JP2013025065A - Wave plate, polarization conversion element, polarization conversion unit and projection device - Google Patents

Wave plate, polarization conversion element, polarization conversion unit and projection device Download PDF

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JP2013025065A JP2011159614A JP2011159614A JP2013025065A JP 2013025065 A JP2013025065 A JP 2013025065A JP 2011159614 A JP2011159614 A JP 2011159614A JP 2011159614 A JP2011159614 A JP 2011159614A JP 2013025065 A JP2013025065 A JP 2013025065A
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light
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polarization conversion
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Shuho Kobayashi
衆方 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wave plate that corrects influences of rotatory power and reliably functions as a half-wave plate with respect to a wavelength band in a wide range.SOLUTION: The wave plate comprises a material having birefringence and optical rotation, in which a first wave plate showing a phase difference of 180°, a second wave plate showing a phase difference of 180°, and a third wave plate showing a phase difference of 180° with respect to light at a predetermined design wavelength λ are arranged with the respective optical axes intersecting one another. The wave plate is configured in such a manner that: in each wave plate, an angle β formed by the normal line on the major face and the optical axis satisfies A(deg)≤β<90(deg); an orientation angle θ1 of the optical axis of the first wave plate, an orientation angle θ2 of the optical axis of the second wave plate and an orientation angle θ3 of the optical axis of the third wave plate satisfy θ1=15.0°+a, θ2=45.0 and θ3=75°-b, respectively; and A and a satisfy A=-7E-06a+0.0006a+0.0132a+0.1204a+0.4284a+13.155 and -15.0≤a≤8.0.

Description

本発明は、入射光の直線偏光の偏光面を回転させて出射する波長板及びそれを備えた偏
光変換素子、偏光変換ユニット及び投射装置に関する。
The present invention relates to a wavelength plate that emits by rotating a polarization plane of linearly polarized light of incident light, a polarization conversion element including the same, a polarization conversion unit, and a projection apparatus.

液晶プロジェクター等の投影型映像装置(投射装置)は、光源装置から出射された光を
画像情報に応じて変調し、この変調された光学像をスクリーン上に拡大投射する装置であ
る。
この投射装置では、光の利用効率を向上させるために、光源装置から出射されたランダ
ムな偏光(互いに偏光面が直交するP偏光とS偏光や、偏光面の方向が様々な直線偏光が
混在した光、円偏光、楕円偏光、等の偏光)を有する光(以下、ランダム光と称す)を複
数の中間光束に分割し、この分割された中間光束を1種類の直線偏光光に変換し、統一し
て出射するために偏光変換素子が用いられている。
かかる偏光変換素子は、一般に、両主面にPBS膜(互いに直交関係のP偏光とS偏光
のうち、何れか一方の直線偏光を透過させ、他方の直線偏光を反射させる機能を有する光
学機能膜、所謂、偏光分離膜)と反射ミラー膜とが夫々形成された無色透明なガラス等の
透光性基板を幾重にも交互に積層してなる積層体を作成し、入射面(積層面)に対して所
定の角度、例えば45(deg)(あるいは135(deg))の角度に切断して得た偏
光ビームスプリッター(PBS:Polarizing Beam Splitter)アレイ(プリズムアレイ)
の出射側表面に、有機系材料、例えばポリカーボネートフィルム製の1/2波長板を有機
系の接着剤により接着した構成を備えており、光源から出射されたランダム光は、光路上
に配置された遮光板により選択的にPBS膜に入射してS偏光光束とP偏光光束とに分離
され、例えばP偏光光束は、前記PBS膜を透過し、S偏光光束は、前記PBS膜を反射
する。
A projection type video device (projection device) such as a liquid crystal projector is a device that modulates light emitted from a light source device according to image information and enlarges and projects the modulated optical image on a screen.
In this projection device, random polarized light emitted from the light source device (P-polarized light and S-polarized light whose polarization planes are orthogonal to each other, and linearly polarized light having various polarization plane directions are mixed to improve the light utilization efficiency. Light (polarized light such as light, circularly polarized light, elliptically polarized light, etc.) (hereinafter referred to as random light) is divided into a plurality of intermediate light beams, and the divided intermediate light beams are converted into one type of linearly polarized light to be unified. Thus, a polarization conversion element is used to emit light.
Such a polarization conversion element generally has PBS functions on both main surfaces (an optical functional film having a function of transmitting either linearly polarized light of P-polarized light and S-polarized light orthogonal to each other and reflecting the other linearly polarized light). A so-called polarization separation film) and a transparent mirror made of a transparent mirror such as a transparent mirror film are formed on the incident surface (lamination surface). Polarizing beam splitter (PBS) array (prism array) obtained by cutting at a predetermined angle, for example, 45 (deg) (or 135 (deg))
Is provided with a structure in which an organic material, for example, a half-wave plate made of a polycarbonate film is bonded to the emission side surface with an organic adhesive, and the random light emitted from the light source is arranged on the optical path. The light is selectively incident on the PBS film by the light shielding plate and separated into an S-polarized light beam and a P-polarized light beam. For example, the P-polarized light beam is transmitted through the PBS film, and the S-polarized light beam is reflected on the PBS film.

前記PBS膜を透過したP偏光光束は、1/2波長板に入射すると、位相が180(d
eg)ずれることにより、S偏光の光に変換されて前記1/2波長板から出射し、前記P
BS膜を反射したS偏光光束は、反射ミラー膜でさらに反射して、前記PBSアレイの1
/2波長板が配置されていない領域の出射面から出射する。
結果として、前記偏光変換素子から出射する光はS偏光の光に統一されることとなる。
このような前記偏光変換素子に用いられる1/2波長板(位相差板)としては、光の三
原色であるR、G、Bの3波長帯を用いる液晶プロジェクターに適用可能なように、広帯
域の波長で位相差が180(deg)となり、偏光変換効率が1となって確実にP偏光を
S偏光に変換し、あるいはS偏光をP偏光に変換可能な仕様を有する広帯域若しくは波長
選択型の1/2波長板が求められている。
特許文献1には、R、G、Bのそれぞれの帯域の光が透過したときに1/2波長板とし
て機能する複数枚の1/2波長板を、各々の光学軸が互いに所定の角度で交差するように
積層することにより、広帯域で1/2波長板として機能する積層1/2波長板が提案され
ているが、これによっても、すべての波長において偏光変換効率は0.85を下回ってお
り、R、G、Bの各波長帯において完全に1/2波長板として機能しているとは言い難い
。引用文献2についても同様である。
特許文献3は、材料に水晶を用いた積層型の広帯域1/2波長板において、積層する第
1、第2の波長板の厚みの加工誤差を補正し合うように、各波長板の前記加工誤差に起因
した位相ズレ量ΔΓaとΔΓbが所定の関係式を満足するような第1、第2の波長板を積
層することにより所定の偏光変換効率を満足することができることが記載されている。
それに対し特許文献4には、R、G、Bのそれぞれの帯域の光が透過したときに1/2
波長板として機能する、複数枚の水晶よりなる1/2波長板を、各々の光学軸が互いに所
定の角度で交差するように積層し、波長板の光学軸方位角や多次モードを調整することで
全ての波長帯(R、G、B帯域)において選択的に、高い偏光変換効率を実現した1/2
波長板が記載されている。
When the P-polarized light beam transmitted through the PBS film enters the half-wave plate, the phase is 180 (d
eg) By shifting, the light is converted to S-polarized light and emitted from the half-wave plate.
The S-polarized light beam reflected from the BS film is further reflected by the reflection mirror film, and 1 of the PBS array.
/ 2 It radiates | emits from the output surface of the area | region where the wavelength plate is not arrange | positioned.
As a result, light emitted from the polarization conversion element is unified into S-polarized light.
As such a half-wave plate (retardation plate) used in the polarization conversion element, a wideband so as to be applicable to a liquid crystal projector using three wavelength bands of R, G, and B which are the three primary colors of light. The phase difference is 180 (deg) at the wavelength, the polarization conversion efficiency is 1, and the P-polarized light is reliably converted to S-polarized light, or the broadband or wavelength-selective type 1 has a specification capable of converting S-polarized light to P-polarized light. / 2 wavelength plates are required.
Patent Document 1 discloses a plurality of half-wave plates that function as half-wave plates when light in each of the R, G, and B bands is transmitted. Each optical axis is at a predetermined angle with respect to each other. A laminated half-wave plate that functions as a half-wave plate in a wide band by laminating so as to cross each other has been proposed, but this also reduces the polarization conversion efficiency below 0.85 at all wavelengths. In other words, it is difficult to say that it functions completely as a half-wave plate in each wavelength band of R, G, and B. The same applies to the cited document 2.
Patent Document 3 describes the processing of each wave plate so that the processing errors of the thicknesses of the first and second wave plates to be laminated are corrected in a laminated broadband half-wave plate using quartz as a material. It is described that a predetermined polarization conversion efficiency can be satisfied by laminating first and second wavelength plates such that phase shift amounts ΔΓa and ΔΓb caused by an error satisfy a predetermined relational expression.
On the other hand, Patent Document 4 discloses that when light in each of the R, G, and B bands is transmitted, 1/2.
A half-wave plate made of a plurality of quartz crystals functioning as a wave plate is laminated so that the optical axes intersect each other at a predetermined angle, and the optical axis azimuth and multi-order mode of the wave plate are adjusted. This realizes high polarization conversion efficiency selectively in all wavelength bands (R, G, B bands).
A waveplate is described.

特開平5−100114号公報JP-A-5-100114 特開昭59−60408号公報JP 59-60408 A 特開2008−268901公報JP 2008-268901 A 特開2007−304572公報JP 2007-304572 A 特開2005−158121公報JP 2005-158121 A

しかしながら、水晶を用いた1/4波長板について提案されている特許文献5において
課題として掲げられているように、水晶等の複屈折性を有する光学結晶材料(主に単結晶
よりなる材料)は、旋光能を有するため、特に、各波長板の切断角度(水晶板の主面にお
ける法線方向と光学軸(Z軸)との交差角度)が90deg(90degZともいう)で
はない場合などは、この旋光能の影響により、偏光変換効率が低下し、ある波長範囲では
所望の偏光変換効率を満足するような1/2波長板として機能しないという問題がある。
そこで、本発明は、上記のように旋光性及び複屈折性を有する水晶板における旋光能の
影響を補正して、入射角の依存性が低く、広帯域の波長帯において高い偏光変換効率(例
えば0.8以上)を実現可能な1/2波長板を得ることを目的としている。
However, as listed as a problem in Patent Document 5 proposed for a quarter-wave plate using quartz, an optical crystal material (mainly made of a single crystal) having birefringence such as quartz is used. In particular, since it has optical rotation power, the cutting angle of each wave plate (intersection angle between the normal direction in the main surface of the crystal plate and the optical axis (Z axis)) is not 90 deg (also referred to as 90 deg Z), etc. Due to the influence of the optical rotation power, the polarization conversion efficiency is lowered, and there is a problem that it does not function as a half-wave plate that satisfies a desired polarization conversion efficiency in a certain wavelength range.
Therefore, the present invention corrects the influence of the optical rotation power in the quartz crystal having optical rotation and birefringence as described above, has a low incident angle dependency, and has a high polarization conversion efficiency (for example, 0) in a wide wavelength band. .8 or more) is intended to obtain a half-wave plate that can be realized.

本発明は、上述の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
形態又は適用例として実現することが可能である。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例は、複屈折性と旋光性とを有する材料から構成され、波長λの光
に対して、位相差Γ1の第1波長板と、位相差Γ2の第2波長板と、位相差Γ3の第3波
長板と、を各々の光学軸が交差するように配置し、波長λ1〜λ2(λ1<λ2)の範囲
の光に対して、入射する光の直線偏光の偏光面を90(deg)回転させて出射する波長
板であって、前記波長λは、λ1≦λ≦λ2を満足し、
前記位相差Γ1、前記位相差Γ2及び前記位相差Γ3は、
Γ1=2π/λ×(ne−no)×t1
Γ2=2π/λ×(ne−no)×t2
Γ3=2π/λ×(ne−no)×t3
Γ1=Γ2=Γ3=180(deg)
但し、neは異常光屈折率、noは常光屈折率、t1は、前記第1波長板の主面法線方
向の厚み、t2は、前記第2波長板の主面法線方向の厚み、t3は、前記第3波長板の主
面法線方向の厚み
の関係を満足し、
前記各波長板において前記主面法線と前記光学軸とのなす角度βは、当該角度βの下限
値をAとした時に、
A≦β<90(deg)を満足し、
前記第1波長板の光学軸方位角θ1、前記第2波長板の光学軸方位角θ2、前記第3波
長板の光学軸方位角θ3は、前記光学軸方位角θ1の補正値をaとし、前記光学軸方位角
θ3の補正値をbとした時に、
θ1=22.5(deg)+a
θ2=45.0(deg)
θ3=67.5(deg)−b
但し、a=b≠0(deg)
を満足し、
前記角度βの下限値Aは、
13(deg)≦A
を満足することを特徴とする。
[Application Example 1] This application example is made of a material having birefringence and optical rotation, and with respect to light having a wavelength λ, a first wave plate having a phase difference Γ1 and a second wave plate having a phase difference Γ2. And a third wave plate having a phase difference Γ3 so that their optical axes intersect with each other, and polarization of linearly polarized light of incident light with respect to light in a wavelength range of λ1 to λ2 (λ1 <λ2) A wave plate that emits light by rotating the surface by 90 (deg), and the wavelength λ satisfies λ1 ≦ λ ≦ λ2.
The phase difference Γ1, the phase difference Γ2, and the phase difference Γ3 are:
Γ1 = 2π / λ × (ne-no) × t1
Γ2 = 2π / λ × (ne-no) × t2
Γ3 = 2π / λ × (ne-no) × t3
Γ1 = Γ2 = Γ3 = 180 (deg)
Where ne is the extraordinary refractive index, no is the ordinary refractive index, t1 is the thickness of the first wave plate in the normal direction of the main surface, t2 is the thickness of the second wave plate in the direction of the main surface normal, and t3 Satisfies the relationship of the thickness of the third wave plate in the normal direction of the principal surface,
In each wave plate, the angle β formed by the principal surface normal and the optical axis is A when the lower limit of the angle β is A,
A ≦ β <90 (deg) is satisfied,
The optical axis azimuth angle θ1 of the first wave plate, the optical axis azimuth angle θ2 of the second wave plate, and the optical axis azimuth angle θ3 of the third wave plate are a correction value of the optical axis azimuth angle θ1, and When the correction value of the optical axis azimuth angle θ3 is b,
θ1 = 22.5 (deg) + a
θ2 = 45.0 (deg)
θ3 = 67.5 (deg) −b
However, a = b ≠ 0 (deg)
Satisfied,
The lower limit A of the angle β is
13 (deg) ≦ A
It is characterized by satisfying.

本適用例によれば、旋光性及び複屈折性を有する水晶板における旋光能の影響を補正し
て、広帯域の波長帯において高い偏光変換効率(例えば0.8以上)を実現可能な1/2
波長板とすることが出来る。
According to this application example, it is possible to realize a high polarization conversion efficiency (e.g., 0.8 or more) in a wide wavelength band by correcting the influence of the optical rotatory power in a quartz plate having optical rotation and birefringence.
It can be a wave plate.

[適用例2]本適用例は、適用例1の波長板において、前記角度βの下限値Aは、
A=−7E−06a+0.0006a+0.0132a+0.1204a+0
.4284a+13.155
を満足し、
前記光学軸方位角θ1の補正値aは、−15.0(deg)≦a≦8.0(deg)
を満足することを特徴とする。
[Application Example 2] In this application example, in the wave plate of Application Example 1, the lower limit value A of the angle β is:
A = -7E-06a 5 + 0.0006a 4 + 0.0132a 3 + 0.1204a 2 +0
. 4284a + 13.155
Satisfied,
The correction value a of the optical axis azimuth angle θ1 is −15.0 (deg) ≦ a ≦ 8.0 (deg).
It is characterized by satisfying.

本適用例によれば、波長400nm乃至波長700nmの範囲において、偏光変換効率
の平均ロスが20パーセント以下となり、波長500nm乃至600nmの範囲において
変更変換効率の平均ロスが10パーセント以下となる高い偏光変換効率を実現可能な1/
2波長板とすることが出来る。
According to this application example, the average loss of the polarization conversion efficiency is 20% or less in the wavelength range of 400 nm to 700 nm, and the high polarization conversion in which the average loss of the changed conversion efficiency is 10% or less in the wavelength range of 500 nm to 600 nm. 1 / can achieve efficiency
A two-wave plate can be used.

[適用例3]本適用例は、適用例1又は2に記載の波長板において、前記波長λ1は、
400nmであり、前記波長λ2は、700nmであり、前記波長λは、λ=(λ1+λ
2)/2=550nmを満足することを特徴とする。
Application Example 3 This application example is the wavelength plate according to Application Example 1 or 2, wherein the wavelength λ1 is:
400 nm, the wavelength λ2 is 700 nm, and the wavelength λ is λ = (λ1 + λ
2) / 2 = 550 nm is satisfied.

本適用例によれば、設計波長が、G帯域の中心となるようにして、プロジェクターにお
いて最も良好な特性が求められるG帯域において最も偏光変換効率を高くすることが出来
る。
According to this application example, the polarization conversion efficiency can be maximized in the G band where the best characteristics are required in the projector by setting the design wavelength to the center of the G band.

[適用例4]本適用例は、適用例1又は2に記載の波長板において、前記波長λ3を5
00nmとし、前記波長λ4を600nmとしたとき、前記波長λと、前記波長λ3及び
前記波長λ4との関係が、λ3≦λ≦λ4を満足することを特徴とする。
[Application Example 4] In this application example, in the wave plate according to Application Example 1 or 2, the wavelength λ3 is 5
When the wavelength λ4 is 600 nm and the wavelength λ4 is 600 nm, the relationship between the wavelength λ and the wavelengths λ3 and λ4 satisfies λ3 ≦ λ ≦ λ4.

本適用例によれば、設計波長が、G帯域の中心となるようにして、プロジェクターにお
いて最も良好な特性が求められるG帯域において最も偏光変換効率を高くすることが出来
る。
According to this application example, the polarization conversion efficiency can be maximized in the G band where the best characteristics are required in the projector by setting the design wavelength to the center of the G band.

[適用例5]本適用例は、互いに略平行な光入射面及び光出射面を有し、前記光入射面
あるいは前記光出射面に対して所定の傾斜角度を有する接合面によって接着剤を介して接
合された複数の透光性基板と、複数の前記透光性基板の間の境界部に交互に設けられ、前
記光入射面に入射した光を偏光方向が互いに直交する異なる2種類の直線偏光に分離して
一方の直線偏光を透過させ、他方の直線偏光を反射する偏光分離部と、反射された前記他
方の直線偏光光束を反射し、光路の向きを変える反射部と、を有する光学素子と、前記光
出射面であって、前記偏光分離部の上部の領域又は前記反射部の上部の領域に配置され、
前記2種類の直線偏光のうち何れか一方の直線偏光の偏光面を回転させて他方の直線偏光
の偏光面と平行な直線偏光に変換して出射する波長板と、を備え、前記波長板は、適用例
1乃至4の何れかに記載の波長板であり、前記接着層は、紫外線硬化型の接着剤であり、
厚みが5μm以上10μm以下であることを特徴とする。
Application Example 5 This application example has a light incident surface and a light output surface that are substantially parallel to each other, and an adhesive is interposed between the light incident surface and a bonding surface having a predetermined inclination angle with respect to the light output surface. Two kinds of straight lines that are alternately provided at boundaries between the plurality of translucent substrates joined together and the plurality of translucent substrates, and whose polarization directions are orthogonal to each other. An optical device having a polarization separating unit that separates polarized light and transmits one linearly polarized light and reflects the other linearly polarized light, and a reflecting unit that reflects the other linearly polarized light beam reflected and changes the direction of the optical path. An element and the light exit surface, and disposed in an upper region of the polarization separation unit or an upper region of the reflection unit;
A wavelength plate that rotates the polarization plane of one of the two types of linearly polarized light, converts it into a linearly polarized light parallel to the polarization plane of the other linearly polarized light, and emits the waveplate, The wave plate according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein the adhesive layer is an ultraviolet curable adhesive,
The thickness is 5 μm or more and 10 μm or less.

本適用例によれば、光学素子を作成する際の接着剤として耐熱・耐光性能に優れた紫外
線硬化製樹脂接着剤を用いることで高耐熱・高耐光性であり、更に、光学軸方位角を上記
のように設定し、且つ旋光能の影響を補正するようにしたことで、広帯域の光に対して確
実に1/2波長板として機能する位相差板を備えた偏光変換素子の構造を実現することが
出来る。
また、接着層の厚みが10μm以下であり、十分に薄いため、光入射面などを研磨する
際に透光性基板の角部が削られてしまうことがない。従って、光の透過領域が狭くなると
いう問題もない。
According to this application example, by using an ultraviolet curable resin adhesive excellent in heat resistance and light resistance performance as an adhesive when creating an optical element, it has high heat resistance and light resistance, and further, the optical axis azimuth is By setting as described above and correcting for the effect of optical rotation, the structure of a polarization conversion element equipped with a retardation plate that reliably functions as a half-wave plate for broadband light is realized. I can do it.
Further, since the thickness of the adhesive layer is 10 μm or less and is sufficiently thin, the corner portion of the translucent substrate is not scraped when the light incident surface or the like is polished. Therefore, there is no problem that the light transmission region becomes narrow.

[適用例6]本適用例は、適用例5に記載の偏光変換素子において、前記接着層は、変
性アクリレート又は変性メタクリレートを主成分とすることを特徴とする。
Application Example 6 This application example is the polarization conversion element according to Application Example 5, wherein the adhesive layer contains a modified acrylate or a modified methacrylate as a main component.

本適用例によれば、透明基板の接着に耐熱・耐光性能に優れた紫外線硬化製樹脂接着剤
を用いることで、偏光変換素子を高耐熱性・高耐光性として長寿命とすることが出来る。
According to this application example, by using an ultraviolet curable resin adhesive excellent in heat resistance and light resistance performance for adhesion of the transparent substrate, the polarization conversion element can have high heat resistance and high light resistance and can have a long life.

[適用例7]本適用例は、適用例5又は6に記載の偏光変換素子と、当該偏光変換素子
を固定する固定枠と、を備える偏光変換ユニットを特徴とする。
Application Example 7 This application example is characterized by a polarization conversion unit including the polarization conversion element according to Application Example 5 or 6, and a fixed frame for fixing the polarization conversion element.

本適用例によれば、本発明の偏光変換素子を備えることで、長寿命で光学特性に優れた
偏光変換ユニットとすることが出来る。
According to this application example, by providing the polarization conversion element of the present invention, a polarization conversion unit having a long lifetime and excellent optical characteristics can be obtained.

[適用例8]本適用例は、光を出射する光源装置と、該光源装置からの光を、1種類の
偏光光に変換する適用例7に記載の偏光変換ユニットと、当該偏光変換ユニットからの偏
光光を画像情報に応じて光学像を形成する光変調装置と、該光変調装置にて形成された前
記光学像を拡大投射する投射光学装置と、を備える投射装置を特徴とする。
Application Example 8 This application example includes a light source device that emits light, the polarization conversion unit according to Application Example 7 that converts light from the light source device into one type of polarized light, and the polarization conversion unit. A projection apparatus comprising: a light modulation device that forms an optical image of the polarized light according to image information; and a projection optical device that enlarges and projects the optical image formed by the light modulation device.

本適用例によれば、本発明の偏光変換素子を備えることで、長寿命で光学特性に優れた
偏光変換ユニットとすることが出来る。
According to this application example, by providing the polarization conversion element of the present invention, a polarization conversion unit having a long lifetime and excellent optical characteristics can be obtained.

本発明の実施の形態に係る位相差板の一例としての積層1/2波長板の構成を示す図。The figure which shows the structure of the lamination | stacking 1/2 wavelength plate as an example of the phase difference plate which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す積層1/2波長板1における偏光状態を説明する図。The figure explaining the polarization state in the laminated half-wave plate 1 shown in FIG. 波長板の旋光能を考慮した場合の偏光状態を示す図。The figure which shows the polarization state at the time of considering the optical rotatory power of a waveplate. 切断角度の下限値と、光学軸方位角の補正値と、厚みのシミュレーション結果を示すグラフ図。The graph which shows the lower limit of a cutting angle, the correction value of an optical axis azimuth, and the simulation result of thickness. 波長400nmから700nmに対する積層1/2波長板の変換効率を示す図。The figure which shows the conversion efficiency of the lamination | stacking 1/2 wavelength plate with respect to wavelength 400nm to 700nm. 波長400nmから700nmに対する積層1/2波長板の変換効率を示す図。The figure which shows the conversion efficiency of the lamination | stacking 1/2 wavelength plate with respect to wavelength 400nm to 700nm. 波長400nmから700nmに対する積層1/2波長板の変換効率を示す図。The figure which shows the conversion efficiency of the lamination | stacking 1/2 wavelength plate with respect to wavelength 400nm to 700nm. 本発明の積層波長板を適用した偏光変換素子の一例を示す図。The figure which shows an example of the polarization conversion element to which the laminated wave plate of this invention is applied. 従来の偏光変換素子の問題点を詳細に説明する図。The figure explaining the problem of the conventional polarization conversion element in detail. 従来の偏光変換素子の問題点を詳細に説明する図。The figure explaining the problem of the conventional polarization conversion element in detail. プラズマ重合膜の組成を説明する概略図。Schematic explaining the composition of a plasma polymerization film. 他の実施形態に係る偏光変換素子を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the polarization conversion element which concerns on other embodiment. 図12の偏光変換素子の一部分を拡大して示した断面図。Sectional drawing which expanded and showed a part of polarization conversion element of FIG. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 偏光変換素子の製造工程を説明する図。The figure explaining the manufacturing process of a polarization conversion element. 実施例1及び従来例1の耐熱性試験を示す図。The figure which shows the heat resistance test of Example 1 and the prior art example 1. FIG. 本発明に係る実施例2から実施例6までの平坦度試験の結果を示す図。The figure which shows the result of the flatness test from Example 2 to Example 6 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例7から実施例11までの平坦度試験の結果を示す図。The figure which shows the result of the flatness test from Example 7 to Example 11 which concerns on this invention. 比較例2の平坦度試験の結果を示す図。The figure which shows the result of the flatness test of the comparative example 2. 本発明の実施の形態に係る偏光変換素子を組み込んだ偏光変換ユニットの外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the polarization conversion unit incorporating the polarization conversion element which concerns on embodiment of this invention. 図25の偏光変換ユニットの分解斜視図。FIG. 26 is an exploded perspective view of the polarization conversion unit of FIG. 25. 本発明の実施の形態に係る偏光変換素子を適用した投光装置の一例としての液晶プロジェクターを示す図。The figure which shows the liquid crystal projector as an example of the light projection apparatus to which the polarization conversion element which concerns on embodiment of this invention is applied.

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

[波長板の構造]
以下に、本発明の実施の形態に係る位相差板の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る位相差板の一例としての積層1/2波長板の構成を
示す図であり、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図、(c)は、側面図である。
図1(a)に示すように、本発明に係る積層1/2波長板1は、旋光性及び複屈折性を
有する水晶等の無機光学結晶を用いた第1の波長板2と、第2の波長板4と、第3の波長
板6と、を夫々の光学軸3、光学軸5、光学軸7が交差するように貼り合わせた構成を備
え、全体として、光源側から入射する直線偏光光Aの位相を180(deg)ずらし、偏
光面をθ=90(deg)回転させた直線偏光光Bに変換して出射する1/2波長板とし
て機能するように構成する。
図1(b)に示すように、第1の波長板2の光学軸方位角をθ1、第2の波長板4の光
学軸方位角をθ2、第3の波長板6の光学軸方位角をθ3とする。なお、光学軸方位角と
は、結晶光学軸と、積層波長板に入射する直線偏光光の偏光面とのなす角度である。
尚、本実施例では、第1の波長板2と、第2の波長板4と、第3の波長板6を積層して
いるが、これに限らず、前記θ1、θ2、θ3を本発明が提案する光学設計条件に基づい
て設定しさえすればよく、第1の波長板2と、第2の波長板4、第3の波長板6とを積層
せず、空間的に配置してもよいことは言うまでもない。
[Wave plate structure]
Below, the structure of the phase difference plate which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a laminated half-wave plate as an example of a retardation plate according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is an exploded perspective view, and FIG. ) Is a side view.
As shown in FIG. 1A, a laminated half-wave plate 1 according to the present invention includes a first wave plate 2 using an inorganic optical crystal such as quartz having optical rotation and birefringence, and a second wave plate 2. Linearly polarized light that is incident from the light source side as a whole, and has a structure in which the optical plate 3, the third optical plate 6, and the optical plate 3, the optical axis 5, and the optical axis 7 are crossed. The phase of the light A is shifted by 180 (deg), and the polarization plane is converted to linearly polarized light B rotated by θ = 90 (deg) to function as a half-wave plate that emits.
As shown in FIG. 1B, the optical axis azimuth of the first wave plate 2 is θ1, the optical axis azimuth of the second wave plate 4 is θ2, and the optical axis azimuth of the third wave plate 6 is Let θ3. The optical axis azimuth is an angle formed between the crystal optical axis and the polarization plane of linearly polarized light incident on the laminated wave plate.
In the present embodiment, the first wave plate 2, the second wave plate 4, and the third wave plate 6 are laminated. However, the present invention is not limited to this, and the above θ1, θ2, and θ3 are used in the present invention. Need only be set based on the optical design conditions proposed by, and the first wave plate 2, the second wave plate 4, and the third wave plate 6 may be spatially arranged without being stacked. Needless to say, it is good.

さらに、図1(c)に示すように、第1の波長板2の切断角度(水晶板の主面における
法線方向と結晶光学軸(Z軸)との交差角度)と、第2の波長板4の切断角度、さらに第
3の波長板6の切断角度は、ともにβ(deg)Z(β<90(deg))としている。
これは、水晶等から構成される波長板においては、切断角度βを90(deg)Zより
小さくすることで厚みが増加し、製造工程や組立工程における取り扱いが容易になるため
である。
ところで、本発明の積層1/2波長板1を液晶プロジェクターに組み込む偏光変換素子
に用いる場合、液晶プロジェクターに必要な各波長帯(B(青:400nm帯)、G(緑
:500nm帯)、R(赤:675nm))において、偏光変換効率が1となり、位相差
が180(deg)となることが求められる。
そこで、所定の設計波長λ、例えば520nmの光(緑)に対する第1の波長板2の位
相差をΓ1、第2の波長板4の位相差をΓ2、第3の波長板6の位相差をΓ3としたとき
に、
Γ1=180(deg)・・・(1)
Γ2=180(deg)・・・(2)
Γ3=180(deg)・・・(3)
を満足するように、第1、第2、第3の波長板2、4、6の厚みを設定する。
Further, as shown in FIG. 1C, the cutting angle of the first wave plate 2 (intersection angle between the normal direction on the main surface of the quartz plate and the crystal optical axis (Z axis)) and the second wavelength The cutting angle of the plate 4 and the cutting angle of the third wave plate 6 are both β (deg) Z (β <90 (deg)).
This is because a wave plate made of quartz or the like increases the thickness by making the cutting angle β smaller than 90 (deg) Z, and the handling in the manufacturing process and the assembling process becomes easy.
By the way, when the laminated half-wave plate 1 of the present invention is used for a polarization conversion element incorporated in a liquid crystal projector, each wavelength band (B (blue: 400 nm band), G (green: 500 nm band), R required for the liquid crystal projector is used. (Red: 675 nm)), it is required that the polarization conversion efficiency is 1 and the phase difference is 180 (deg).
Therefore, the phase difference of the first wave plate 2 with respect to a predetermined design wavelength λ, for example, light of 520 nm (green) is Γ1, the phase difference of the second wave plate 4 is Γ2, and the phase difference of the third wave plate 6 is When Γ3,
Γ1 = 180 (deg) (1)
Γ2 = 180 (deg) (2)
Γ3 = 180 (deg) (3)
The thicknesses of the first, second, and third wave plates 2, 4, and 6 are set so as to satisfy the above.

波長λの光に対する位相差Γと波長板の厚みtとの関係は、
Γ=2π/λ×(ne−no)×t
但し、neは異常光の屈折率、neは常光の屈折率
で表すことができる。
従って、第1の波長板2の厚みをt1、第2の波長板4の厚みをt2、第3の波長板6
の厚みをt3とした場合、
Γ1=2π/λ×(ne−no)×t1
Γ2=2π/λ×(ne−no)×t2
Γ3=2π/λ×(ne−no)×t3
となる。
また、neとnoの値は、設計波長λの値に依存し、neは更に波長板の切断角度βに
も依存しているので、前記切断角度βや前記設計波長λの値に応じて、neとnoが変化
するため、(ne−no)の値は変化することとなる。
The relationship between the phase difference Γ for light of wavelength λ and the thickness t of the wave plate is
Γ = 2π / λ × (ne-no) × t
However, ne can be represented by the refractive index of extraordinary light, and ne can be represented by the refractive index of ordinary light.
Therefore, the thickness of the first wave plate 2 is t1, the thickness of the second wave plate 4 is t2, and the third wave plate 6
When the thickness of t3 is
Γ1 = 2π / λ × (ne-no) × t1
Γ2 = 2π / λ × (ne-no) × t2
Γ3 = 2π / λ × (ne-no) × t3
It becomes.
Further, the values of ne and no depend on the value of the design wavelength λ, and ne further depends on the cutting angle β of the wave plate. Therefore, depending on the cutting angle β and the design wavelength λ, Since ne and no change, the value of (ne-no) will change.

ところで、図1に示す場合において、水晶板が有する旋光能を考慮しない場合を想定し
たとき、直線偏光の偏光面をθ(deg)回転させるには、光学軸方位角θ1、θ2、θ
3が、それぞれ
|θ2−θ1|=θ/3
|θ3−θ2|=θ/3
但し、θは偏光面を回転させるべき角度
の関係を満たせばよい。
本発明の積層波長板は、例えば、偏光変換素子に用いる場合は、入射するP偏光をS偏
光に変換させる1/2波長板として作用すべきものであるので、θ=90(deg)とな
るから、求められる光学軸方位角の差は、|θ1−θ2|=30(deg)、|θ3−θ
2|=30(deg)である。
従って、例えば、θ1=15(deg)、θ2=45(deg)、θ3=75(deg
)とすることで、1/2波長板として作用することが可能となる。
なお、光学軸方位角θ1、θ2、θ3の範囲は、要求仕様に応じて或いは許容誤差とし
て、設定角度から±2(deg)の範囲で有効である。
しかしながら、図1(c)について説明したように、切断角度βを90(deg)より
も小さくしていくことで、水晶等光学結晶体の有する旋光能の影響を受けやすくなり、か
かる旋光能によって各波長板を通過するときに旋光回転してしまうので積層波長板全体と
して所望の偏光変換効率が得られないという問題が生じる。
By the way, in the case shown in FIG. 1, assuming that the optical rotatory power of the quartz plate is not taken into account, in order to rotate the polarization plane of linearly polarized light by θ (deg), the optical axis azimuth angles θ1, θ2, θ
3 is | θ2−θ1 | = θ / 3, respectively.
| Θ3-θ2 | = θ / 3
However, it is sufficient that θ satisfies the relationship of the angle at which the polarization plane should be rotated.
For example, when the laminated wave plate of the present invention is used for a polarization conversion element, it should act as a half-wave plate for converting incident P-polarized light to S-polarized light, and therefore θ = 90 (deg). The difference between the obtained optical axis azimuth angles is | θ1−θ2 | = 30 (deg), | θ3−θ.
2 | = 30 (deg).
Thus, for example, θ1 = 15 (deg), θ2 = 45 (deg), θ3 = 75 (deg)
), It becomes possible to act as a half-wave plate.
The ranges of the optical axis azimuth angles θ1, θ2, and θ3 are effective within a range of ± 2 (deg) from the set angle in accordance with required specifications or as an allowable error.
However, as described with reference to FIG. 1 (c), by making the cutting angle β smaller than 90 (deg), it becomes easy to be influenced by the optical rotatory power of an optical crystal such as quartz, Since the optical rotation rotates when passing through each wave plate, there arises a problem that a desired polarization conversion efficiency cannot be obtained as a whole laminated wave plate.

本願発明者は、この旋光能の影響を補正するためには、即ち、水晶板が有する旋光能を
考慮する場合には、第1の波長板2と第3の波長板6の光学軸方位角θ1、θ3を調整し
て回転軸(光軸)を補正する必要があることに思い至った。
これに基づき、第1の波長板の光学軸方位角θ1、第3の波長板の光学軸方位角θ3を
調整値補正値a、bにより調整し、
θ1=15(deg)+a(deg)・・・(4)
θ3=75(deg)−b(deg)・・・(5)
但し、a=b
を満足するように設定する。
この場合、|θ1−θ2|<30(deg)、|θ2−θ3|<30(deg)となる

ただし、切断角度βの値に起因する旋光能の影響の大小(波長板における旋光回転によ
る直線偏光の回転のズレ量)によっては、上記の光学軸方位角の調整によっては、旋光能
の影響を補正仕切れない場合もある。
従って、本発明では、光学軸方位角の調整によって旋光能の影響を補正し得る切断角度
βの最小値(下限値)Aと、切断角度βが、A≦β<90(deg)を満たす場合に光学
軸方位角の調整量aが取り得る値の範囲を種々のシミュレーションを行うことによって見
いだした。
さらに、切断角度βの最適な範囲として、加工工程時や組立工程時の波長板の割れや破
損を防ぐために波長板の厚みが取り扱い上問題とならない値となる切断角度を上限として
設定することで、旋光能への対策と取り扱い上最適な厚みの確保を両立させた波長板を得
ることが出来る。
In order to correct the influence of the optical rotatory power, that is, when considering the optical rotatory power possessed by the quartz plate, the inventor of the present application, the optical axis azimuth angles of the first wave plate 2 and the third wave plate 6 It came to mind that it is necessary to adjust the rotation axis (optical axis) by adjusting θ1 and θ3.
Based on this, the optical axis azimuth θ1 of the first wave plate and the optical axis azimuth θ3 of the third wave plate are adjusted by the adjustment value correction values a and b,
θ1 = 15 (deg) + a (deg) (4)
θ3 = 75 (deg) −b (deg) (5)
However, a = b
Set to satisfy.
In this case, | θ1-θ2 | <30 (deg) and | θ2-θ3 | <30 (deg).
However, depending on the magnitude of the effect of the optical rotation due to the value of the cutting angle β (the amount of deviation of the rotation of the linearly polarized light due to the optical rotation in the wave plate), depending on the adjustment of the optical axis azimuth, the effect of the optical activity may be reduced. In some cases, the correction cannot be partitioned.
Therefore, in the present invention, when the minimum value (lower limit value) A of the cutting angle β and the cutting angle β satisfy A ≦ β <90 (deg) that can correct the influence of the optical rotation power by adjusting the optical axis azimuth. In addition, the range of values that can be taken by the adjustment amount a of the optical axis azimuth was found by performing various simulations.
Furthermore, as the optimum range of the cutting angle β, by setting the upper limit of the cutting angle at which the thickness of the wave plate is a value that does not cause a problem in handling in order to prevent the wave plate from being broken or damaged during the processing process or the assembly process. In addition, it is possible to obtain a wave plate that achieves both measures for optical rotation and securing an optimum thickness for handling.

まず、第1の波長板2と、第2の波長板4と、第3の波長板6と、から構成される本発
明に係る1/2波長板において、光源側から入射する直線偏光光Aの偏光面を90(de
g)回転させた直線偏光光Bに変換して出射することを実現するために、基本となる補正
前の構成について考える。
すなわち、第1の波長板2と第3の波長板6において、旋光能の影響を考慮せず、第1
の波長板2の光学軸方位角θ1と第3の波長板6の光学軸方位角θ3の値を、調整前の値
とする。
First, in the half-wave plate according to the present invention composed of the first wave plate 2, the second wave plate 4, and the third wave plate 6, linearly polarized light A incident from the light source side. The polarization plane of 90 (de
g) In order to realize that the light is converted into the linearly polarized light B that has been rotated and emitted, the basic configuration before correction is considered.
That is, in the first wave plate 2 and the third wave plate 6, the first wave plate 1 and the third wave plate 6 are considered without considering the effect of optical rotation.
The values of the optical axis azimuth θ1 of the wave plate 2 and the optical axis azimuth θ3 of the third wave plate 6 are values before adjustment.

上記の式(1)、(2)、(3)における位相差、光学軸方位角の値は、第1、第2及
び第3の波長板2、4、6を用いて全体として1/2波長板1を構成する場合に所望する
広範囲の波長帯で位相差を180(deg)とするために、積層1/2波長板1を構成す
る第1、第2及び第3の波長板2、4、6について、所定の波長(例えば、520nm)
での夫々の位相差Γ1、Γ2、Γ3、夫々の光学軸方位角θ1、θ2、θ3といったパラ
メータを種々変化させて最適な位相差、変換効率等を求める手法をとる。
そして、
Γ1=180(deg)・・・(6)
Γ2=180(deg)・・・(7)
Γ3=180(deg)・・・(8)
θ1=15(deg)・・・(9)
θ2=45(deg)・・・(10)
θ3=75(deg)・・・(11)
上記式(6)〜(8)の値を満足する場合に、上記RGB3波長帯の光に対して位相差
が180(deg)となり、偏光変換効率がほぼ1となることが見出された。
ここで、設計波長λの取りうる値の範囲は、510≦λ≦530(nm)となる。
なお、図1において、第1の波長板2と第3の波長板6の光学軸方位角を入れ替えても
良い。言い換えれば、光の入射方向に対して、第1の波長板2と、第3の波長板6の配置
順を入れ替えてもよい。
具体的には、第1の波長板2の光学軸方位角θ1と、第2の波長板4の光学軸方位角θ
2を
θ1=75(deg)・・・(9)’
θ2=45(deg)・・・(10)’
θ3=15(deg)・・・(11)’
とすることが出来る。
The values of the phase difference and the optical axis azimuth in the above formulas (1), (2), and (3) are ½ as a whole using the first, second, and third wave plates 2, 4, 6. In order to set the phase difference to 180 (deg) in a wide wavelength band desired when the wave plate 1 is formed, the first, second, and third wave plates 2 that constitute the laminated half-wave plate 1; For 4 and 6, predetermined wavelength (for example, 520 nm)
The phase difference Γ1, Γ2, Γ3 and the optical axis azimuth angles θ1, θ2, θ3 are changed variously to obtain the optimum phase difference, conversion efficiency, and the like.
And
Γ1 = 180 (deg) (6)
Γ2 = 180 (deg) (7)
Γ3 = 180 (deg) (8)
θ1 = 15 (deg) (9)
θ2 = 45 (deg) (10)
θ3 = 75 (deg) (11)
When the values of the above formulas (6) to (8) are satisfied, it has been found that the phase difference is 180 (deg) with respect to the light in the three RGB wavelength bands, and the polarization conversion efficiency is almost 1.
Here, the range of values that the design wavelength λ can take is 510 ≦ λ ≦ 530 (nm).
In FIG. 1, the optical axis azimuth angles of the first wave plate 2 and the third wave plate 6 may be interchanged. In other words, the arrangement order of the first wave plate 2 and the third wave plate 6 may be changed with respect to the light incident direction.
Specifically, the optical axis azimuth θ1 of the first wave plate 2 and the optical axis azimuth θ of the second wave plate 4
2 is θ1 = 75 (deg) (9) ′
θ2 = 45 (deg) (10) ′
θ3 = 15 (deg) (11) ′
It can be.

また、図1における第1の波長板2の光学軸方位角θ1、第2の波長板4の光学軸方位
角θ2、第3の波長板6の光学軸方位角θ3を鈍角としてもよい。
この場合、第1の波長板2の光学軸方位角θ1と、第2の波長板4の光学軸方位角θ2
、第3の波長板の6の光学軸方位角θ3が、
θ1=105(deg)・・・(12)
θ2=135(deg)・・・(13)
θ3=175(deg)・・・(14)
を満足することにより、上記3波長帯の光に対して位相差が180(deg)となり、偏
光変換効率がほぼ1となる。
また、この場合も、第1の波長板2と第3の波長板6の光学軸方位角を下記式(12)
’、(13)’、(14)’のように入れ替えても、偏光変換効率をほぼ1とすることが
出来る。
θ1=175(deg)・・・(12)’
θ2=135(deg)・・・(13)’
θ3=105(deg)・・・(14)’
Further, the optical axis azimuth θ1 of the first wave plate 2, the optical axis azimuth θ2 of the second wave plate 4, and the optical axis azimuth θ3 of the third wave plate 6 in FIG. 1 may be obtuse angles.
In this case, the optical axis azimuth θ1 of the first wave plate 2 and the optical axis azimuth θ2 of the second wave plate 4
, The optical axis azimuth θ3 of the third wave plate 6 is
θ1 = 105 (deg) (12)
θ2 = 135 (deg) (13)
θ3 = 175 (deg) (14)
By satisfying the above, the phase difference becomes 180 (deg) with respect to the light in the three wavelength bands, and the polarization conversion efficiency becomes almost 1.
Also in this case, the optical axis azimuth angles of the first wave plate 2 and the third wave plate 6 are expressed by the following formula (12).
The polarization conversion efficiency can be made substantially 1 even if they are interchanged as', (13) ', (14)'.
θ1 = 175 (deg) (12) ′
θ2 = 135 (deg) (13) ′
θ3 = 105 (deg) (14) ′

次に、上記の光学軸方位角θ1、θ2、θ3を以下にして見出したかを説明する。
はじめに、本発明に係る積層1/2波長板の実施例を見つけ出した計算手法を簡単に説
明する。直線偏光が2枚の波長板を透過した後の偏光状態は、ミューラ行列、又はジョン
ズ行列を用いて表すことができる。
E=R3・R2・R1・I・・・(15)
ここで、Iは入射光の偏光状態、Eは出射光の偏光状態を表すベクトルである。R1は
積層1/2波長板1における第1の波長板2のミューラ行列、R2は第2の波長板4のミ
ューラ行列で、R3は第3の波長板6のミューラ行列であり、夫々次式で表される。

Figure 2013025065
・・・(16)
Figure 2013025065
・・・(17)
Figure 2013025065
・・・(18)
第1、第2、第3の波長板2、4、6夫々の位相差Γ1、Γ2、Γ3、光学軸方位角度
θ1、θ2、θ3を設定して、式(16)〜(18)よりミューラ行列R1、R2、R3
を求める。 Next, a description will be given of whether the above-mentioned optical axis azimuth angles θ1, θ2, and θ3 have been found.
First, a calculation method for finding an example of the laminated half-wave plate according to the present invention will be briefly described. The polarization state after the linearly polarized light passes through the two wave plates can be expressed using a Mueller matrix or a Johns matrix.
E = R3, R2, R1, I (15)
Here, I is a vector representing the polarization state of incident light, and E is a vector representing the polarization state of outgoing light. R1 is the Mueller matrix of the first wave plate 2 in the laminated half-wave plate 1, R2 is the Mueller matrix of the second wave plate 4, and R3 is the Mueller matrix of the third wave plate 6, respectively, It is represented by
Figure 2013025065
... (16)
Figure 2013025065
... (17)
Figure 2013025065
... (18)
The phase differences Γ1, Γ2, Γ3 and optical axis azimuth angles θ1, θ2, θ3 of the first, second, and third wave plates 2, 4, and 6 are set, and a muler is obtained from the equations (16) to (18). Matrix R1, R2, R3
Ask for.

そして、入射光の偏光状態Iを設定すると、式(15)より出射光の偏光状態Eを算出
することができる。
行列としてミューラ行列を用いた場合について説明すると、出射光の偏光状態Eは次式
で表される。

Figure 2013025065
・・・(19)
Eの行列要素S01、S11、S21、S31はストークスパラメータと呼ばれ、偏光
状態を表している。このストークスパラメータを用いて、波長板の位相差Γは次式のよう
に表される。
Figure 2013025065
・・・(20)
Γ=(2m−1)×π 但し、mは正の整数
このように、式(19)を用いて位相差を算出することができる。
また、上記のように、図1に示す積層1/2波長板1は、直線偏光の偏光面を、所定の
回転角度θだけ回転させる機能を有しており、例えば、水平方向の振動面を持つ直線偏光
Aを入力光として、偏光面をθ=90(deg)だけ回転(位相変調)させて水平方向の
振動面を持つ直線偏光Bとして出射させる。 When the polarization state I of the incident light is set, the polarization state E of the emitted light can be calculated from the equation (15).
The case where a Mueller matrix is used as the matrix will be described. The polarization state E of the emitted light is expressed by the following equation.
Figure 2013025065
... (19)
The matrix elements S 01 , S 11 , S 21 and S 31 of E are called Stokes parameters and represent the polarization state. Using this Stokes parameter, the phase difference Γ of the wave plate is expressed as follows.
Figure 2013025065
... (20)
Γ = (2m−1) × π where m is a positive integer. Thus, the phase difference can be calculated using the equation (19).
Further, as described above, the laminated half-wave plate 1 shown in FIG. 1 has a function of rotating the polarization plane of linearly polarized light by a predetermined rotation angle θ. Using the linearly polarized light A as input light, the plane of polarization is rotated (phase modulation) by θ = 90 (deg) and emitted as linearly polarized light B having a horizontal vibration plane.

図2は、図1に示す積層1/2波長板1における偏光状態を説明する図であり、(a)
は、偏光状態の軌跡をポアンカレ球上に示す図、(b)は、(a)における偏光状態の軌
跡をS1S3平面に投影した図である。
この位相変調(90(deg)回転)は図2のポアンカレ球で考えると、入射、偏光状
態P0からP2へ変調させることであり、このとき必要な位相差は180(deg)であ
る。
積層1/2波長板1が、完全に1/2波長板として機能している場合、赤道上の所定の
位置P0から偏光方向が赤道に対して平行な方向となる直線偏光Aとして光線が入射する
と、第1の波長板2によって光軸R1(2・θ1)を中心にして180(deg)回転し
P1(赤道上)へ移され、さらに第2の波長板4によって光軸R2(2・θ2)を中心に
して180(deg)回転してP2(赤道上)に移され、さらに第3の波長板6によって
光軸R3(2・θ3)を中心にして180(deg)回転してP3(赤道上)に到達し、
直線偏光Aに対してθ=90(deg)だけ回転した直線偏光Bとなって1/2波長板1
を出射することになる。なお、P3は、P0から180(deg)回転した赤道上の点で
ある。
図2(a)、(b)から分かるように、ここでは水晶板の旋光能を考慮していないため
、光軸R1、光軸R2、光軸R3は赤道と交差している。
FIG. 2 is a diagram for explaining a polarization state in the laminated half-wave plate 1 shown in FIG.
FIG. 4B is a diagram showing the locus of the polarization state on the Poincare sphere, and FIG. 5B is a diagram in which the locus of the polarization state in FIG.
Considering the Poincare sphere in FIG. 2, this phase modulation (90 (deg) rotation) is to modulate from the incident and polarization state P0 to P2, and the necessary phase difference is 180 (deg).
When the laminated half-wave plate 1 functions completely as a half-wave plate, light is incident as linearly polarized light A having a polarization direction parallel to the equator from a predetermined position P0 on the equator. Then, the first wave plate 2 rotates 180 (deg) around the optical axis R1 (2 · θ1) and is moved to P1 (up the equator), and further, the second wave plate 4 moves the optical axis R2 (2. Rotate 180 (deg) around θ2) and move to P2 (on the equator), and further rotate 180 (deg) around the optical axis R3 (2 · θ3) by the third wave plate 6 to P3 (On the equator)
The half-wave plate 1 becomes a linearly polarized light B rotated by θ = 90 (deg) with respect to the linearly polarized light A.
Will be emitted. Note that P3 is a point on the equator rotated 180 (deg) from P0.
As can be seen from FIGS. 2A and 2B, the optical axis R1, the optical axis R2, and the optical axis R3 intersect with the equator because the optical rotation of the quartz plate is not considered here.

図2(c)は、図2(a)に示したポアンカレ球において1/2波長板1に入射した光
線の偏光状態の軌跡をS3軸方向から見た図(S1S2平面に投影した図)である。
第1の波長板2の光学軸方位角θ1、第2の波長板4の光学軸方位角θ2、第3の波長
板6の光学軸方位角θ3及び直線偏光A(入射光)に対する直線偏光B(出射光)の回転
角θの関係は、ポアンカレ球上では図2(c)のように表すことができる。
点O、P0、P1を結んでなる三角形OP0P1は点Oを頂点とする二等辺三角形であ
り光軸R1は三角形OP0P1の二等分線となり、辺OP0と光軸R1とのなす角は2θ
1となる。
また、点O、P1、P2を結んでなる三角形OP1P2は点Oを頂点とする二等辺三角
形であり、光軸R2は三角形OP1P2の二等分線となり、辺OP0と光軸R2とのなす
角は2θ2となる。
また、点O、P2、P3を結んでなる三角形OP2P3は点Oを頂点とする二等辺三角
形であり、光軸R3は三角形OP2P3の二等分線となり、辺OP0と光軸R3とのなす
角は2θ3となる。
FIG. 2C is a diagram (projected on the S1S2 plane) of the locus of the polarization state of the light beam incident on the half-wave plate 1 viewed from the S3 axis direction in the Poincare sphere shown in FIG. is there.
Optical axis azimuth θ1 of the first wave plate 2, optical axis azimuth θ2 of the second wave plate 4, optical axis azimuth θ3 of the third wave plate 6, and linearly polarized light B with respect to linearly polarized light A (incident light) The relation of the rotation angle θ of (emitted light) can be expressed as shown in FIG. 2C on the Poincare sphere.
A triangle OP0P1 connecting the points O, P0, and P1 is an isosceles triangle having the point O as an apex, the optical axis R1 is a bisector of the triangle OP0P1, and the angle formed between the side OP0 and the optical axis R1 is 2θ.
1
A triangle OP1P2 formed by connecting the points O, P1, and P2 is an isosceles triangle having the point O as an apex, and the optical axis R2 is a bisector of the triangle OP1P2, and an angle formed between the side OP0 and the optical axis R2. Becomes 2θ2.
A triangle OP2P3 connecting the points O, P2, and P3 is an isosceles triangle having the point O as an apex, and the optical axis R3 is a bisector of the triangle OP2P3, and an angle formed between the side OP0 and the optical axis R3. Becomes 2θ3.

さらに、出射光の偏光状態を表す行列Eと、偏光子の行列Pとの積を計算し、得られた
光量を評価値して、偏光状態を正確に判定する。これを変換効率と定義する。
具体的には、偏光子の行列Pの透過軸を90(deg)に設定し、行列Pと出射光偏光
状態を表す行列Eとの積から得られる行列Tのストークスパラメータより、90(deg
)方向の偏光面成分の光量を算出することができる。出射光偏光状態を表す行列Eと、偏
光子の行列Pとの、積は次式のようになる。
即ち、偏光子の行列Pの透過軸を所定の角度に設定し、前記光射光の偏光状態Eを表わす
行列Eと偏光子の行列Pとの積をTとすると、Tは次式で表される。
Furthermore, the product of the matrix E representing the polarization state of the emitted light and the matrix P of the polarizer is calculated, and the obtained light quantity is evaluated to determine the polarization state accurately. This is defined as conversion efficiency.
Specifically, the transmission axis of the matrix P of the polarizer is set to 90 (deg), and from the Stokes parameter of the matrix T obtained from the product of the matrix P and the matrix E representing the output light polarization state, 90 (deg)
) Direction polarization plane component light quantity can be calculated. The product of the matrix E representing the outgoing light polarization state and the polarizer matrix P is given by the following equation.
That is, when the transmission axis of the polarizer matrix P is set to a predetermined angle, and the product of the matrix E representing the polarization state E of the light radiation and the polarizer matrix P is T, T is expressed by the following equation. The

T=P・E (21)
ここで、行列Tは変換効率を表し、その要素のストークスパラメータで表すと次式のよ
うに表される。

Figure 2013025065
・・・(22)
ここで、ベクトルTのストークスパラメータのS02が光量を表している。入射光量を
1に設定すればS02が変換効率となる。
従って、積層1/2波長板1の変換効率Tは、第1、第2及び第3の波長板2、4、6
の高次モード次数n、所定の波長(例えば波長が、設計波長λ=520nmのとき)での
位相差Γ1、Γ2、Γ3、光学軸方位角θ1、θ2、θ3を様々に変化させて、シミュレ
ーションすることができる。
位相差、変換効率とも積層1/2波長板を透過した後の偏光状態を表す行列Eから求め
ることができる。 T = P ・ E (21)
Here, the matrix T represents the conversion efficiency, and is represented by the following equation when represented by the Stokes parameter of the element.

Figure 2013025065
(22)
Here, S 02 of the Stokes parameters of the vector T represents the amount of light. If the amount of incident light is set to 1, S 02 becomes the conversion efficiency.
Therefore, the conversion efficiency T of the laminated half-wave plate 1 is the first, second and third wave plates 2, 4, 6
The phase difference Γ1, Γ2, Γ3 and the optical axis azimuth angles θ1, θ2, θ3 at various wavelengths are varied and simulated at a predetermined wavelength (for example, when the wavelength is the design wavelength λ = 520 nm). can do.
Both the phase difference and the conversion efficiency can be obtained from the matrix E representing the polarization state after passing through the laminated half-wave plate.

上記の変換効率を評価基準とし、積層1/2波長板の諸パラメータである第1乃至第3
の波長板2、4、6の高次モード次数n、所定の波長(例えば波長520nm)での夫々
の位相差Γ1、Γ2、Γ3、夫々の光学軸方位角θ1、θ2、θ3を種々変化させ、計算
機を用いてシミュレーションした。
シミュレーションを繰り返し行い、所望の複数の波長帯において、変換効率が良い場合
の上記パラメータを選び出した。
Using the above conversion efficiency as an evaluation criterion, the first to third parameters which are various parameters of the laminated half-wave plate
The wave plate 2, 4 and 6 have different high-order mode orders n, respective phase differences Γ1, Γ2, and Γ3 at predetermined wavelengths (for example, a wavelength of 520 nm), and various optical axis azimuth angles θ1, θ2, and θ3. The simulation was performed using a computer.
The simulation was repeated and the above parameters were selected when the conversion efficiency was good in a desired plurality of wavelength bands.

その結果を以下に説明する。
図1に示す積層1/2波長板1の第1乃至第3の波長板2、4、6の切断角度が夫々9
0(deg)Z(水晶板の主面における法線方向と光学軸(Z軸)との交差角度が90(
deg))、波長λを520nmとしたとき、第1の波長板2の位相差Γ1、光学軸方位
角θ1が夫々180(deg)、15.0(deg)、第2の波長板4の位相差Γ2、光
学軸方位角θ2が夫々180(deg)、45.0(deg)、第3の波長板6の位相差
Γ3、光学軸方位角θ3が夫々180(deg)、75.0(deg)設定した場合に、
積層1/2波長板1の変換効率をシミュレーションにより求めた結果良好な波長−変換効
率(偏光変換効率)が得られた。
なお、光学軸方位角θ1、θ2、θ3の範囲は、要求仕様に応じて或いは許容誤差とし
て、設定角度から±2(deg)の範囲で有効である。
The results will be described below.
The cut angles of the first to third wave plates 2, 4 and 6 of the laminated half-wave plate 1 shown in FIG.
0 (deg) Z (the intersection angle between the normal direction on the main surface of the quartz plate and the optical axis (Z axis) is 90 (
deg)), when the wavelength λ is 520 nm, the phase difference Γ1 and the optical axis azimuth angle θ1 of the first wave plate 2 are 180 (deg), 15.0 (deg), and the position of the second wave plate 4, respectively. The phase difference Γ2 and the optical axis azimuth angle θ2 are 180 (deg) and 45.0 (deg), respectively. The phase difference Γ3 of the third wave plate 6 and the optical axis azimuth angle θ3 are 180 (deg) and 75.0 (deg), respectively. ) If set,
As a result of obtaining the conversion efficiency of the laminated half-wave plate 1 by simulation, a good wavelength-conversion efficiency (polarization conversion efficiency) was obtained.
The ranges of the optical axis azimuth angles θ1, θ2, and θ3 are effective within a range of ± 2 (deg) from the set angle in accordance with required specifications or as an allowable error.

次に、波長板の旋光能を考慮する場合の偏光状態について説明する。
図3は、波長板の旋光能を考慮した場合の偏光状態を示す図であり、(a)は、波長板
の旋光能を考慮した場合の偏光状態の偏光状態を、ポアンカレ球を用いて示す図、(b)
は、(a)における偏光状態の軌跡をS1S3平面に投影した図である。
図2について説明したように、積層1/2波長板1が、完全に1/2波長板として機能
している場合、赤道上の所定の位置P0から偏光方向が赤道に対して平行な方向となる直
線偏光Aとして光線が入射すると、第1の波長板2によって光軸R1を中心にして180
(deg)回転しP1(赤道上)へ移され、さらに第2の波長板4によって光軸R2を中
心にして180(deg)回転しP2(赤道上)に到達し、さらに、第3の波長板6によ
って光軸R3を中心に180(deg)回転してP3(赤道上)に到達し、直線偏光Aに
対してθ=90(deg)だけ回転した直線偏光Bとなって1/2波長板1を出射するこ
とになる。
Next, the polarization state when considering the optical rotation power of the wave plate will be described.
FIG. 3 is a diagram showing the polarization state when the optical rotation power of the wave plate is taken into account, and FIG. 3A shows the polarization state of the polarization state when taking into consideration the optical rotation power of the wave plate using a Poincare sphere. Figure, (b)
These are the figures which projected the locus | trajectory of the polarization state in (a) on the S1S3 plane.
As described with reference to FIG. 2, when the laminated half-wave plate 1 functions completely as a half-wave plate, the polarization direction from the predetermined position P0 on the equator is parallel to the equator. When a light beam is incident as the linearly polarized light A, the first wavelength plate 2 causes the optical axis R1 to be centered at 180 degrees.
(Deg) rotated and moved to P1 (on the equator), and further rotated 180 (deg) around the optical axis R2 by the second wave plate 4 to reach P2 (on the equator), and further to the third wavelength. The plate 6 rotates 180 (deg) around the optical axis R3 to reach P3 (on the equator), and becomes a linearly polarized light B rotated by θ = 90 (deg) with respect to the linearly polarized light A to be ½ wavelength. The plate 1 is emitted.

しかし、図3における場合、図3(b)に示すように、光軸R1、R2、R3は、旋光
能の影響により図3(a)と比べて北極側に持ち上がっている(光軸R1’、光軸R2’
、光軸R3’)。
光軸R1、R2、R3の持ち上がり量である角度は、2ρとなりえる。ここで、ρは水
晶の旋光角であり、ρは切断角度βの値に依存し、βの値が少なくなるほど持ち上がり量
は増加し、旋光能の影響は大きくなっている。
このため、光軸R1’、R2’、R3’を中心に180(deg)回転した光は、図3
(a)における赤道上の点P1、点P2に到達できず、北極側にずれた点P1’(≠P1
)、点P2’(≠P2)、点P3’(≠P3)に到達する。
従って、この状態では、図3のポアンカレ球が表現する積層波長板は、1/2波長板と
して完全には機能出来ていない。
この場合は、各波長板の光学軸方位角を調整することにより、光軸R1’、光軸R3’
を図3(c)のようにずらして(光軸R1’’、光軸R3’’)、直線偏光が点P2に到
達するようにする。
具体的には、図1で説明したように、第1の波長板2の光学軸方位角θ1、第2の波長
板4の光学軸方位角θ2が、
θ1=15.0(deg)+a(deg)
θ3=67.5(deg)−b(deg)
a=b≠0(deg)
を満たすようにする。この場合、光軸R1(光軸R1’’)、光軸R3(光軸R3’’)
は、図2(b)に示す場合に比べ、夫々P1側、P2側に寄ることになる。
なお、光学軸方位角θ1、θ2、θ3の範囲は、要求仕様に応じて或いは許容誤差とし
て、設定角度から±2(deg)の範囲で有効である。
However, in the case of FIG. 3, as shown in FIG. 3 (b), the optical axes R1, R2, and R3 are lifted to the north pole side compared to FIG. 3 (a) due to the effect of optical rotation (optical axis R1 ′). , Optical axis R2 '
, Optical axis R3 ′).
The angle that is the lift amount of the optical axes R1, R2, and R3 can be 2ρ. Here, ρ is the optical rotation angle of the crystal, and ρ depends on the value of the cutting angle β. As the value of β decreases, the lift amount increases and the influence of the optical rotation power increases.
For this reason, the light rotated 180 (deg) around the optical axes R1 ′, R2 ′, R3 ′ is shown in FIG.
Point P1 ′ (≠ P1) that cannot reach points P1 and P2 on the equator in (a) and is shifted to the north pole side
), Point P2 ′ (≠ P2), point P3 ′ (≠ P3).
Therefore, in this state, the laminated wave plate represented by the Poincare sphere in FIG. 3 cannot function completely as a half-wave plate.
In this case, the optical axis R1 ′ and the optical axis R3 ′ are adjusted by adjusting the optical axis azimuth angle of each wave plate.
Are shifted as shown in FIG. 3C (optical axis R1 ″, optical axis R3 ″) so that the linearly polarized light reaches the point P2.
Specifically, as described in FIG. 1, the optical axis azimuth θ1 of the first wave plate 2 and the optical axis azimuth θ2 of the second wave plate 4 are
θ1 = 15.0 (deg) + a (deg)
θ3 = 67.5 (deg) −b (deg)
a = b ≠ 0 (deg)
To satisfy. In this case, the optical axis R1 (optical axis R1 ″), the optical axis R3 (optical axis R3 ″)
Is closer to the P1 side and the P2 side than the case shown in FIG.
The ranges of the optical axis azimuth angles θ1, θ2, and θ3 are effective within a range of ± 2 (deg) from the set angle in accordance with required specifications or as an allowable error.

次に、波長板における旋光能を考慮して、第1の波長板2、第2の波長板4、第3の波
長板6におけるパラメータとして、旋光能の補正が可能な(光学軸方位角を調整値して、
広帯域の波長帯において高い平均偏光変換効率(例えば0.8以上)を実現可能な1/2
波長板を実現し得る)切断角度βの下限値A、及び切断角度βが下限値A≦β<90を満
たす場合に光学軸方位角θ1、θ2の補正値a、bが取り得る値を求めた。
詳しくは、波長λ1=400nmから波長λ2=700nmにおいて、偏光変換効率の
平均ロスが20%以下であり、且つ、波長λ3=500nmから波長λ4=600nmに
おいて、偏光変換効率の平均ロスが10%以下となる上記パラメータの範囲を求めた。
なお、偏光変換効率は、上記ストークスパラメータを用いたシミュレーションによって
求めることが出来る。
波長500nm〜600nmで偏光変換効率が良好となるようにして演算したため、G
(グリーン)帯域を重視するプロジェクターに好適な波長板とすることが出来る。
Next, in consideration of the optical rotatory power in the wave plate, the optical rotatory power can be corrected as a parameter in the first wave plate 2, the second wave plate 4, and the third wave plate 6 (the optical axis azimuth is changed). Adjust the value
1/2 that can achieve high average polarization conversion efficiency (for example, 0.8 or more) in a wide wavelength band
A wave plate can be realized) When the lower limit value A of the cutting angle β and the cutting angle β satisfy the lower limit value A ≦ β <90, the correction values a and b of the optical axis azimuth angles θ1 and θ2 can be obtained. It was.
Specifically, the average loss of polarization conversion efficiency is 20% or less from wavelength λ1 = 400 nm to wavelength λ2 = 700 nm, and the average loss of polarization conversion efficiency is 10% or less from wavelength λ3 = 500 nm to wavelength λ4 = 600 nm. The range of the above parameters was determined.
The polarization conversion efficiency can be obtained by a simulation using the Stokes parameter.
Since the calculation was performed so that the polarization conversion efficiency was good at a wavelength of 500 nm to 600 nm, G
A wave plate suitable for a projector that places importance on the (green) band can be obtained.

図4は、切断角度の下限値Aと、光学軸方位角の補正値a(=b)と、厚みt(t1、
t2、t3)のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
図4のグラフは、切断角度の値を減らして波長板の厚みを増やして行く毎に、光学軸方
位角の調整によって旋光能の補正が可能な切断角度βの下限値Aが、小さくなっているこ
とを示している。なお、旋光能補正のために必要な光学軸方位角の補正値(a、b)は、
波長板の厚みが増えるのに従い増加している。
シミュレーションの結果、切断角度βの下限値Aが13(deg)≦Aを満たす場合、
光学軸方位角の調整によって旋光能が補正可能であることが見出された。
特に、図4のグラフに示すように、切断角度の下限値Aが、以下の近似(5次)多項式
を満足する場合に、上記のシミュレーション条件を満たす(波長λ1=400nmから波
長λ2=700nmにおいて、偏光変換効率の平均ロスが20%以下であり、且つ、波長
λ3=500nmから波長λ4=600nmにおいて、偏光変換効率の平均ロスが10%
以下となる)ように、旋光能を補正することが出来る。
A=−7E−06a+0.0006a+0.0132a+0.1204a+0.
4284a+13.155
この場合の補正値aは、−15.0(deg)≦a≦8.0(deg)を満足する。
また、下限値Aは、a=−15.0(deg)の時、A=24.5(deg)となり、
a=3.0(deg)の時、A=13.0(deg)、a=8.0(deg)の時、A=
33.0(deg)となる。
また、第1の波長板2、第2の波長板4、第3の波長板6の板厚t1,t2、t3につ
いて、t1=t2=t3=tとしたとき、板厚tは補正値aとの以下の近似(6次)多項
式を満足する。
t=4E−07a+9E−06a+1E−05a−0.0008a−0.005
8a−0.0146a+0.5443
この場合、a=−15.0(deg)の時、板厚tは0.1650(mm)となり、a
=−3.0(deg)の時、板厚t=0.5538(mm)となる。さらに、a=8.0
(deg)では、板厚t=0.0956(mm)である。
FIG. 4 shows the lower limit value A of the cutting angle, the correction value a (= b) of the optical axis azimuth, and the thickness t (t1,
It is a graph which shows the simulation result of t2, t3).
In the graph of FIG. 4, the lower limit value A of the cutting angle β that can correct the optical rotation power by adjusting the azimuth angle of the optical axis becomes smaller as the value of the cutting angle is decreased to increase the thickness of the wave plate. It shows that. The correction values (a, b) of the optical axis azimuth required for optical rotation correction are as follows:
It increases as the thickness of the wave plate increases.
As a result of simulation, when the lower limit value A of the cutting angle β satisfies 13 (deg) ≦ A,
It has been found that the optical rotation can be corrected by adjusting the optical axis azimuth.
In particular, as shown in the graph of FIG. 4, when the lower limit value A of the cutting angle satisfies the following approximate (5th order) polynomial, the above simulation condition is satisfied (from the wavelength λ1 = 400 nm to the wavelength λ2 = 700 nm). The average loss of polarization conversion efficiency is 20% or less, and the average loss of polarization conversion efficiency is 10% from the wavelength λ3 = 500 nm to the wavelength λ4 = 600 nm.
The optical rotation can be corrected as follows.
A = -7E-06a 5 + 0.0006a 4 + 0.0132a 3 + 0.1204a 2 +0.
4284a + 13.155
In this case, the correction value a satisfies −15.0 (deg) ≦ a ≦ 8.0 (deg).
The lower limit A is A = 24.5 (deg) when a = -15.0 (deg),
When a = 3.0 (deg), A = 13.0 (deg), when a = 8.0 (deg), A =
33.0 (deg).
When the thicknesses t1, t2, and t3 of the first wave plate 2, the second wave plate 4, and the third wave plate 6 are set to t1 = t2 = t3 = t, the plate thickness t is a correction value a. And the following approximate (sixth order) polynomial:
t = 4E-07a 6 + 9E-06a 5 + 1E-05a 4 −0.0008a 3 −0.005
8a 2 −0.0146a + 0.5443
In this case, when a = -15.0 (deg), the plate thickness t is 0.1650 (mm), and a
When == 3.0 (deg), the thickness t is 0.5538 (mm). Furthermore, a = 8.0
In (deg), the plate thickness t = 0.0956 (mm).

図5は波長400nmから700nmに対する本発明の積層1/2波長板1の変換効率
を示す図であり、各波長板の設計波長λを520nmとして、補正値aを−3.0(de
g)とし、入射角を−10(deg)から+10(deg)まで変化させた場合の波長毎
の偏光変換効率の変化を示すグラフ図である。
本発明の積層1/2波長板1は、450nm〜650nmの範囲では、入射角が−5(
deg)〜10(deg)において偏光変換効率が0.8以上となり、高い偏光変換効率
を示している。
さらに、550nm〜600nmの範囲(G帯域)においては、各入射角において偏光
変換効率がほぼ0.8〜1.0以上となり、非常に高い変換効率を呈している。
この場合、切断角度βの最小値Aは13.0(deg)である。
液晶プロジェクターで用いる青、緑、赤の波長は夫々400nm帯、500nm帯、6
75nm帯であるので、上記パラメータの積層1/2波長板1は、液晶プロジェクター等
に良好に適用可能である。
なお、切断角度βの上限は、図4の場合と同様に、ハンドリング上好ましい例えば0.
3mm以上となるように、
Γ=2π/λ×(ne−no)×t
の式から導き出せば良い。
FIG. 5 is a diagram showing the conversion efficiency of the laminated half-wave plate 1 of the present invention for wavelengths from 400 nm to 700 nm. The design wavelength λ of each wavelength plate is 520 nm, and the correction value a is −3.0 (de
It is a graph which shows the change of the polarization conversion efficiency for every wavelength when it is set as g) and an incident angle is changed from -10 (deg) to +10 (deg).
The laminated half-wave plate 1 of the present invention has an incident angle of −5 (in the range of 450 nm to 650 nm.
deg) to 10 (deg), the polarization conversion efficiency is 0.8 or more, indicating high polarization conversion efficiency.
Furthermore, in the range of 550 nm to 600 nm (G band), the polarization conversion efficiency is approximately 0.8 to 1.0 or more at each incident angle, and very high conversion efficiency is exhibited.
In this case, the minimum value A of the cutting angle β is 13.0 (deg).
The blue, green, and red wavelengths used in the liquid crystal projector are 400 nm band, 500 nm band, 6
Since it is a 75 nm band, the laminated half-wave plate 1 having the above parameters can be satisfactorily applied to a liquid crystal projector or the like.
Note that the upper limit of the cutting angle β is preferable in terms of handling, for example, as in the case of FIG.
To be 3mm or more,
Γ = 2π / λ × (ne-no) × t
It can be derived from the equation.

図6は波長400nmから700nmに対する本発明の積層1/2波長板1の変換効率
を示す図であり、各波長板の設計波長λを同じく520nmとして、補正値aを−15.
0(deg)とし、入射角を−10(deg)から+10(deg)まで変化させた場合
の波長毎の偏光変換効率の変化を示すグラフ図である。
本発明の積層1/2波長板1は、400nmから700nmの範囲全体の波長では、入
射角0(deg)〜10(deg)において偏光変換効率が0.7以上となり、高い偏光
変換効率を示している。
また、入射角が−5deg〜10degでは、500nm〜600nmの範囲(G帯域
)において、偏光変換効率が、ほぼ0.9以上となっている。
この場合、切断角度βの最小値Aは24.5(deg)である。
液晶プロジェクターで用いる青、緑、赤の波長は夫々400nm帯、500nm帯、6
75nm帯であるので、上記パラメータの積層1/2波長板1は、液晶プロジェクター等
に良好に適用可能である。
FIG. 6 is a diagram showing the conversion efficiency of the laminated half-wave plate 1 according to the present invention for wavelengths from 400 nm to 700 nm. The design wavelength λ of each wavelength plate is also 520 nm, and the correction value a is −15.
It is a graph which shows the change of the polarization conversion efficiency for every wavelength when it is set to 0 (deg) and an incident angle is changed from -10 (deg) to +10 (deg).
The laminated half-wave plate 1 of the present invention exhibits a high polarization conversion efficiency with a polarization conversion efficiency of 0.7 or more at an incident angle of 0 (deg) to 10 (deg) at wavelengths in the entire range of 400 nm to 700 nm. ing.
Further, when the incident angle is -5 deg to 10 deg, the polarization conversion efficiency is approximately 0.9 or more in the range of 500 nm to 600 nm (G band).
In this case, the minimum value A of the cutting angle β is 24.5 (deg).
The blue, green, and red wavelengths used in the liquid crystal projector are 400 nm band, 500 nm band, 6
Since it is a 75 nm band, the laminated half-wave plate 1 having the above parameters can be satisfactorily applied to a liquid crystal projector or the like.

図7は波長400nmから700nmに対する本発明の積層1/2波長板1の変換効率
を示す図であり、各波長板の設計波長λをやはり520nmとして、補正値aを8.0(
deg)とし、入射角を−10(deg)から+10(deg)まで変化させた場合の、
波長毎の偏光変換効率の変化を示すグラフ図である。
本発明の積層1/2波長板1は、各入射角において偏光変換効率が0.7以上となり、
500nm〜600nmの範囲(G帯域)においても、入射角−5(deg)〜10(d
eg)においてほぼ偏光変換効率が、0.9以上となっている。
この場合、切断角度βの最小値Aは24.5(deg)である。
液晶プロジェクターで用いる青、緑、赤の波長は夫々400nm帯、500nm帯、6
75nm帯であるので、上記パラメータの積層1/2波長板1は、液晶プロジェクター等
に良好に適用可能である。
積層1/2波長板が対応すべき波長帯は、RGBのみならず、他の波長の色を加えた、
4波長、5波長にも対応可能としてもよい。
また、設計波長λを、550nmとして設計すれば、G帯域の中心波長にて最も偏光変
換効率を良好にして、プロジェクターに用いるためのより好適な波長板を実現出来る。
以上説明したように、本発明によれば、水晶等の無機結晶材料よりなる波長板における
旋光能を補正し、入射角依存性を改善して高い偏光変換効率を有する高い性能の波長板を
得ることが出来る。
FIG. 7 is a graph showing the conversion efficiency of the laminated half-wave plate 1 of the present invention for wavelengths from 400 nm to 700 nm. The design wavelength λ of each wave plate is also 520 nm, and the correction value a is 8.0 (
deg), and the incident angle is changed from −10 (deg) to +10 (deg).
It is a graph which shows the change of the polarization conversion efficiency for every wavelength.
The laminated half-wave plate 1 of the present invention has a polarization conversion efficiency of 0.7 or more at each incident angle,
Even in the range of 500 nm to 600 nm (G band), the incident angle is −5 (deg) to 10 (d
eg), the polarization conversion efficiency is approximately 0.9 or more.
In this case, the minimum value A of the cutting angle β is 24.5 (deg).
The blue, green, and red wavelengths used in the liquid crystal projector are 400 nm band, 500 nm band, 6
Since it is a 75 nm band, the laminated half-wave plate 1 having the above parameters can be satisfactorily applied to a liquid crystal projector or the like.
The wavelength band to which the laminated half-wave plate should correspond is not only RGB but also other colors added.
It may be possible to cope with four wavelengths and five wavelengths.
If the design wavelength λ is designed to be 550 nm, the polarization conversion efficiency is most favorable at the center wavelength in the G band, and a more suitable wave plate for use in a projector can be realized.
As described above, according to the present invention, the optical performance of a wave plate made of an inorganic crystal material such as quartz is corrected, the incident angle dependency is improved, and a high-performance wave plate having high polarization conversion efficiency is obtained. I can do it.

図8は、本発明の積層波長板を適用した偏光変換素子の一例を示す図である。
図8に示す偏光変換素子は、上述のPBSアレイである素子本体(光学素子)10と、
素子本体10に選択的に接合された、水晶等の無機光学結晶からなる位相差板(積層1/
2波長板)1と、を備える。
水晶等の無機光学結晶は、熱伝導性に優れるため、背景技術で述べた有機系材料で作製
した位相板に比べ、耐熱性に優れ、高熱による光学特性の劣化の懸念がない。
また、位相差板の材質としては、水晶の他に、リチウムタンタレート、サファイアなど
も適用可能である。
なお、後述する図26に示すように、偏光変換素子においては、2つの素子本体10を
連結して組み込むが、図8では、一部のみを表示している。
図1に示すように、素子本体10は、複数の透光性基板11と、複数の透光性基板11
の間に交互に設けられた偏光分離膜(偏光分離部)12及び反射膜(反射部)13と、複
数の透光性基板11の間にそれぞれ設けられて、透光性基板11を接着する接着層14と
、を備えている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a polarization conversion element to which the laminated wave plate of the present invention is applied.
The polarization conversion element shown in FIG. 8 includes an element body (optical element) 10 that is the above-described PBS array,
A phase difference plate (laminated 1 / layer) made of an inorganic optical crystal such as quartz, which is selectively bonded to the element body 10.
2 wavelength plate) 1.
Since inorganic optical crystals such as quartz are excellent in thermal conductivity, they are superior in heat resistance and have no fear of deterioration of optical properties due to high heat, compared to a phase plate made of an organic material described in the background art.
In addition to quartz, lithium tantalate, sapphire, etc. can be applied as the material of the retardation film.
As shown in FIG. 26, which will be described later, in the polarization conversion element, the two element bodies 10 are connected and incorporated, but only a part is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the element body 10 includes a plurality of translucent substrates 11 and a plurality of translucent substrates 11.
Are provided between the plurality of light-transmitting substrates 11 and the light-transmitting substrates 11 are bonded to each other. And an adhesive layer 14.

また、素子本体10は、互いに略平行な光入射面16と、光出射面17と、を有する。
また、素子本体10は、光入射面16あるいは光出射面17に対して所定の傾斜角度を
有する接合面11aにより複数の透光性基板11を偏光分離膜(偏光分離部)12と反射
膜(反射部)13とを交互に挟んで接着層14により接合されている。
偏光分離膜12は、外部からの入力光(S偏光光及びP偏光光)のうち、P偏光光を選
択的に透過させ、S偏光光を反射させる。
反射膜13は、偏光分離膜12により反射されたS偏光光を、光出射面17に向けて反
射させる。
ここで、接着層14は、その厚みが5μm以上10μm以下である。
接着層14は、変性アクリレート又は変性メタクリレートを主成分とする紫外線硬化型
の接着剤により形成されるため、上記のような厚みとすることが出来る。
従来の紫外線硬化型の接着剤では、変性アクレート又は変性メタクリレートを主成分と
していなかったために、粘度が高く、接着層の厚みが10μm以上20μm以下となって
しまっていた。
The element body 10 includes a light incident surface 16 and a light emitting surface 17 that are substantially parallel to each other.
Further, the element body 10 has a plurality of light-transmitting substrates 11 formed of a polarization separation film (polarization separation unit) 12 and a reflection film (reflection film) by a joint surface 11 a having a predetermined inclination angle with respect to the light incident surface 16 or the light emitting surface 17. Bonded by the adhesive layer 14 with the reflective portions 13 alternately interposed therebetween.
The polarization separation film 12 selectively transmits P-polarized light and reflects S-polarized light among input light (S-polarized light and P-polarized light) from the outside.
The reflection film 13 reflects the S-polarized light reflected by the polarization separation film 12 toward the light exit surface 17.
Here, the adhesive layer 14 has a thickness of 5 μm or more and 10 μm or less.
Since the adhesive layer 14 is formed of an ultraviolet curable adhesive mainly composed of modified acrylate or modified methacrylate, the thickness can be set as described above.
Conventional ultraviolet curable adhesives do not have modified acrylate or modified methacrylate as a main component, and thus have a high viscosity and have an adhesive layer thickness of 10 μm to 20 μm.

このように、接着層の厚みが10μmを超える場合、後に図14乃至図20を用いて説
明する偏光変換素子の製造工程において、接着層の端部に歪みが生じてしまう。そのため
、光入射面16及び光出射面17を研磨する(図20)際に、歪み近傍の透光性基板11
の角部が削られてしまう。その結果、透光性基板11の光出射面17に、位相差板1を接
合する際に、透光性基板11と、位相差板1との間に隙間が生じ、気泡が発生してしまう

これにより、透光性基板11と位相差板1とが十分に接合されず、位相差板1が、剥が
れやすくなる。
また、透光性基板11と、位相差板1との間に発生した気泡により光の透過率が落ちる

図9、10は、従来の偏光変換素子の問題点を詳細に説明する図である。
また、図9に示す従来の偏光変換素子においては、上記のように接着層93が厚くなる
が、このように接着層93が厚い状態で積層体が切り出されると、接着層93の端部に歪
みが生じてしまう。この歪みが生じた状態で、切断面が研磨されると、図10に示すよう
に接着層93近傍における透光性基板98の角部981が削られてしまう。これにより、
素子本体95に位相差板97を接合するための接合層96に隙間が生じて、位相差板97
が剥がれやすくなり、また気泡961が形成されて、光の透過率が低下するなどの問題も
ある。
また、接着層93近傍における透光性基板98の角部981が削られることで、光が有
効に透過する領域が小さくなるという問題もある。
Thus, when the thickness of the adhesive layer exceeds 10 μm, distortion occurs at the end of the adhesive layer in the manufacturing process of the polarization conversion element described later with reference to FIGS. 14 to 20. Therefore, when the light incident surface 16 and the light emitting surface 17 are polished (FIG. 20), the translucent substrate 11 in the vicinity of the strain is used.
The corners of will be shaved. As a result, when the phase difference plate 1 is bonded to the light emitting surface 17 of the light transmissive substrate 11, a gap is generated between the light transmissive substrate 11 and the phase difference plate 1, and bubbles are generated. .
Thereby, the translucent board | substrate 11 and the phase difference plate 1 are not fully joined, but the phase difference plate 1 becomes easy to peel off.
Further, the light transmittance is reduced by the bubbles generated between the translucent substrate 11 and the phase difference plate 1.
9 and 10 are diagrams for explaining the problem of the conventional polarization conversion element in detail.
Further, in the conventional polarization conversion element shown in FIG. 9, the adhesive layer 93 is thick as described above. When the laminate is cut out in such a state that the adhesive layer 93 is thick, the adhesive layer 93 is formed at the end of the adhesive layer 93. Distortion will occur. If the cut surface is polished in a state where this distortion occurs, the corner portion 981 of the translucent substrate 98 in the vicinity of the adhesive layer 93 is scraped off as shown in FIG. This
A gap is generated in the bonding layer 96 for bonding the retardation plate 97 to the element body 95, and the retardation plate 97.
Are easily peeled off, and bubbles 961 are formed, resulting in a decrease in light transmittance.
In addition, there is a problem in that a region where light is effectively transmitted is reduced by cutting off the corner portion 981 of the translucent substrate 98 in the vicinity of the adhesive layer 93.

一方、接着層の厚みが、5μm未満の場合は、接着層にごみなどが混入した場合、ごみ
などによって、接着層の接着強度が低下する。
しかし、接着層の厚みが5μm以上10μm以下であれば、透光性基板11の角部が削
れにくい為に気泡が発生せず、位相差板1が透光性基板11から剥がれやすくなったり、
光の透過率が落ちたりする不具合を解消することが出来る。
なお、本実施形態に用いられる接着剤としては、例えば、UT20、HR54(商品名
、株式会社アーデル製)などが挙げられる。
On the other hand, when the thickness of the adhesive layer is less than 5 μm, when dust or the like is mixed into the adhesive layer, the adhesive strength of the adhesive layer is reduced by the dust or the like.
However, if the thickness of the adhesive layer is 5 μm or more and 10 μm or less, the corners of the light-transmitting substrate 11 are difficult to be scraped, so that no bubbles are generated, and the retardation plate 1 is easily peeled off from the light-transmitting substrate 11.
It is possible to solve the problem that the light transmittance is lowered.
Examples of the adhesive used in the present embodiment include UT20, HR54 (trade name, manufactured by Adel Co., Ltd.), and the like.

また、図8において、位相差板1は、接合層21により、透光性基板11の光出射面1
7おける偏光分離膜12の上部の領域に接合されている。
この位相差板1は、上記のように水晶により作製された1/2波長板であり、偏光分離
膜12を透過したP偏光光をS偏光光に変換する。
ただし、偏光変換素子1において、P偏光光に統一して出射する場合には、位相差板1
を反射膜13の上部に設けるようにする。
なお、接合層21は、分子接合するプラズマ重合膜であり、その主材料は、ポリオルガ
ノシロキサンである。プラズマ重合膜は、プラズマ重合法により形成されてシロキサン結
合を含み、結晶化度が45%以下であるSi骨格と、このSi骨格に結合する有機基から
なる脱離機とを含む。そして、エネルギーを付与して表面付近に存在する脱離基がSi骨
格から脱離することにより、接着性を発現する。
In FIG. 8, the phase difference plate 1 has a light emitting surface 1 of the translucent substrate 11 by the bonding layer 21.
7 is bonded to the upper region of the polarization separation film 12.
The retardation plate 1 is a half-wave plate made of quartz as described above, and converts P-polarized light transmitted through the polarization separation film 12 into S-polarized light.
However, in the polarization conversion element 1, when the P polarization light is emitted in a unified manner, the phase difference plate 1
Is provided above the reflective film 13.
The bonding layer 21 is a plasma polymerized film for molecular bonding, and its main material is polyorganosiloxane. The plasma polymerized film includes a Si skeleton formed by a plasma polymerization method and including a siloxane bond and a crystallinity of 45% or less, and a desorber made of an organic group bonded to the Si skeleton. Then, by applying energy, the leaving group existing in the vicinity of the surface is released from the Si skeleton, thereby exhibiting adhesiveness.

図11は、プラズマ重合膜の組成を説明する概略図であり、(A)は、エネルギーを付
与する前の組成を示し、(B)は、エネルギーを付与した後の組成を示している。
上記したが、図11(A)に示すように、プラズマ重合膜は、Si骨格21Bを含むシ
ロキサン結合(Si−O)21Aと、Si骨格21Bと結合している脱離基21Cと、を
含む。
図11(A)に示すようなプラズマ重合膜よりなる接合層21にエネルギーが付与され
ると、図2(B)に示す通り、図11(A)に示されていた脱離基21Cが、Si骨格2
1Bから脱離する。これにより、接合層21の表面及び内部に、活性手21Dが生じ、活
性化される。
その結果、接合層21の表面に接着性が発現する。このような接着性が発現すると、接
合層21は強固に接合可能となる。なお、接合層21のSi骨格21Bの結晶化度は45
%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましい。これにより、Si
骨格21Bは充分にランダムな原子構造を含むものとなり、これにより、Si骨格21B
の特性が顕在化する。
ここで、「活性化させる」とは、接合層21の表面及び内部の脱離基21Cが脱離して
、Si骨格21Bにおいて終端化されていない結合手(以下、「未結合手」または「ダン
グリングボンド」ともいう。)が生じた状態や、この未結合手が水酸基(OH基)によっ
て終端化された状態、または、これらの状態が混在した状態のことをいう。
従って、活性手21Dとは、未結合手(ダングリングボンド)、または未結合手が水酸
基によって終端化されたもののことをいい、このような活性手21Dによれば、接合層2
1の強固な接合が可能となる。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the composition of the plasma polymerized film, where (A) shows the composition before applying energy, and (B) shows the composition after applying energy.
As described above, as shown in FIG. 11A, the plasma polymerized film includes the siloxane bond (Si—O) 21A including the Si skeleton 21B and the leaving group 21C bonded to the Si skeleton 21B. .
When energy is applied to the bonding layer 21 made of a plasma polymerized film as shown in FIG. 11A, as shown in FIG. 2B, the leaving group 21C shown in FIG. Si skeleton 2
Desorb from 1B. Thereby, active hands 21D are generated on the surface and inside of the bonding layer 21 and are activated.
As a result, adhesiveness is developed on the surface of the bonding layer 21. When such adhesiveness is expressed, the bonding layer 21 can be strongly bonded. The crystallinity of the Si skeleton 21B of the bonding layer 21 is 45.
% Or less is preferable, and 40% or less is more preferable. As a result, Si
The skeleton 21B includes a sufficiently random atomic structure, whereby the Si skeleton 21B
The characteristic of becomes obvious.
Here, “activate” means that the bonding groups 21C on the surface and inside of the bonding layer 21 are desorbed and bonds that are not terminated in the Si skeleton 21B (hereinafter referred to as “unbonded hands” or “dangling hands”). It is also referred to as a “ring bond”), a state in which this dangling bond is terminated by a hydroxyl group (OH group), or a state in which these states are mixed.
Accordingly, the active hand 21D means an unbonded hand (dangling bond) or a bond in which the unbonded hand is terminated by a hydroxyl group. According to such an active hand 21D, the bonding layer 2
1 can be firmly joined.

前述の通り、このプラズマ重合膜は、エネルギーが付与されると、その表面及び内部に
活性手が生じるため、プラズマ重合膜に強力な接着性が発現する。
また、接着剤を用いない無機的な接合方法であるので、接着剤の劣化によって光学特性
が影響を受けることがない。
また、接着層14の厚みが5μm以上10μ以下であることで、透光性基板11の角部
が削れにくいことで、プラズマ重合法により隙間無く接合層21を形成して、透光性基板
11と位相差板1とを強力に接合出来る。
なお、位相差板1と光出射面17との接合方法は、このプラズマ重合法に限ることはな
く、上記した変性メタクリレート又は変性アクリレートを主成分とする接着剤によって接
合してもよい。
As described above, when energy is applied to the plasma polymerized film, active hands are generated on the surface and inside thereof, so that strong adhesiveness is exhibited in the plasma polymerized film.
Moreover, since it is an inorganic joining method that does not use an adhesive, the optical characteristics are not affected by the deterioration of the adhesive.
Further, since the thickness of the adhesive layer 14 is not less than 5 μm and not more than 10 μm, the corners of the translucent substrate 11 are hard to be scraped, so that the bonding layer 21 is formed without a gap by the plasma polymerization method. And the phase difference plate 1 can be strongly bonded.
In addition, the joining method of the phase difference plate 1 and the light emission surface 17 is not restricted to this plasma polymerization method, You may join by the adhesive agent which has the above-mentioned modified methacrylate or modified acrylate as a main component.

また、接合層21は、プラズマ重合法のみならず、原子拡散接合法により形成してもよ
い。
原子拡散接合法とは、まず、真空容器内におけるスパッタリングやイオンプレーティン
グ等の真空成膜により、素子本体10を構成する透光性基板11及び位相差板1に、それ
ぞれ微結晶連続薄膜を成膜する。そして、微結晶連続薄膜同士を、成膜中又は成膜後に重
ね合わせて、接合界面及び結晶粒界において原子拡散を生じさせることにより、透光性基
板11及び位相差板1の間で強固に接合する方法である。
なお、微結晶連続薄膜同士を重ね合わせるだけでなく、透光性基板11及び位相差板1
のいずれか一方に微結晶連続薄膜を形成し、他方に微結晶構造を形成し、そしてこれらの
微結晶連続薄膜と微結晶構造とを重ね合わせることにより、原子拡散接合を実施すること
も出来る。
この場合も、接着剤を用いない無機的な接合方法であるので、接着剤の劣化によって光
学特性が影響を受けることがない。
Further, the bonding layer 21 may be formed not only by a plasma polymerization method but also by an atomic diffusion bonding method.
In the atomic diffusion bonding method, first, a microcrystalline continuous thin film is formed on each of the light-transmitting substrate 11 and the phase difference plate 1 constituting the element body 10 by vacuum film formation such as sputtering or ion plating in a vacuum vessel. Film. Then, the microcrystalline continuous thin films are overlapped during film formation or after film formation to cause atomic diffusion at the bonding interface and the crystal grain boundary, so that the light-transmitting substrate 11 and the phase difference plate 1 are firmly fixed. It is a method of joining.
In addition to superimposing the microcrystalline continuous thin films, the translucent substrate 11 and the retardation plate 1
An atomic diffusion bonding can also be performed by forming a microcrystalline continuous thin film on one of them, forming a microcrystalline structure on the other, and superimposing these microcrystalline continuous thin films on the microcrystalline structure.
Also in this case, since it is an inorganic joining method that does not use an adhesive, the optical characteristics are not affected by the deterioration of the adhesive.

図12は、他の実施形態に係る偏光変換素子を示す分解斜視図である。
図13は、図12の偏光変換素子の一部分を拡大して示した断面図である。
なお、図1と同様の構成については、同じ符号を付して詳細な説明を省略している。
図12、図13に示す偏光変換素子は、PBSアレイとしての素子本体10と、素子本
体10に接合され、1/2波長板として機能し、入射した直線偏光の偏光面を90(de
g)回転させて出射する水晶製の位相差板1と、を備える。
素子本体10は、略直方体形状であり、2つの素子本体10A、10Bが向かい合う長
手方向の端部同士を互いに接合し、接合面10Cに対して対称関係となっている。
この素子本体10は、互いに略平行な光入射面10Dと光出射面10Eとを有する。
また、素子本体10は、複数の透光性基板11との間に、長手方向に沿って交互に並ん
で配置された偏光分離膜12と反射膜13とを有する。
また、複数の透光性基板11は、それぞれ光入射面10D或いは、光出射面10Eに対
して所定の傾斜角度を有した接合面11aによって接合されている。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a polarization conversion element according to another embodiment.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a part of the polarization conversion element of FIG.
In addition, about the structure similar to FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
The polarization conversion element shown in FIGS. 12 and 13 is joined to the element body 10 as a PBS array, and functions as a half-wave plate, and the polarization plane of incident linearly polarized light is 90 (de).
g) A quartz phase difference plate 1 that emits light after rotation.
The element main body 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the end portions in the longitudinal direction where the two element main bodies 10A and 10B face each other are bonded to each other, and are in a symmetrical relationship with respect to the bonding surface 10C.
The element body 10 has a light incident surface 10D and a light emitting surface 10E that are substantially parallel to each other.
In addition, the element body 10 includes the polarization separation films 12 and the reflection films 13 that are alternately arranged along the longitudinal direction between the plurality of translucent substrates 11.
The plurality of translucent substrates 11 are bonded to each other by a bonding surface 11a having a predetermined inclination angle with respect to the light incident surface 10D or the light emitting surface 10E.

偏光分離膜12と反射膜13とは、複数の透光性基板11との間の境界部11Bに交互
に設けられている。
偏光分離膜12は、光入射面10Dに入射した光を、偏光方向が互いに直交する異なる
2種類の直線偏光に分離して一方の直線偏光を透過させ、他方の直線偏光を反射させる。
本実施形態では、偏光分離膜12は、光入射面10Dに入射したランダム偏光光のうち
P偏光光を選択的に透過させ、S偏光光を反射させる。
反射膜13は、偏光分離膜12により反射された他方の直線偏光を反射し、光路の向き
を変える。即ち、反射膜13は、偏光分離膜12にて反射されたS偏光光を光出射面10
Eに向けて反射させる。
素子本体10は、図13に示すように、複数の透光性基板11を互いに接合する接着層
14を有する。
The polarization separation film 12 and the reflection film 13 are alternately provided at the boundary portion 11 </ b> B between the plurality of translucent substrates 11.
The polarization separation film 12 separates the light incident on the light incident surface 10D into two different types of linearly polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other, transmits one linearly polarized light, and reflects the other linearly polarized light.
In the present embodiment, the polarization separation film 12 selectively transmits P-polarized light among the randomly polarized light incident on the light incident surface 10D and reflects S-polarized light.
The reflective film 13 reflects the other linearly polarized light reflected by the polarization separation film 12 and changes the direction of the optical path. That is, the reflection film 13 converts the S-polarized light reflected by the polarization separation film 12 into the light exit surface 10.
Reflect toward E.
As shown in FIG. 13, the element body 10 includes an adhesive layer 14 that joins a plurality of translucent substrates 11 to each other.

ここで、接着層14は、紫外線硬化型等の光学系接着剤を用いることが出来る。紫外線
硬化型の接着剤を用いた場合、粘度が高く、接着層14の厚みは、およそ10μm以上2
0μm以下程度となる。
更に、変性アクリレート又は変性メタクリレートを主成分とする紫外線硬化型の接着剤
を用いると、接着層14の厚みを5μm以上10μmと薄くできる。変性アクリレート又
は変性メタクリレートを主成分とする紫外線硬化型の接着剤としては、例えば、UT20
、HR154(商品名、株式会社アーデル製)などが挙げられる。
接着層14は、所定の厚さW1を有する。
Here, the adhesive layer 14 can use an optical adhesive such as an ultraviolet curing type. When an ultraviolet curable adhesive is used, the viscosity is high, and the thickness of the adhesive layer 14 is about 10 μm or more 2
0 μm or less.
Further, when an ultraviolet curable adhesive mainly composed of modified acrylate or modified methacrylate is used, the thickness of the adhesive layer 14 can be reduced to 5 μm or more and 10 μm. Examples of the UV curable adhesive mainly composed of modified acrylate or modified methacrylate include UT20.
HR154 (trade name, manufactured by Adel Co., Ltd.) and the like.
The adhesive layer 14 has a predetermined thickness W1.

位相差板1(20A、20B)は、2つの素子本体10A、10Bの光出射面10Eに
夫々配置されている。
位相差板1は、偏光分離膜12を透過したP偏光光に180(deg)の位相差を生じ
させて当該P偏光光の偏光面を90(deg)回転させるので、反射膜13により反射さ
れたS偏光光の偏光面と平行な直線偏光、即ち、S偏光光に変換して出射する。
また、図12に示すように、位相差板1は、櫛状(すだれ状)である。
この位相差板1(20A、20B)は素子本体10に接合されて光が透過しない基部2
0C(1C1、1C2)と、この基部20Cから延在され、光が透過する位相差部1D(
1D1、1D2)と、を有する。
即ち、基部20Cは、素子本体10の光学領域である有効エリア(E)の外に配置され
ている。基部20Cの長手方向、即ち、偏光分離膜12と反射膜13とが交互に並べられ
た方向に沿って、接合されている。
The phase difference plate 1 (20A, 20B) is disposed on each of the light emitting surfaces 10E of the two element bodies 10A, 10B.
The phase difference plate 1 causes a phase difference of 180 (deg) to occur in the P-polarized light transmitted through the polarization separation film 12 and rotates the polarization plane of the P-polarized light by 90 (deg), so that it is reflected by the reflection film 13. It is converted into linearly polarized light parallel to the polarization plane of the S-polarized light, that is, converted into S-polarized light and emitted.
Moreover, as shown in FIG. 12, the phase difference plate 1 has a comb shape (border shape).
The phase difference plate 1 (20A, 20B) is bonded to the element body 10 and does not transmit light.
0C (1C1, 1C2) and a phase difference portion 1D extending from the base portion 20C and transmitting light (
1D1, 1D2).
That is, the base portion 20 </ b> C is disposed outside the effective area (E) that is the optical region of the element body 10. The base 20C is joined along the longitudinal direction, that is, along the direction in which the polarization separation film 12 and the reflection film 13 are alternately arranged.

そして、一方の位相差板1Aの基部1C1は、素子本体10における長手方向に平行な
端縁部のうち一方の端縁部10Fに接合され、他方の位相差板1Bの基部1C2は、一方
の位相差板1Aにおける位相差部1D1の先端部1E1に接近している。
即ち、一方の位相差板1Aの基部1C1は、他方の位相差板1Bにおける位相差部1D
2の先端部1E2に接近しており、他方の位相差板1Bの基部1C2は、一方の位相差板
1Aにおける位相差部1D1の先端部1E1に接近している。
なお、基部20Cは、その主平面が、長尺の矩形状であり、その幅は、例えば3mmか
ら4mm程度である。
The base portion 1C1 of one retardation plate 1A is joined to one end portion 10F among the end portions parallel to the longitudinal direction of the element body 10, and the base portion 1C2 of the other retardation plate 1B is The phase difference plate 1A is close to the tip portion 1E1 of the phase difference portion 1D1.
That is, the base portion 1C1 of one phase difference plate 1A is the phase difference portion 1D of the other phase difference plate 1B.
2 is close to the tip portion 1E2, and the base portion 1C2 of the other phase difference plate 1B is close to the tip portion 1E1 of the phase difference portion 1D1 in the one phase difference plate 1A.
Note that the base 20C has a long rectangular main plane and a width of, for example, about 3 mm to 4 mm.

基部20Cは、素子本体10に、図示しない接合膜により接合されている。
この接合膜は、接着層14と同様に、紫外線硬化型等の光学系接着剤やプラズマ重合膜
により設けられている。接合膜は、光路上に配置されない、光学領域である有効エリアE
の外側に配置されることが望ましいため、基部20Cと素子本体10の長手方向に並行な
端縁部10F、10Gとの間にのみ形成されていることが望ましい。
位相差板1(位相差部1D)は、いわば短冊状であり、その厚さは基部20Cと同じで
ある。位相差部1Dは、基部20Cから延在され、素子本体10の光出射面10Eにおけ
る偏光分離膜12の上部の領域に配置されている。隣り合う複数の位相差部1Dは、互い
に所定幅の隙間W2をもって配置されており、隙間W2には、反射膜13で反射されたS
偏光光がそのまま通過する。
位相差部1Dは、図13に示すように、それぞれ素子本体10の光出射面10Eに対向
する光入射面1Fを有する。
The base 20C is bonded to the element body 10 by a bonding film (not shown).
Similar to the adhesive layer 14, this bonding film is provided by an optical adhesive such as an ultraviolet curing type or a plasma polymerization film. The bonding film is not disposed on the optical path, and is an effective area E that is an optical region.
Therefore, it is desirable to form only between the base 20C and the end edges 10F and 10G parallel to the longitudinal direction of the element body 10.
The phase difference plate 1 (phase difference portion 1D) has a so-called strip shape, and the thickness thereof is the same as that of the base portion 20C. The phase difference portion 1 </ b> D extends from the base portion 20 </ b> C and is disposed in an upper region of the polarization separation film 12 on the light exit surface 10 </ b> E of the element body 10. A plurality of adjacent phase difference portions 1D are arranged with a gap W2 having a predetermined width from each other, and the S reflected by the reflective film 13 is reflected in the gap W2.
The polarized light passes as it is.
As shown in FIG. 13, the phase difference portion 1 </ b> D has a light incident surface 1 </ b> F that faces the light emitting surface 10 </ b> E of the element body 10.

この位相差部1Dの光入射面1Fと、素子本体10の光出射面10Eとの間には、僅か
な隙間W3が設けられている。そのため、位相差部1Dの光入射面1Fと光学素子310
の光出射面10Eとには、それぞれ図示しない反射防止膜が形成されていることが望まし
い。
図12、図13の構成によれば、位相差板1の位相差部1Dが、素子本体10に接着剤
により接着されないので、接着剤の劣化による光学特性の劣化を回避することが出来る。
また、複数の位相差部1Dが、基部20Cと一体となっているため、位相差板1の素子
本体10への組み付けも容易である。
A slight gap W3 is provided between the light incident surface 1F of the phase difference portion 1D and the light emitting surface 10E of the element body 10. Therefore, the light incident surface 1F of the phase difference portion 1D and the optical element 310
It is desirable that an antireflection film (not shown) is formed on each of the light emitting surfaces 10E.
According to the configuration of FIGS. 12 and 13, the phase difference portion 1 </ b> D of the phase difference plate 1 is not bonded to the element main body 10 with an adhesive, and therefore it is possible to avoid deterioration of optical characteristics due to deterioration of the adhesive.
Further, since the plurality of phase difference portions 1D are integrated with the base portion 20C, the phase difference plate 1 can be easily assembled to the element body 10.

次に、素子本体10の製造工程をより詳しく説明する。
製造工程は、大きく分けて膜形成工程と、接着工程と、切断工程と、研磨工程と、から
成っている。
図14乃至図19は、本実施形態にかかる偏光変換素子、特に素子本体の製造工程を説
明する図である。
[膜形成工程]
最初の膜形成工程では、図14に示すように、まず複数の透光性基板(ガラス等の無色
透明基板)11Aが準備される。これらの透光性基板11Aは、互いに略平行な第1面1
1A1及び第2面11A2を有している。
複数の透光性基板11Aのうち、いくつかの透光性基板11Aの第1面11A1には、
偏光分離膜12が形成され、第2面11A2には、反射膜13が形成される。
その他の透光性基板11Aの第1面11A1及び第2面11A2には、これらの膜の何
れかが形成されるか、あるいは何れの膜も形成されていない。
Next, the manufacturing process of the element body 10 will be described in more detail.
The manufacturing process is roughly divided into a film forming process, an adhesion process, a cutting process, and a polishing process.
14 to 19 are diagrams for explaining a manufacturing process of the polarization conversion element according to the present embodiment, particularly the element body.
[Film formation process]
In the first film formation step, as shown in FIG. 14, first, a plurality of translucent substrates (colorless and transparent substrates such as glass) 11A are prepared. These translucent substrates 11A have first surfaces 1 that are substantially parallel to each other.
1A1 and second surface 11A2.
Among the plurality of translucent substrates 11A, on the first surface 11A1 of some translucent substrates 11A,
A polarization separation film 12 is formed, and a reflection film 13 is formed on the second surface 11A2.
Any of these films is formed on the first surface 11A1 and the second surface 11A2 of the other translucent substrate 11A, or any film is not formed.

[接着工程]
図15に示す接着工程では、偏光分離膜12及び反射膜13が形成された透光性基板1
1Aと、これらの膜が形成されていない透光性基板11Aと、が接着剤14Aによって交
互に貼り合わされる。このとき、偏光分離膜12と反射膜13とが透光性基板11Aを挟
んで交互に積層されるようにする。
ここで、接着剤14Aとして変成アクリレート又は変性メタクリレートを主成分とする
接着剤を使用し、その塗布量は、硬化後の厚みが5〜10μmとなるように調整する。
[Adhesion process]
In the bonding step shown in FIG. 15, the translucent substrate 1 on which the polarization separation film 12 and the reflection film 13 are formed.
1A and the translucent substrate 11A on which these films are not formed are alternately bonded by an adhesive 14A. At this time, the polarization separation films 12 and the reflection films 13 are alternately stacked with the light-transmitting substrate 11A interposed therebetween.
Here, an adhesive mainly composed of a modified acrylate or a modified methacrylate is used as the adhesive 14A, and the coating amount is adjusted so that the thickness after curing is 5 to 10 μm.

次に、図16に示すように、透光性基板11Aの第1面11A1にほぼ垂直な方向から
紫外線が照射される。なお、紫外線は、偏光分離膜12及び反射膜13を通過するため、
図16中全ての接着剤14Aは同時に硬化される。
これにより、偏光分離膜12と透光性基板11Aの間と、反射膜13及び第2の透光性
基板の間に、それぞれ接着層14が形成される。そして、複数の透光性基板11Aが接合
された積層体400が形成される。
なお、透光性基板11Aの第1面11A1にほぼ平行な方向から紫外線を照射してもよ
い。
Next, as shown in FIG. 16, ultraviolet rays are irradiated from a direction substantially perpendicular to the first surface 11A1 of the translucent substrate 11A. In addition, since ultraviolet rays pass through the polarization separation film 12 and the reflection film 13,
In FIG. 16, all the adhesives 14A are cured simultaneously.
Thereby, the adhesive layers 14 are formed between the polarization separation film 12 and the translucent substrate 11A and between the reflective film 13 and the second translucent substrate, respectively. And the laminated body 400 with which the some translucent board | substrate 11A was joined is formed.
In addition, you may irradiate an ultraviolet-ray from the direction substantially parallel to 1st surface 11A1 of 11 A of translucent board | substrates.

ここで、接着剤14Aの硬化条件と、各硬化条件によって得られる接着層14の接着強
度との関係について説明する。
下記の表1に示したように、紫外線(UV)照射量を変化させて硬化試験1から硬化試
験7までを実施した。その結果、引張強度については、表1、図17(A)、(B)に示
すようになり、せん断強度については、表1、図18(A)、(B)に示すようになった

すなわち、図17(A)、(B)に示すように、紫外線照射量が15,000mJ/c
以上45,000mJ/cm以下、特に20,000mJ/cm以上35,00
0mJ/cm以下の場合、接着層14の引張強度が高くなるため好ましい。また、図9
(A)、(B)に示すように、紫外線照射量が15,000mJ/cm以上60,00
0mJ/cm以下、特に25,000mJ/cm以上50,000mJ/cm以下
の場合は、接着層14のせん断強度が高くなるために好ましい。なお、表1中、各硬化試
験は、2回ずつ実施している。
Here, the relationship between the curing conditions of the adhesive 14A and the adhesive strength of the adhesive layer 14 obtained by each curing condition will be described.
As shown in Table 1 below, curing test 1 to curing test 7 were carried out by changing the amount of ultraviolet (UV) irradiation. As a result, the tensile strength was as shown in Table 1 and FIGS. 17 (A) and (B), and the shear strength was as shown in Table 1 and FIGS. 18 (A) and (B).
That is, as shown in FIGS. 17A and 17B, the ultraviolet irradiation amount is 15,000 mJ / c.
m 2 or more 45,000mJ / cm 2 or less, particularly 20,000mJ / cm 2 or more 35,00
The case of 0 mJ / cm 2 or less is preferable because the tensile strength of the adhesive layer 14 is increased. Also, FIG.
As shown in (A) and (B), the ultraviolet irradiation amount is 15,000 mJ / cm 2 or more and 60,00.
In the case of 0 mJ / cm 2 or less, especially 25,000 mJ / cm 2 or more and 50,000 mJ / cm 2 or less, the shear strength of the adhesive layer 14 is increased, which is preferable. In Table 1, each curing test is performed twice.

引張強度試験、せん断強度試験は、以下の試験方法で実施した。すなわち、10mm×
10mmの大きさの白色ガラス板2枚を接着剤14Aで接着して作成した試験品を、引張
試験機で、接着面に対し垂直あるいは平行方向に引張加重をかけ、2枚の白色ガラス板が
分離した時の加重を測定した。

















[表1]

Figure 2013025065
The tensile strength test and the shear strength test were carried out by the following test methods. 10mm x
A test product prepared by bonding two white glass plates of 10 mm in size with an adhesive 14A is subjected to a tensile load in a direction perpendicular or parallel to the bonding surface with a tensile tester, and the two white glass plates are The weight when separated was measured.

















[Table 1]
Figure 2013025065

次に、図19に示すように、切断工程として、第1面11A1と所定の角度θ(約45
度)をなす切断面でほぼ平行に積層体400が切断されて、積層ブロック410が切り出
される。
図20に示す、続く研磨工程では、切り出された積層ブロック410の切断面410A
を研磨装置500で研磨することにより、偏光変換素子1の素子本体10が得られる。
Next, as shown in FIG. 19, as a cutting process, the first surface 11A1 and a predetermined angle θ (about 45).
The laminated body 400 is cut almost in parallel at a cutting plane forming a degree), and the laminated block 410 is cut out.
In the subsequent polishing step shown in FIG. 20, the cut surface 410A of the cut laminated block 410 is cut.
Is polished by the polishing apparatus 500, whereby the element body 10 of the polarization conversion element 1 is obtained.

[耐熱性試験]
実施例1及び比較例1により、本発明に用いる接着剤(接着層)の耐熱性について評価
した。
図21は、実施例1及び従来例1の耐熱性試験を示す図である。
実施例1では、接着剤(UT20 株式会社アーデル製)により、2枚のガラス板を貼
り合わせ、所定量の紫外線を照射した。これにより、実施例1の試験片600を作製した

一方、比較例1では、従来の接着剤(PHOTOボンド300 サンライズMSI株式
会社製)により2枚のガラス板を貼り合わせ、所定量の紫外線を照射した。これにより、
比較例1の試験片601を作製した。
これら試験片600、601を固定枠610内に固定した後、試験片600、601を
プロジェクターの偏光変換素子を設置すべき場所に組み込み、試験片600、601に光
源ランプの光が照射された時、試験片の温度が120℃となるようにプロジェクターの冷
却機構を調整した。図21では、3800時間この環境下に放置した場合の試験結果が示
されている。
[Heat resistance test]
According to Example 1 and Comparative Example 1, the heat resistance of the adhesive (adhesive layer) used in the present invention was evaluated.
FIG. 21 is a diagram showing a heat resistance test of Example 1 and Conventional Example 1.
In Example 1, two glass plates were bonded together with an adhesive (UT20, manufactured by Adel Co., Ltd.) and irradiated with a predetermined amount of ultraviolet rays. Thereby, the test piece 600 of Example 1 was produced.
On the other hand, in Comparative Example 1, two glass plates were bonded together with a conventional adhesive (PHOTO Bond 300 Sunrise MSI Co., Ltd.) and irradiated with a predetermined amount of ultraviolet rays. This
A test piece 601 of Comparative Example 1 was produced.
When these test pieces 600 and 601 are fixed in the fixed frame 610, the test pieces 600 and 601 are assembled in a place where the polarization conversion element of the projector is to be installed, and the light from the light source lamp is irradiated on the test pieces 600 and 601. The projector cooling mechanism was adjusted so that the temperature of the test piece was 120 ° C. FIG. 21 shows the test results when left in this environment for 3800 hours.

図21に示すように、試験片601の接着層では、一部に黄変620が見られた一方で
、試験片600の接着層では、黄変が見られなかった。
さらに、試験片600、601をこの環境下に放置し続けた結果、4800時間後に、
試験601の接着層では激しい黄変が見られた。一方で、試験片600の接着層では、光
学特性に影響のない程度の若干の黄変が見られるに留まった。
従って、本発明の接着剤により形成された接着層は耐熱性に優れていることが分かる。
As shown in FIG. 21, yellowing 620 was partially observed in the adhesive layer of the test piece 601, while yellowing was not observed in the adhesive layer of the test piece 600.
Furthermore, as a result of continuing to leave the test pieces 600 and 601 in this environment, after 4800 hours,
In the adhesive layer of Test 601, severe yellowing was observed. On the other hand, in the adhesive layer of the test piece 600, a slight yellowing was observed so as not to affect the optical characteristics.
Therefore, it can be seen that the adhesive layer formed by the adhesive of the present invention is excellent in heat resistance.

[平坦度試験]
(実施例2から実施例11まで、及び比較例2)
実施例2から実施例11まで、及び比較例2により、本発明の偏光変換素子における光
入射面及び光出射面の平坦度を評価した。
図22は、本発明に係る実施例2から実施例6までの平坦度試験の結果を示す図であり
、図23は、本発明に係る実施例7から実施例11までの平坦度試験の結果を示す図であ
り、図24は、比較例2の平坦度試験の結果を示す図である。
(実施例2から実施例6まで)
実施例2では、実施例1と同様の接着剤を用いて、後述する図26に示すような素子本
体10を作製した。そして、図26に示される左右の2つの素子本体10のうち、左側の
素子本体10を用いた。そして、下記の測定方法により、その素子本体10の光入射面1
6の略中央における断面図を得た。ここで、断面図では、図26の左右方向の断面図であ
る。
得られた断面図において、比較的上側に大きく膨らんだ凸部を選び、その凸部の左右近
傍の凹部の頂点を線で結んだ。この線から、凸部の頂点までの距離を縦軸のスケールで換
算して、「高低差」を算出した。
[Flatness test]
(Example 2 to Example 11 and Comparative Example 2)
From Example 2 to Example 11 and Comparative Example 2, the flatness of the light incident surface and the light exit surface of the polarization conversion element of the present invention was evaluated.
FIG. 22 is a diagram showing the results of flatness tests from Example 2 to Example 6 according to the present invention, and FIG. 23 is the results of flatness tests from Examples 7 to 11 according to the present invention. FIG. 24 is a diagram showing the results of the flatness test of Comparative Example 2.
(Example 2 to Example 6)
In Example 2, an element body 10 as shown in FIG. 26 described later was produced using the same adhesive as in Example 1. And the left element main body 10 was used among two right and left element main bodies 10 shown by FIG. Then, the light incident surface 1 of the element body 10 is measured by the following measurement method.
A cross-sectional view at the approximate center of 6 was obtained. Here, the cross-sectional view is a cross-sectional view in the left-right direction of FIG.
In the obtained cross-sectional view, a convex portion that swelled relatively upward was selected, and the vertices of the concave portions near the left and right of the convex portion were connected by lines. The distance from this line to the top of the convex portion was converted on the scale of the vertical axis to calculate the “height difference”.

実施例3から実施例6でも、実施例2と同様に素子本体10を作製して、その光入射面
16について測定し、断面図を得た。そして、断面図より、実施例2と同様に、「高低差
」を2点算出した。図22には、それらの結果が示されている。
(実施例7から実施例11まで、及び比較例2)
実施例7から実施例11まででは、それぞれ実施例2から実施例6までで作製した素子
本体10の光出射面17について、実施例2と同様に断面図を得た。得られた断面図によ
り、実施例2と同様にして、「高低差」を2点算出した。
比較例2では、接着剤として、比較例1と同様の接着剤を用いた以外は、実施例2と同
様にして素子本体を作製し、その光出射面を測定した断面図を得た。得られた断面図より
実施例2と同様にして、「高低差」を2点算出した。
In Example 3 to Example 6, the element body 10 was produced in the same manner as in Example 2, and the light incident surface 16 was measured to obtain a cross-sectional view. From the cross-sectional view, two “height differences” were calculated in the same manner as in Example 2. FIG. 22 shows the results.
(Examples 7 to 11 and Comparative Example 2)
In Example 7 to Example 11, sectional views were obtained in the same manner as in Example 2 for the light emitting surface 17 of the element body 10 produced in Examples 2 to 6, respectively. From the obtained cross-sectional view, two “level differences” were calculated in the same manner as in Example 2.
In Comparative Example 2, an element body was prepared in the same manner as in Example 2 except that the same adhesive as in Comparative Example 1 was used as the adhesive, and a cross-sectional view of the light emission surface was obtained. Two points of “height difference” were calculated from the obtained cross-sectional view in the same manner as in Example 2.

実施例7から、実施例11まで及び比較例2の結果を、図23、図24に示す。
断面図の測定方法としては、レーザー干渉計G102S(フジノン株式会社(現富士フ
イルム株式会社製))により、素子本体の光入射面又は光出射面を照射して、素子本体か
らの反射光と元々の平行光とを干渉させることによって、干渉縞を得る。なお、レーザー
干渉計で設定した光の波長は、685nmである。
得られた干渉縞を干渉縞解析ソフトウェア(フジノン株式会社(現富士フイルム株式会
社製))で解析することにより、光入射面又は光出射面の断面図を得る。
図22、図23で示すように、本発明の接着剤を用いた実施例2から実施例11までで
は、光入射面及び光出射面における高低差が小さいため、平坦度が優れていることがわか
った。
一方、図24に示すように、従来の接着剤を用いた比較例では、光入射面における高低
差が大きいため、平坦度が悪いことが分かった。
The results of Example 7 to Example 11 and Comparative Example 2 are shown in FIGS.
As a method for measuring the cross-sectional view, a laser interferometer G102S (Fujinon Co., Ltd. (currently manufactured by Fuji Film Co., Ltd.)) is used to irradiate the light incident surface or light output surface of the device body, and the reflected light from the device body is originally Interference fringes are obtained by interfering with the parallel light. The wavelength of light set by the laser interferometer is 685 nm.
By analyzing the obtained interference fringes with interference fringe analysis software (Fujinon Co., Ltd. (currently Fuji Film Co., Ltd.)), a cross-sectional view of the light incident surface or the light emitting surface is obtained.
As shown in FIGS. 22 and 23, in Examples 2 to 11 using the adhesive of the present invention, the flatness is excellent because the height difference between the light incident surface and the light exit surface is small. all right.
On the other hand, as shown in FIG. 24, in the comparative example using the conventional adhesive agent, it was found that the flatness was poor because the height difference on the light incident surface was large.

図25は、本発明の実施の形態に係る偏光変換素子を組み込んだ偏光変換ユニットの外
観を示す図である。
図26は、図25の偏光変換ユニットの分解斜視図である。
図25、図26に示す偏光変換ユニット120は、ユニット枠200と、本発明の偏光
変換素子1と、遮光板210と、レンズアレイ220と、クリップ230と、を備えてい
る。ユニット枠200の一方の開口面(図26では下面)側からは、後述する2つの偏光
変換素子本体を有する偏光変換素子1が挿入され、もう一方の開口面(図26では上面)
側からは、遮光板210とレンズアレイ220とがこの順に挿入される。これらの光学素
子210、220は、ユニット枠200に収納された状態で、4つのクリップ230で上
下2方向から挟持される。クリップ230は弾性体で形成されているので容易に着脱する
ことができ、偏光変換ユニット120の各部品もユニット枠に容易に着脱することができ
る。
かかるユニット枠200によって、偏光変換素子1を、光源からの光束が偏光変換素子
1(特に後述のPBS膜)に入射する角度が常に一定になってPS変換が正確に行える姿
勢で、液晶プロジェクターに組み込むことが出来る。
FIG. 25 is a diagram illustrating an appearance of a polarization conversion unit incorporating the polarization conversion element according to the embodiment of the present invention.
FIG. 26 is an exploded perspective view of the polarization conversion unit of FIG.
The polarization conversion unit 120 shown in FIGS. 25 and 26 includes a unit frame 200, the polarization conversion element 1 of the present invention, a light shielding plate 210, a lens array 220, and a clip 230. A polarization conversion element 1 having two polarization conversion element bodies to be described later is inserted from one opening surface (lower surface in FIG. 26) side of the unit frame 200, and the other opening surface (upper surface in FIG. 26).
From the side, the light shielding plate 210 and the lens array 220 are inserted in this order. These optical elements 210 and 220 are sandwiched from four directions by four clips 230 in a state of being accommodated in the unit frame 200. Since the clip 230 is formed of an elastic body, it can be easily attached and detached, and each component of the polarization conversion unit 120 can be easily attached to and detached from the unit frame.
The unit frame 200 allows the polarization conversion element 1 to be placed on the liquid crystal projector in such a posture that the angle at which the light beam from the light source is incident on the polarization conversion element 1 (especially a PBS film described later) is always constant and PS conversion can be performed accurately. Can be incorporated.

図27は、本発明の実施の形態に係る偏光変換素子を適用した投光装置の一例としての
液晶プロジェクターを示す図である。
図27に示す投写型表示装置(液晶プロジェクター)100は、光源110と、第1の
レンズアレイ111と、本発明に係る偏光変換素子を組み込んだ偏光変換ユニット120
と、重畳レンズ121と、で構成される照明光学系を備えている。また、ダイクロイック
ミラー131、132と、反射ミラー133とを含む色光分離光学系130を備えている
。さらに、入射側レンズ140と、リレーレンズ141と、反射ミラー142、143と
を含む導光光学系を備えている。また、3枚のフィールドレンズ144、145、146
と、3枚の液晶ライトバルブ150R、150G、150Bと、クロスダイクロイックプ
リズム160と、投写レンズ170と、を備えている。
反射ミラー146は、重畳レンズ121から射出された光を色光分離光学系130の方
向に反射する機能を有している。色光分離光学系130は、2枚のダイクロイックミラー
131、132により、重畳レンズ121から射出される光を、赤、緑、青の3色の色光
に分離する機能を有している。第1のダイクロイックミラー131は、重畳レンズ121
から射出される光のうち赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色光成分とを
反射する。第1のダイクロイックミラー131を透過した赤色光は、反射ミラー133で
反射され、フィールドレンズ144を通って赤光用の液晶ライトバルブ150Rに達する
。このフィールドレンズ144は、重畳レンズ121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。他の液晶ライトバルブの前に設けられた
フィールドレンズ145、146も同様である。
FIG. 27 is a diagram showing a liquid crystal projector as an example of a light projecting device to which the polarization conversion element according to the embodiment of the present invention is applied.
A projection display apparatus (liquid crystal projector) 100 shown in FIG. 27 includes a light source 110, a first lens array 111, and a polarization conversion unit 120 incorporating the polarization conversion element according to the present invention.
And a superimposing lens 121 are provided. Further, a color light separation optical system 130 including dichroic mirrors 131 and 132 and a reflection mirror 133 is provided. Furthermore, a light guiding optical system including an incident side lens 140, a relay lens 141, and reflection mirrors 142 and 143 is provided. Three field lenses 144, 145, 146
And three liquid crystal light valves 150R, 150G, and 150B, a cross dichroic prism 160, and a projection lens 170.
The reflection mirror 146 has a function of reflecting the light emitted from the superimposing lens 121 in the direction of the color light separation optical system 130. The color light separation optical system 130 has a function of separating light emitted from the superimposing lens 121 into three color lights of red, green, and blue by two dichroic mirrors 131 and 132. The first dichroic mirror 131 includes a superimposing lens 121.
The red light component of the light emitted from the light is transmitted, and the blue light component and the green light component are reflected. The red light transmitted through the first dichroic mirror 131 is reflected by the reflection mirror 133, passes through the field lens 144, and reaches the liquid crystal light valve 150R for red light. The field lens 144 converts each partial light beam emitted from the superimposing lens 121 into a light beam parallel to the central axis (principal light beam). The same applies to the field lenses 145 and 146 provided in front of the other liquid crystal light valves.

第1のダイクロイックミラー131で反射された青色光と緑色光のうちで、緑色光は第
2のダイクロイックミラー132によって反射され、フィールドレンズ145を通って緑
光用の液晶ライトバルブ150Gに達する。一方、青色光は、第2のダイクロイックミラ
ー132を透過し、導光光学系、すなわち、入射側レンズ140、反射ミラー142、リ
レーレンズ141、反射ミラー143を通り、さらに、フィールドレンズ146を通って
青色光用の液晶ライトバルブ150Bに達する。
なお、青色光に導光光学系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
路の長さよりも長いため、光の拡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140に入射した光束をそのまま、フィールドレンズ146に伝
えるためである。
Of the blue light and green light reflected by the first dichroic mirror 131, the green light is reflected by the second dichroic mirror 132, passes through the field lens 145, and reaches the liquid crystal light valve 150G for green light. On the other hand, the blue light passes through the second dichroic mirror 132, passes through the light guide optical system, that is, the incident side lens 140, the reflection mirror 142, the relay lens 141, and the reflection mirror 143, and further passes through the field lens 146. The liquid crystal light valve 150B for blue light is reached.
The light guide optical system is used for blue light because the optical path length of the blue light is longer than the optical path lengths of the other color lights, thus preventing a reduction in light utilization efficiency due to light diffusion or the like. It is to do.
That is, this is to transmit the light beam incident on the incident side lens 140 to the field lens 146 as it is.

3つの液晶ライトバルブ150R、150G、150Bは、入射した光を、与えられた
画像情報(画像信号)に従って変調する光変調手段としての機能を有している。これによ
り、3つの液晶ライトバルブ150R、150G、150Bに入射した各色光は、与えら
れた画像情報に従って変調されて各色光の画像を形成する。
3つの液晶ライトバルブ150R、150G、150Bから射出された3色の変調光は
、クロスダイクロイックプリズム160に入射する。
クロスダイクロイックプリズム160は、3色の変調光を合成してカラー画像を形成す
る色光合成部としての機能を有している。クロスダイクロイックプリズム160には、赤
光を反射する誘電体多層膜と、青光を反射する誘電体多層膜と、が4つの直角プリズムの
界面に略X字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3色の変調光が合成さ
れて、カラー画像を投写するための合成光が形成される。クロスダイクロイックプリズム
160で生成された合成光は、投写レンズ170の方向に射出される。投写レンズ170
は、この合成光を投写スクリーン上に投写する機能を有し、投写スクリーン上にカラー画
像を表示する。
The three liquid crystal light valves 150R, 150G, and 150B have a function as light modulation means for modulating incident light according to given image information (image signal). As a result, the color lights incident on the three liquid crystal light valves 150R, 150G, and 150B are modulated in accordance with given image information to form images of the respective color lights.
The three colors of modulated light emitted from the three liquid crystal light valves 150R, 150G, and 150B are incident on the cross dichroic prism 160.
The cross dichroic prism 160 has a function as a color light combining unit that combines three colors of modulated light to form a color image. In the cross dichroic prism 160, a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a substantially X shape at the interface of four right-angle prisms. These dielectric multilayer films combine three colors of modulated light to form combined light for projecting a color image. The combined light generated by the cross dichroic prism 160 is emitted in the direction of the projection lens 170. Projection lens 170
Has a function of projecting the combined light on the projection screen, and displays a color image on the projection screen.

また、後述するような、耐熱・耐光性能に優れた本発明の偏光変換素子を備えた偏光変
換ユニットを組み込むことで、高輝度・高発熱の光源を使って鮮明な映像を長時間投影可
能な液晶プロジェクターとすることが出来る。
また、本発明にように、本発明の偏光変換素子は、広範囲の波長帯で、確実に1/2波
長板として機能する位相差板(積層1/2波長板)を備えているので、高輝度で鮮明な映
像を投射可能な液晶プロジェクターを実現できる。
In addition, by incorporating a polarization conversion unit equipped with the polarization conversion element of the present invention having excellent heat resistance and light resistance as described later, a clear image can be projected for a long time using a light source with high brightness and high heat generation. It can be a liquid crystal projector.
Further, as in the present invention, the polarization conversion element of the present invention includes a retardation plate (laminated half-wave plate) that reliably functions as a half-wave plate in a wide wavelength band. A liquid crystal projector capable of projecting bright and clear images can be realized.

1 1/2波長板、2、4、6 波長板、10 PBSアレイ(素子本体)、10A 素
子本体、10C 接合面、10D 光入射面、10E 光出射面、10F 端縁部、11
透光性基板、11A 透光性板材、12 偏光分離膜、13 反射膜、14 接着層、
14A 接着剤、16 光入射面、17 光出射面、20 波長板、20A 位相差板、
1B 位相差板1C 基部、1C1 基部、1C2 基部、1D 位相差部、1D1 位
相差部、1D2 位相差部、1E 先端部、1E1 先端部、1E2 先端部、1F 光
入射面、21 接合層、91 偏光分離膜、92 反射膜、93 接着層、95 素子本
体、96 接合層、97 位相差板、98 透光性基板、110 光源、111 レンズ
アレイ、120 偏光変換ユニット、121 重畳レンズ、130 色光分離光学系、1
31 ダイクロイックミラー、132 ダイクロイックミラー、133 反射ミラー、1
40 入射側レンズ、141 リレーレンズ、142 反射ミラー、143 反射ミラー
、144 フィールドレンズ、145 フィールドレンズ、146 フィールドレンズ、
146 反射ミラー、150B 液晶ライトバルブ、150G 液晶ライトバルブ、15
0R 液晶ライトバルブ、160 クロスダイクロイックプリズム、170 投写レンズ
、200 ユニット枠、210 光学素子、210 遮光板、220 レンズアレイ、2
30 クリップ、310 光学素子、400 積層体、410 積層ブロック、410A
切断面、500 研磨装置、600 試験片、601 試験、601 試験片、610
固定枠、620 黄変、951 光入射面、952 光出射面、961 気泡、981
角部
1 1/2 wavelength plate, 2, 4, 6 wavelength plate, 10 PBS array (element main body), 10A element main body, 10C joint surface, 10D light incident surface, 10E light exit surface, 10F edge, 11
Translucent substrate, 11A translucent plate material, 12 polarized light separation film, 13 reflective film, 14 adhesive layer,
14A adhesive, 16 light incident surface, 17 light emitting surface, 20 wavelength plate, 20A phase difference plate,
1B phase difference plate 1C base, 1C1 base, 1C2 base, 1D phase difference, 1D1 phase difference, 1D2 phase difference, 1E tip, 1E1 tip, 1E2 tip, 1F light incident surface, 21 bonding layer, 91 Polarization separation film, 92 reflection film, 93 adhesive layer, 95 element body, 96 bonding layer, 97 retardation plate, 98 translucent substrate, 110 light source, 111 lens array, 120 polarization conversion unit, 121 superposition lens, 130 color light separation Optical system, 1
31 Dichroic mirror, 132 Dichroic mirror, 133 Reflective mirror, 1
40 incident side lens, 141 relay lens, 142 reflecting mirror, 143 reflecting mirror, 144 field lens, 145 field lens, 146 field lens,
146 Reflective mirror, 150B liquid crystal light valve, 150G liquid crystal light valve, 15
0R liquid crystal light valve, 160 cross dichroic prism, 170 projection lens, 200 unit frame, 210 optical element, 210 light shielding plate, 220 lens array, 2
30 clips, 310 optical elements, 400 laminates, 410 laminate blocks, 410A
Cut surface, 500 polishing device, 600 test piece, 601 test, 601 test piece, 610
Fixed frame, 620 Yellowing, 951 Light incident surface, 952 Light exit surface, 961 Bubble, 981
Corner

Claims (8)

複屈折性と旋光性とを有する材料から構成され、
波長λの光に対して、位相差Γ1の第1波長板と、位相差Γ2の第2波長板と、位相差
Γ3の第3波長板と、を各々の光学軸が交差するように配置し、
波長λ1〜λ2(λ1<λ2)の範囲の光に対して、入射する光の直線偏光の偏光面を
90(deg)回転させて出射する波長板であって、
前記波長λは、
λ1≦λ≦λ2
を満足し、
前記位相差Γ1、前記位相差Γ2及び前記位相差Γ3は、
Γ1=2π/λ×(ne−no)×t1
Γ2=2π/λ×(ne−no)×t2
Γ3=2π/λ×(ne−no)×t3
Γ1=Γ2=Γ3=180(deg)
但し、neは異常光屈折率、noは常光屈折率、t1は、前記第1波長板の主面法線方
向の厚み、t2は、前記第2波長板の主面法線方向の厚み、t3は、前記第3波長板の主
面法線方向の厚み
の関係を満足し、
前記各波長板において前記主面法線と前記光学軸とのなす角度βは、当該角度βの下限
値をAとした時に、
A≦β<90(deg)を満足し、
前記第1波長板の光学軸方位角θ1、前記第2波長板の光学軸方位角θ2、前記第3波
長板の光学軸方位角θ3は、前記光学軸方位角θ1の補正値をaとし、前記光学軸方位角
θ3の補正値をbとした時に、
θ1=22.5(deg)+a
θ2=45.0(deg)
θ3=67.5(deg)−b
但し、a=b≠0(deg)
を満足し、
前記角度βの下限値Aは、
13(deg)≦A
を満足することを特徴とする波長板。
Consists of a material having birefringence and optical rotation,
A first wave plate having a phase difference Γ1, a second wave plate having a phase difference Γ2, and a third wave plate having a phase difference Γ3 are arranged so that their optical axes intersect each other with respect to light having a wavelength λ. ,
A wave plate that emits light by rotating the polarization plane of linearly polarized light of incident light by 90 (deg) with respect to light in the range of wavelengths λ1 to λ2 (λ1 <λ2),
The wavelength λ is
λ1 ≦ λ ≦ λ2
Satisfied,
The phase difference Γ1, the phase difference Γ2, and the phase difference Γ3 are:
Γ1 = 2π / λ × (ne-no) × t1
Γ2 = 2π / λ × (ne-no) × t2
Γ3 = 2π / λ × (ne-no) × t3
Γ1 = Γ2 = Γ3 = 180 (deg)
Where ne is the extraordinary refractive index, no is the ordinary refractive index, t1 is the thickness of the first wave plate in the normal direction of the main surface, t2 is the thickness of the second wave plate in the direction of the main surface normal, and t3 Satisfies the relationship of the thickness of the third wave plate in the normal direction of the principal surface,
In each wave plate, the angle β formed by the principal surface normal and the optical axis is A when the lower limit of the angle β is A,
A ≦ β <90 (deg) is satisfied,
The optical axis azimuth angle θ1 of the first wave plate, the optical axis azimuth angle θ2 of the second wave plate, and the optical axis azimuth angle θ3 of the third wave plate are a correction value of the optical axis azimuth angle θ1, and When the correction value of the optical axis azimuth angle θ3 is b,
θ1 = 22.5 (deg) + a
θ2 = 45.0 (deg)
θ3 = 67.5 (deg) −b
However, a = b ≠ 0 (deg)
Satisfied,
The lower limit A of the angle β is
13 (deg) ≦ A
A wave plate characterized by satisfying
請求項1に記載の波長板において、
前記角度βの下限値Aは、
A=−7E−06a+0.0006a+0.0132a+0.1204a+0
.4284a+13.155
を満足し、
前記光学軸方位角θ1の補正値aは、
−15.0(deg)≦a≦8.0(deg)
を満足することを特徴とする波長板。
The wave plate according to claim 1,
The lower limit A of the angle β is
A = -7E-06a 5 + 0.0006a 4 + 0.0132a 3 + 0.1204a 2 +0
. 4284a + 13.155
Satisfied,
The correction value a of the optical axis azimuth angle θ1 is
−15.0 (deg) ≦ a ≦ 8.0 (deg)
A wave plate characterized by satisfying
請求項1又は2に記載の波長板において、
前記波長λ1は、400nmであり、
前記波長λ2は、700nmであり、
前記波長λは、
λ=(λ1+λ2)/2=550nm
を満足することを特徴とする波長板。
The wave plate according to claim 1 or 2,
The wavelength λ1 is 400 nm,
The wavelength λ2 is 700 nm,
The wavelength λ is
λ = (λ1 + λ2) / 2 = 550 nm
A wave plate characterized by satisfying
請求項1又は2に記載の波長板において、
前記波長λ3を500nmとし、
前記波長λ4を600nmとしたとき、
前記波長λと、前記波長λ3及び前記波長λ4との関係が、
λ3≦λ≦λ4
を満足することを特徴とする波長板。
The wave plate according to claim 1 or 2,
The wavelength λ3 is 500 nm,
When the wavelength λ4 is 600 nm,
The relationship between the wavelength λ and the wavelengths λ3 and λ4 is as follows:
λ3 ≦ λ ≦ λ4
A wave plate characterized by satisfying
互いに略平行な光入射面及び光出射面を有し、前記光入射面あるいは前記光出射面に対
して所定の傾斜角度を有する接合面によって接着剤を介して接合された複数の透光性基板
と、複数の前記透光性基板の間の境界部に交互に設けられ、前記光入射面に入射した光を
偏光方向が互いに直交する異なる2種類の直線偏光に分離して一方の直線偏光を透過させ
、他方の直線偏光を反射する偏光分離部と、反射された前記他方の直線偏光光束を反射し
、光路の向きを変える反射部と、を有する光学素子と、前記光出射面であって、前記偏光
分離部の上部の領域又は前記反射部の上部の領域に配置され、前記2種類の直線偏光のう
ち何れか一方の直線偏光の偏光面を回転させて他方の直線偏光の偏光面と平行な直線偏光
に変換して出射する波長板と、を備え、前記波長板は、請求項1乃至4の何れかに記載の
波長板であり、前記接着層は、紫外線硬化型の接着剤であり、厚みが5μm以上10μm
以下であることを特徴とする偏光変換素子。
A plurality of translucent substrates having a light entrance surface and a light exit surface that are substantially parallel to each other and bonded via an adhesive by a joint surface having a predetermined inclination angle with respect to the light incident surface or the light exit surface And separating the light incident on the light incident surface into two different types of linearly polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other, and converting one of the linearly polarized light An optical element having a polarization separating unit that transmits and reflects the other linearly polarized light; and a reflecting unit that reflects the reflected light beam of the other linearly polarized light and changes the direction of the optical path; and the light emitting surface. , Disposed in an upper region of the polarization separation unit or an upper region of the reflection unit, and rotating one of the two types of linearly polarized light and rotating the polarization surface of the other linearly polarized light A wave plate that converts to parallel linearly polarized light and emits it; Wherein the wave plate is a wave plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the adhesive layer is an ultraviolet-curing adhesive, thickness of 5μm or 10μm
A polarization conversion element characterized by the following.
請求項5に記載の偏光変換素子において、前記接着層は、変性アクリレート又は変性メ
タクリレートを主成分とすることを特徴とする偏光変換素子。
6. The polarization conversion element according to claim 5, wherein the adhesive layer contains a modified acrylate or a modified methacrylate as a main component.
請求項5又は6に記載の偏光変換素子と、当該偏光変換素子を固定する固定枠と、を備
えることを特徴とする偏光変換ユニット。
A polarization conversion unit comprising the polarization conversion element according to claim 5 and a fixed frame for fixing the polarization conversion element.
光を出射する光源装置と、該光源装置からの光を、1種類の偏光光に変換する請求項7
に記載の偏光変換ユニットと、当該偏光変換ユニットからの偏光光を画像情報に応じて光
学像を形成する光変調装置と、該光変調装置にて形成された前記光学像を拡大投射する投
射光学装置と、を備えることを特徴とする投射装置。
8. A light source device that emits light, and converts light from the light source device into one type of polarized light.
A polarization conversion unit described in the above, a light modulation device that forms an optical image of polarized light from the polarization conversion unit according to image information, and projection optics that enlarges and projects the optical image formed by the light modulation device And a projection device.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016184114A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector
WO2018029987A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-15 ソニー株式会社 Wavelength-selective retardation element and projection display device
CN111774721A (en) * 2020-05-27 2020-10-16 杭州奥创光子技术有限公司 Optical axis angle adjusting device and method for wave plate
JP2022529153A (en) * 2019-04-16 2022-06-17 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Image sensor for immersion lithography
JP2022135685A (en) * 2021-03-05 2022-09-15 株式会社光学技研 Wide-band phase element, measuring device having the same, and optical attenuator
JP7379970B2 (en) 2019-09-10 2023-11-15 大日本印刷株式会社 λ/2 retardation plates, optical supplies and reflective projection systems

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016184114A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector
WO2018029987A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-15 ソニー株式会社 Wavelength-selective retardation element and projection display device
JP2022529153A (en) * 2019-04-16 2022-06-17 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Image sensor for immersion lithography
JP7256292B2 (en) 2019-04-16 2023-04-11 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Image sensor for immersion lithography
US11774868B2 (en) 2019-04-16 2023-10-03 Asml Netherlands B.V. Image sensor for immersion lithography
JP7379970B2 (en) 2019-09-10 2023-11-15 大日本印刷株式会社 λ/2 retardation plates, optical supplies and reflective projection systems
CN111774721A (en) * 2020-05-27 2020-10-16 杭州奥创光子技术有限公司 Optical axis angle adjusting device and method for wave plate
JP2022135685A (en) * 2021-03-05 2022-09-15 株式会社光学技研 Wide-band phase element, measuring device having the same, and optical attenuator
JP7221320B2 (en) 2021-03-05 2023-02-13 株式会社光学技研 Broadband retarder, measuring device and optical attenuator provided with broadband retarder

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