing plate and at least one of the first adhesive and the second adhesive. A featured optical element.
前記第1の透光性基板及び前記第2の透光性基板のうち少なくとも一方は、サファイア又は水晶からなる透光性基板であることを特徴とする光学素子。 In the optical element in any one of Claims 1-4,
An optical element, wherein at least one of the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate is a light-transmitting substrate made of sapphire or quartz.
前記第1の透光性基板及び前記第2の透光性基板のうち少なくとも一方は、石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス又は立方晶の焼結体からなる透光性基板であることを特徴とする光学素子。 In the optical element in any one of Claims 1-4,
At least one of the first translucent substrate and the second translucent substrate is a translucent substrate made of quartz glass, hard glass, crystallized glass, or a cubic sintered body. An optical element.
前記第1の接着剤及び前記第2の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であることを特徴とする光学素子。 In the optical element in any one of Claims 1-6,
The optical element, wherein the first adhesive and the second adhesive are ultraviolet curable adhesives.
前記照明装置から射出された光を画像情報に応じて変調する液晶装置と、
前記液晶装置によって変調された光を投写する投写光学系と、
前記液晶装置の光入射側及び光射出側の少なくとも一方に配置された光学素子とを備えるプロジェクターであって、
前記光学素子は、請求項1〜7のいずれかに記載の光学素子であることを特徴とするプロジェクター。 A lighting device that emits light;
A liquid crystal device that modulates light emitted from the illumination device according to image information;
A projection optical system that projects light modulated by the liquid crystal device;
A projector including an optical element disposed on at least one of a light incident side and a light emission side of the liquid crystal device,
The projector according to claim 1, wherein the optical element is an optical element according to claim 1.
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