JP3399449B2 - 偏光変換素子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入射された非偏
光な光を所定の偏光光に変換するための偏光変換素子の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロジェクタには、画像信号に応じて光
を変調する光変調装置が用いられる。この光変調装置と
しては、透過型液晶パネルや反射型液晶パネルなどのよ
うに、一種類の直線偏光光のみを利用するタイプのもの
が使用されることが多い。このように、一種類の直線偏
光光を利用するプロジェクタにおいては、光源から射出
された非偏光な光を、一種類の直線偏光光（例えば、ｓ
偏光光やｐ偏光光）とするための偏光変換素子が設けら
れている。

【０００３】図８は、偏光変換素子３２０の構成を示す
説明図である。この偏光変換素子３２０は、偏光ビーム
スプリッタアレイ（偏光分離素子）３４０と、偏光ビー
ムスプリッタアレイ３４０の光射出面の一部に選択的に
配置された複数のλ／２位相差板３８１とを備えてい
る。偏光ビームスプリッタアレイ３４０は、それぞれ断
面が平行四辺形の柱状の複数の透光性部材３２４、順次
貼り合わされ、その両端に断面が台形の柱状の透光性部
材３２５，３２６が貼り合わされた形状を有している。
各透光性部材３２４，３２５，３２６の界面には、偏光
分離膜３３１と反射膜３３２とが交互に形成されてい
る。λ／２位相差板３８１は、偏光分離膜３３１あるい
は反射膜３３２の光の射出面のｘ方向の写像部分に、選
択的に配置されている。この例では、偏光分離膜３３１
の光の射出面のｘ方向の写像部分にλ／２位相差板３８
１が選択配置されている。

【０００４】この偏光変換素子３２０は、偏光分離膜３
３１に入射した非偏光な光を、ｓ偏光光とｐ偏光光に分
離する。ｓ偏光光は、偏光分離膜３３１によって反射さ
れ、反射膜３３２によってさらに反射されてから射出さ
れる。一方、ｐ偏光光は、偏光分離膜３３１をそのまま
透過する。偏光分離膜３３１を透過したｐ偏光光の射出
面には、λ／２位相差板３８１が配置されており、この
ｐ偏光光がｓ偏光光に変換されて射出される。したがっ
て、隣り合う１組の偏光分離膜３３１と反射膜３３２と
λ／２位相差板３８１とが1組の偏光変換部に相当す
る。なお、この偏光変換素子３２０は、３列の偏光変換
部３５０と1列のダミー部３５０ｄを有している例を示
している。このように、偏光変換素子３２０は、偏光分
離膜３３１に入射する光をほぼ一種類の直線偏光光に変
換する光学素子である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図９は、偏光ビームス
プリッタアレイ３４０の製造例を示す説明図である。こ
の偏光ビームスプリッタアレイ３４０は、偏光分離膜３
３１と反射膜３３２とが交互に配置されるように、例え
ば、偏光分離膜３３１と反射膜３３２とが形成された第
１の板ガラス３２１と、何も形成されていない第２の板
ガラス３２２とを光学接着剤３２７により交互に貼り合
わせ、紫外光（ＵＶ光）を照射して光学接着剤３２７を
硬化させる。この際、貼り合わせの最初と最後には、第
１と第２の板ガラス３２１，３２２と異なる厚さの第３
の板ガラス３２３を貼り合わせて複合板材４００を作製
する。こうして作製された複合板材４００を、その平面
と所定の角度θをなす切断面（図中、破線で示す）でほ
ぼ平行に切断することによって、透光性ブロックが、例
えば、マルチワイヤーソーまたはマルチブレードソーを
使って、切り出される。θの値は、約４５度とすること
が好ましい。ここで、「複合板材の平面」とは、両端に
貼り合わされた第３の板ガラス３２３の平面を示してい
る。また、両端の突出した部分をダイシングソーまたは
レーザー切断装置で切断して略直方体形状とする。こう
して切り出された透光性ブロックの表面（切断面）を研
磨することによって、偏光ビームスプリッタアレイ３４
０（図８）を得ることができる。なお、第１と第２の板
ガラス３２１，３２２で形成された部分が透光性部材３
２４に相当し、両端の第３の板ガラス３２３で形成され
た部分のうち、一方が透光性部材３２５に相当し、他方
が透光性部材３２６に相当する。透光性部材３２５に相
当する第３の板ガラス３２３と透光性部材３２６に相当
する第３の板ガラス３２３とは板厚の異なるものを用い
るようにしてもよい。

【０００６】なお、以下では、偏光ビームスプリッタア
レイを「透光性ブロック」と呼ぶ場合もある。

【０００７】偏光変換素子は、従来から上記説明のよう
にして作製されて製造の効率化を図っているが、より一
層の高効率化が望まれている。

【０００８】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、偏光変換素子を
より効率良く作製する技術を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の偏
光変換素子を製造する第一の方法は、（ａ）複数枚の第
１の透光性板材および複数枚の第２の透光性板材をｋ組
（ｋは２以上の整数）準備する工程と、（ｂ）前記第１
と第２の透光性板材よりも厚い（ｋ＋１）枚の第３の透
光性板材を準備する工程と、（ｃ）（ｋ＋１）枚の第３
の透光性板材の各間の各々に、前記複数枚の第１の透光
性板材と前記複数枚の第２の透光性板材とを交互に配列
して貼り合わせることによって、複数の偏光分離膜およ
び複数の反射膜が各透光性板材の各界面に交互に設けら
れた複合板材を作製する工程と、（ｄ）前記複合板材を
前記複合板材の平面に対して所定の角度を有する第１の
切断面に平行に切断することによって、ほぼ平行な光入
射面と光射出面とを有するブロック基板を作製する工程
と、（ｅ）前記ブロック基板の前記光入射面と光射出面
とを研磨する工程と、（ｆ）前記ブロック基板を、前記
ブロック基板内の前記第３の透光性板材で形成された部
分内で分割することによって、１個の前記ブロック基板
からｋ個の透光性ブロックを作製する工程と、を有する
ことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の偏光変換素子を製造する第
二の方法は、（ａ）複数枚の第１の透光性板材および複
数枚の第２の透光性板材を1組とするｋ組（ｋは２以上
の整数）の透光成部材を準備する工程と、（ｂ）前記第
１と第２の透光性板材よりも厚い（ｋ＋１）枚の第３の
透光性板材を準備する工程と、（ｃ）（ｋ＋１）枚の第
３の透光性板材の各間の各々に、１組の前記複数枚の第
１の透光性板材と前記複数枚の第２の透光性板材とを交
互に配列して貼り合わせることによって、複数の偏光分
離膜および複数の反射膜が各透光性板材の各界面に交互
に設けられた複合板材を作製する工程と、（ｄ）前記複
合板材を前記複合板材の平面に対して所定の角度を有す
る平面に平行な第１の切断面で切断することによって、
前記第１の切断面に平行な光入射面と光射出面とを有す
るブロック基板を作製する工程と、（ｅ）前記ブロック
基板を、前記ブロック基板内の前記第３の透光性板材の
位置で分割することによって、１個の前記ブロック基板
からｋ個の透光性ブロックを作製する工程と、を有する
ことを特徴とする。

【００１１】従来の製造方法において、ｋ個の透光性ブ
ロックを作製するためには、２・ｋ枚の第３の透光性板
材を準備する必要があったが、本発明の第一、第二の製
造方法によれば、（ｋ＋１）枚の第３の透光性板材を準
備すればよく、偏光変換素子を作製するための部品数を
削減することができるので、製造コストを削減すること
ができる。

【００１２】特に、本発明の第一の製造方法によれば、
１個あたりｋ個の透光性ブロックを含むブロック基板を
複合板材から作製し、作製されたブロック基板を研磨し
た後で、ブロック基板１個あたりｋ個の透光性ブロック
を作製することができる。これにより、従来の製造方法
においてｋ個の透光性ブロックを作製する場合に比べ
て、複合板材を切断する工数およびブロック基板の光入
射面および光射出面を研磨する工数を１／ｋ回に削減す
ることができるので、従来に比べてより効率良く偏光変
換素子を作製することができる。

【００１３】なお、前記工程（ａ）は、前記第１の透光
性板材の一方の面に偏光分離膜を形成するとともに、他
方の面に反射膜を形成する工程を含むことが好ましい。
また、前記工程（ａ）は、前記第１の透光性板材の一方
の面に偏光分離膜を形成する工程と、前記第２の透光性
板材の一方の面に反射膜を形成する工程とを含むように
してもよい。

【００１４】いずれのようにしても、複数の偏光分離膜
および複数の反射膜が各透光性板材の各界面に交互に設
けられるようにすることができる。

【００１５】上記製造方法において、前記第一の方法に
おける工程（ｆ）、あるいは、前記第二の方法における
工程（ｅ）で作製された透光性ブロックを、前記透光性
ブロック内に配列された前記複数の偏光分離膜および前
記複数の反射膜の配列方向にほぼ平行な第２の切断面に
平行に切断することによって、複数の透光性ブロックに
分割する工程を有するようにしてもよい。

【００１６】このようにすれば、第一の方法における工
程（ｆ）、あるいは、第二の方法における工程（ｅ）で
作製された１個の透光性ブロックから複数個の透光性ブ
ロックを作成することができるので、さらに効率良く偏
光変換素子を作製することができる。

【００１７】なお、上記のような方法によって製造され
た偏光変換素子をプロジェクタに採用することにより、
結果的に、プロジェクタの製造コストを削減することが
でき、また、効率良くプロジェクタを作製することがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】Ａ．偏光変換素子の製造方法：以
下では、図８に示した３列の偏光変換部３５０と1列の
ダミー部３５０ｄとを有する偏光変換素子３２０を製造
する場合を例に、本発明の製造方法について説明する。
図１ないし図４は、偏光変換素子３２０の製造工程につ
いて示す説明図である。

【００１９】まず、３枚の第１の板ガラスおよび２枚の
第２の板ガラスとをｋ組（ｋは、２以上の整数）と、
（ｋ＋１）枚の第３の板ガラス３２３を準備する。以下
では、ｋ＝２とし、第３の板ガラス３２３を３枚準備す
ることとして説明する。

【００２０】図１（Ａ）ないし図１（Ｃ）に示すよう
に、第１の板ガラス３２１と第２の板ガラス３２２と第
３の板ガラス３２３とは、長手方向の長さがｍで、短手
方向の長さがｌの長方形の板ガラスである。第２の板ガ
ラス３２２の板厚ｄ２は、第１の板ガラス３２１の板厚
ｄ１にほぼ等しい。第３の板ガラス３２３の板厚ｄ３
は、第１の板ガラス３２１の板厚ｄ１よりも厚い。ここ
で、「ほぼ等しい」とは、寸法差が数％以下であること
を意味している。なお、第１の板ガラス３２１の板厚ｄ
１と第２の板ガラス３２２の板厚ｄ２とは、後述するよ
うに、第１の板ガラス３２１と第２の板ガラス３２２と
が交互に貼り合わせた場合に、偏光分離膜３３１と反射
膜３３２とが等間隔に配列されるように光学接着剤３２
７の厚みを考慮して設定される。

【００２１】なお、第１ないし第３の板ガラス３２１，
３２２，３２３は、本発明の第１ないし第３の透光性板
材に相当する。

【００２２】次に、図２（Ａ）に示すように、第１の板
ガラス３２１の一方の面に、偏光分離膜３３１を形成
し、図２（Ｂ）に示すように、反対の面に反射膜３３２
を形成して、偏光分離膜３３１および反射膜３３２が形
成された第１の板ガラス３２１ａを作製する。

【００２３】偏光分離膜３３１は、誘電体多層膜を積層
することにより形成することができる。また、反射膜３
３２は、偏光分離膜３３１用の誘電体多層膜と同一、ま
たは、これと異なる誘電体多層膜を積層することにより
形成することができる。なお、反射膜３３２は、アルミ
ニウム等の金属反射膜を蒸着することによっても形成す
ることができる。

【００２４】次に、図３（Ａ）に示すように、３枚の第
３の板ガラス３２３の各間の各々に、３枚の第１の板ガ
ラス３２１ａと、２枚の第２の板ガラス３２２とを交互
に配置して、偏光分離膜３３１および反射膜３３２が各
板ガラス３２１，３２２，３２３の界面に交互に配置さ
れるように光学接着剤３２７によって貼り合わせること
によって、複合板材５００を作製する。光学接着剤３２
７は、紫外光を照射することによって硬化される。

【００２５】こうして作製された複合板材５００を、そ
の平面と所定の角度θをなす第１の切断面（図中、破線
で示す）でほぼ平行に、例えば、マルチワイヤーソーま
たはマルチブレードソーを使って、切断することによっ
て、図３（Ｂ）に示すようなブロック基板５２０が切り
出される。ここで、「複合板材の平面」は、両端に貼り
合わされた第３の板ガラス３２３の平面を示している。
θの値は、約４５度とすることが好ましい。なお、この
ようにして切り出されたブロック基板５２０の第１の切
断面に平行な面が光入射面５２２および光射出面５２４
に相当する。

【００２６】次に、図４（Ａ）に示すように、ブロック
基板５２０の両端の突出部分（第３の板ガラス３２３に
相当する部分の一部）を、ブロック基板５２０が略直方
体となるようにダイシングソーまたはレーザー切断装置
で切断し、図４（Ｂ）に示すような略直方体のブロック
基板５２０ａを作製する。このようにして作製されたブ
ロック基板５２０ａの表面を研削・研磨した後に、ブロ
ック基板５２０ａの内部にある第３の板ガラス３２３で
形成されている部分内で、ブロック基板５２０ａをダイ
シングソーまたはレーザー切断装置で分割する。これに
より、図４（Ｃ）に示すように、１個のブロック基板５
２０ａから２個の透光性ブロック（偏光ビームスプリッ
タアレイ）３４０を作製することができる。この時、工
数削減の効果は低下するが、図４（B）に示す略直方体
のブロック基板５２０ａを分割後に、表面を研削・研磨
しても良い。

【００２７】こうして作製された透光性ブロック（偏光
ビームスプリッタアレイ）３４０の光射出面５２４上
に、図８に示したように、λ／２位相差板３８１を選択
的に貼り合わせることによって偏光変換素子３２０を作
製することができる。

【００２８】上記製造方法においては、２個の透光性ブ
ロック３４０を含むブロック基板５２０ａを、複合板材
５００から作製し、作製されたブロック基板５２０ａを
研削・研磨した後で、１個のブロック基板５２０ａから
２個の透光性ブロック３４０を作製することができる。
これにより、従来の製造方法（図９）によって２個の透
光性ブロック３４０を作製する場合に比べて、複合板材
５００を切断する工数およびブロック基板５２０ａの光
入射面５２２および光射出面５２４を研削・研磨する工
数を削減することができる。したがって、従来に比べて
より効率良く偏光変換素子を作製することができる。ま
た、従来の製造方法によって２個の透光性ブロック３４
０を作製するためには、４枚の第３の板ガラス３２３
（図９）を準備する必要があったが、上記製造方法にお
いては、必要な第３の板ガラス３２３の枚数を３枚に削
減することができる。これにより、偏光変換素子３２０
を作製するための部品数を削減することができるので、
製造コストを削減することができる。

【００２９】なお、上記製造方法においては、１個のブ
ロック基板５２０ａから２個の透光性ブロックを作製す
る場合を例に説明しているが、これに限定するものでは
ない。３枚の第１の板ガラス３２１および２枚の第２の
板ガラス３２２を３組と、４枚の第３の板ガラス３２３
とを準備して複合板材を作成し、作製された複合板材か
ら、３個の透光性ブロック３４０を含むブロック基板を
作製するようにしてもよい。そして、作製されたブロッ
ク基板を研削・研磨した後で、１個のブロック基板から
３個の透光性ブロックを作製するようにしてもよい。す
なわち、上記製造方法においては、３枚の第１の板ガラ
ス３２１および２枚の第２の板ガラス３２２をｋ組（ｋ
は、２以上の整数）と、（ｋ＋１）枚の第３の板ガラス
３２３とを準備して複合板材を作成し、作製された複合
板材から、ｋ個の透光性ブロック３４０を含むブロック
基板を作製するようにしてもよい。そして、作製された
ブロック基板を研削・研磨した後で、１個のブロック基
板からｋ個の透光性ブロック３４０を作製するようにし
てもよい。このようにすれば、従来に比べてより効率良
く偏光変換素子を作製することができる。また、ｋ個の
透光性ブロック３４０を作製する場合に必要な第３の板
ガラス３２３の枚数を、従来の製造方法における２・ｋ
枚から（ｋ＋１）枚に削減することができる。これによ
り、偏光変換素子を作製するための部品数を削減するこ
とができるので、製造コストを削減することができる。

【００３０】また、３枚の第１の板ガラス３２１および
２枚の第２の板ガラス３２２をｋ組準備する場合を例に
説明しているが、これに限定するものではない。複数枚
の第１の板ガラス３２１および複数枚の第２の板ガラス
３２２をｋ組準備するようにしてもよい。このようにす
れば、複数列の偏光変換部を有する偏光変換素子を効率
良く作製することができる。

【００３１】なお、上記製造方法においては、板厚の等
しい第３の板ガラス３２３を用いて説明しているが、こ
れに限定されるものではない。例えば、両端に配置され
る第３の板ガラス３２３と、複合板材５００の内部に配
置される第３の板ガラス３２３とで異なる板厚のものを
用いるようにしてもよい。また、両端のどちらが側に配
置されるかに応じて異なる板厚のものを用いるようにし
てもよい。すなわち、第３の板ガラス３２３としては、
配置される位置に応じて板厚の異なるものを用いること
ができる。また、上記製造方法においては、第１の板ガ
ラス３２１の板厚ｄ１と第２の板ガラス３２２の板厚ｄ
２をほぼ等しくしていたが、接着剤の厚みなどを考慮し
て、異なる板厚としても良い。さらに、上記製造方法に
おいては、作製されたブロック基板を研削・研磨した後
で、１個のブロック基板からｋ個の透光性ブロック３４
０を作製するようにしていたが、ブロック基板を研削・
研磨する前にｋ個の透光性ブロック３４０を作成し、そ
の後、当該透光性ブロック３４０を研削・研磨するよう
にしても良い。

【００３２】図５は、図３の複合板材５００を作製する
別の方法を示す説明図である。この方法は、図３におい
て、第１の板ガラス３２１ａの反射膜３３２側に光学接
着剤３２７を介して貼り合わされている第２の板ガラス
３２２や第３の板ガラス３２３の面に反射膜３３２を形
成して、貼り合わせる方法である。

【００３３】このようにしても、図３の複合板材５００
とほぼ同じ複合板材５００’を作製することができる。
なお、この複合板材５００’は、複合板材５００とは、
反射膜３３２と光学接着剤３２７との位置関係が異なっ
ている点を除いて同じ機能を有している。

【００３４】図６は、上記製造方法において作製された
透光性ブロック３４０の正面図である。上記製造方法に
よって作製された透光性ブロック３４０を、偏光分離膜
３３１および反射膜３３２の配列方向にほぼ平行な第２
の切断面に平行に、ダイシングソーまたはレーザー切断
装置で切断すれば、さらに、複数の透光性ブロックを作
製することができる。例えば、偏光変換素子３２０の高
さｈが透光性ブロック３４０の高さｌの１／２である場
合には、透光性ブロック３４０を半分に分割することに
より２個の透光性ブロックを作製することができる。

【００３５】この製造方法においても、図１〜４を用い
て説明した製造方法と同様、３枚の第１の板ガラス３２
１および２枚の第２の板ガラス３２２をｋ組準備する場
合を例に説明しているが、これに限定するものではな
い。複数枚の第１の板ガラス３２１および複数枚の第２
の板ガラス３２２をｋ組準備するようにしてもよい。こ
のようにすれば、複数列の偏光変換部を有する偏光変換
素子を効率良く作製することができる。また、図１〜４
を用いて説明した製造方法と同様、板厚の等しい第３の
板ガラス３２３を用いて説明しているが、これに限定さ
れるものではない。例えば、両端に配置される第３の板
ガラス３２３と、複合板材５００の内部に配置される第
３の板ガラス３２３とで異なる板厚のものを用いるよう
にしてもよい。また、両端のどちら側に配置されるかに
応じて異なる板厚のものを用いるようにしてもよい。す
なわち、第３の板ガラス３２３としては、配置される位
置に応じて板厚の異なるものを用いることができる。ま
た、第１の板ガラス３２１の板厚ｄ１と第２の板ガラス
３２２の板厚ｄ２をほぼ等しくしていたが、接着剤の厚
みなどを考慮して、異なる板厚としても良い。さらに、
上記製造方法においては、作製されたブロック基板を研
削・研磨した後で、１個のブロック基板からｋ個の透光
性ブロック３４０を作製するようにしていたが、ブロッ
ク基板を研削・研磨する前にｋ個の透光性ブロック３４
０を作成し、その後、当該透光性ブロック３４０を研削
・研磨するようにしても良い。

【００３６】Ｂ．プロジェクタの構成：図７は、本発明
の製造方法によって作製された偏光変換素子を備えたプ
ロジェクタの要部を示す概略構成図である。このプロジ
ェクタ８００は、偏光照明装置５０と、ダイクロイック
ミラー８０１，８０４と、反射ミラー８０２と、リレー
レンズ８０６，８０８，８１０と、３枚の液晶ライトバ
ルブ８０３，８０５，８１１と、クロスダイクロイック
プリズム８１３と、投写レンズ８１４とを備えている。

【００３７】偏光照明装置５０は、光源部６０と、偏光
発生装置７０とを備えている。光源部６０は、ｓ偏光成
分とｐ偏光成分とを含む非偏光な光を射出する。光源部
６０から射出された光は、偏光発生装置７０によって偏
光方向がほぼ揃った一種類の直線偏光光（本実施例で
は、ｓ偏光光）に変換されて、照明領域を照明する。な
お、３つの液晶ライトバルブ８０３，８０５，８１１が
この照明領域に相当する。

【００３８】偏光発生装置７０は、第１の光学要素２０
０と、第２の光学要素６００とを備えている。第１の光
学要素２００は、矩形状の輪郭を有する小レンズ２０１
が、マトリクス状に配列されたレンズアレイである。第
２の光学要素６００（図７）は、光学素子３００と射出
側レンズ３９０とを備えている。

【００３９】光学素子３００は、集光レンズアレイ３１
０と、２つの偏光変換素子３２０ａ，３２０ｂとを備え
ている。集光レンズアレイ３１０は、第１の光学要素２
００と同じ構成のレンズアレイであり、第１の光学要素
２００と相対する向きに配置される。集光レンズアレイ
３１０は、第１の光学要素２００とともに、各小レンズ
２０１で分割された複数の部分光線束をそれぞれ集光
し、偏光変換素子３２０ａ，ｂの入射領域に導く機能を
有している。偏光変換素子３２０ａ，３２０ｂは、本発
明の製造方法によって作製された偏光変換素子３２０
（図８）を、それぞれの偏光分離膜３３１および反射膜
３３２が、光軸を挟んで対称に向かい合うように配置し
たものである。したがって、光源部６０から射出された
光線束は、偏光発生装置７０によってほぼ一種類の直線
偏光光（本実施例では、ｓ偏光光）に変換される。

【００４０】射出側レンズ３９０は、光学素子３００か
ら射出される複数の部分光線束の各々を各液晶ライトバ
ルブ８０３，８０５，８１１上に重畳させる機能を有し
ている。

【００４１】偏光照明装置５０から射出された光は、色
光分離光学系としてのダイクロイックミラー８０１，８
０４によって、赤、緑、青の３色の色光に分離される。
分離された各色光は、各色光用の液晶ライトバルブ８０
３，８０５，８１１において、与えられた画像情報（画
像信号）に従って変調される。これらの液晶ライトバル
ブ８０３，８０５，８１１が本発明の光変調装置に相当
する。液晶ライトバルブ８０３，８０５，８１１におい
て変調された各色光は、色光合成光学系としてのクロス
ダイクロイックプリズム８１３で合成され、投写光学系
としての投写レンズ８１４によってスクリーン８１５上
に投写される。これにより、スクリーン８１５上にカラ
ー画像が表示されることとなる。なお、図７に示すよう
なプロジェクタの各部の構成および機能については、例
えば、本出願人によって開示された特開平１０−１７７
１５１号公報に詳述されているので、本明細書では説明
を省略する。

【００４２】本プロジェクタ８００の偏光照明装置５０
には、本発明の製造方法によって作製された偏光変換素
子３２０ａ，３２０ｂが用いられているので、装置の製
造コストの低減を図ることができる。

【００４３】図７のプロジェクタ８００は、カラー画像
を表示するプロジェクタの偏光照明装置に、本発明の製
造方法による偏光変換素子を用いた場合を例に説明して
いるが、これに限らず種々の装置に適用することが可能
である。例えば、白黒画像を投写するプロジェクタにも
適用することができる。この場合には、図７の装置にお
いて、液晶ライトバルブが１枚で済み、また、光を３色
に分離する色光分離光学系と、３色の光を合成する色光
合成光学系とを省略できる。さらに、ライトバルブを１
つしか用いない投写型カラー表示装置にも本発明を適用
することができる。また、反射型の液晶ライトバルブを
用いるプロジェクタやリア型表示装置等の偏光照明光を
利用する画像表示装置にも適用可能である。

【００４４】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】偏光変換素子３２０の製造に用いられる第１な
いし第３の板ガラス３２１，３２２，３２３を示す説明
図である。

【図２】偏光分離膜３３１および反射膜３３２が形成さ
れた第１の板ガラス３２１ａを作製する工程を示す説明
図である。

【図３】複合板材５００を作製し、ブロック基板５２０
を作製する工程を示す説明図である。

【図４】ブロック基板５２０から透光性ブロック３４０
を作製する工程を示す説明図である。

【図５】図３の複合板材５００を作製する別の方法を示
す説明図である。

【図６】透光性ブロック３４０の正面図である。

【図７】本発明の製造方法によって作製された偏光変換
素子を備えたプロジェクタの要部を示す概略構成図であ
る。

【図８】偏光変換素子３２０の構成を示す説明図であ
る。

【図９】偏光ビームスプリッタアレイ３４０の製造例を
示す説明図である。

【符号の説明】

５０…偏光照明装置 ６０…光源部 ７０…偏光発生装置 ２００…第１の光学要素 ２０１…小レンズ ３００…光学素子 ３１０…集光レンズアレイ ３２０…偏光変換素子 ３２０ａ，３２０ｂ…偏光変換素子 ３２１…第１の板ガラス ３２１ａ…第１の板ガラス ３２２…第２の板ガラス ３２３…第３の板ガラス ３２４，３２５，３２６…透光性部材 ３２７…光学接着剤 ３２７…接着剤 ３３１…偏光分離膜 ３３２…反射膜 ３４０…偏光ビームスプリッタアレイ（透光性ブロッ
ク） ３５０…偏光変換部 ３５０ｄ…ダミー部 ３９０…射出側レンズ ４００…複合板材 ５００…複合板材 ５００’…複合板材 ５２０…ブロック基板 ５２０ａ…ブロック基板 ５２２…光入射面 ５２４…光射出面 ６００…第２の光学要素 ８００…プロジェクタ ８０１，８０４…ダイクロイックミラー ８０２，８０８，８０９…反射ミラー ８０３，８０５，８１１…液晶ライトバルブ ８０６，８０８，８１０…リレーレンズ ８１３…クロスダイクロイックプリズム ８１４…投写レンズ ８１５…スクリーン

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ Ｋ

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非偏光な光を所定の偏光光に変換するた
   めの偏光変換素子の製造方法であって、 （ａ）複数枚の第１の透光性板材および複数枚の第２の
   透光性板材を1組とするｋ組（ｋは２以上の整数）の透
   光成部材を準備する工程と、 （ｂ）前記第１と第２の透光性板材よりも厚い（ｋ＋
   １）枚の第３の透光性板材を準備する工程と、 （ｃ）（ｋ＋１）枚の第３の透光性板材の各間の各々
   に、１組の前記複数枚の第１の透光性板材と前記複数枚
   の第２の透光性板材とを交互に配列して貼り合わせるこ
   とによって、複数の偏光分離膜および複数の反射膜が各
   透光性板材の各界面に交互に設けられた複合板材を作製
   する工程と、 （ｄ）前記複合板材を前記複合板材の平面に対して所定
   の角度を有する平面に平行な第１の切断面で切断するこ
   とによって、前記第１の切断面に平行な光入射面と光射
   出面とを有するブロック基板を作製する工程と、 （ｅ）前記ブロック基板の前記光入射面と光射出面とを
   研磨する工程と、 （ｆ）前記ブロック基板を、前記ブロック基板内の前記
   第３の透光性板材の位置で分割することによって、１個
   の前記ブロック基板からｋ個の透光性ブロックを作製す
   る工程と、 を有する偏光変換素子の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の偏光変換素子の製造方法
   であって、 前記工程（ａ）は、前記第１の透光性板材の一方の面に
   偏光分離膜を形成するとともに、他方の面に反射膜を形
   成する工程を含む、偏光変換素子の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の偏光変換素子の製造方法
   であって、 前記工程（ａ）は、前記第１の透光性板材の一方の面に
   偏光分離膜を形成する工程と、前記第２の透光性板材の
   一方の面に反射膜を形成する工程とを含む、偏光変換素
   子の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の偏光変換素子の製造方法
   であって、 前記工程（ｆ）で作製された透光性ブロックを、前記透
   光性ブロック内に配列された前記複数の偏光分離膜およ
   び前記複数の反射膜の長手方向にほぼ垂直な平面に平行
   な第２の切断面で切断することによって、複数の透光性
   ブロックに分割する工程を有する、偏光変換素子の製造
   方法。
5. 【請求項５】 非偏光な光を所定の偏光光に変換するた
   めの偏光変換素子の製造方法であって、 （ａ）複数枚の第１の透光性板材および複数枚の第２の
   透光性板材を1組とするｋ組（ｋは２以上の整数）の透
   光成部材を準備する工程と、 （ｂ）前記第１と第２の透光性板材よりも厚い（ｋ＋
   １）枚の第３の透光性板材を準備する工程と、 （ｃ）（ｋ＋１）枚の第３の透光性板材の各間の各々
   に、１組の前記複数枚の第１の透光性板材と前記複数枚
   の第２の透光性板材とを交互に配列して貼り合わせるこ
   とによって、複数の偏光分離膜および複数の反射膜が各
   透光性板材の各界面に交互に設けられた複合板材を作製
   する工程と、 （ｄ）前記複合板材を前記複合板材の平面に対して所定
   の角度を有する平面に平行な第１の切断面で切断するこ
   とによって、前記第１の切断面に平行な光入射面と光射
   出面とを有するブロック基板を作製する工程と、 （ｅ）前記ブロック基板を、前記ブロック基板内の前記
   第３の透光性板材の位置で分割することによって、１個
   の前記ブロック基板からｋ個の透光性ブロックを作製す
   る工程と、 を有する偏光変換素子の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の偏光変換素子の製造方法
   であって、 前記工程（ａ）は、前記第１の透光性板材の一方の面に
   偏光分離膜を形成するとともに、他方の面に反射膜を形
   成する工程を含む、偏光変換素子の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５記載の偏光変換素子の製造方法
   であって、 前記工程（ａ）は、前記第１の透光性板材の一方の面に
   偏光分離膜を形成する工程と、前記第２の透光性板材の
   一方の面に反射膜を形成する工程とを含む、偏光変換素
   子の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項５記載の偏光変換素子の製造方法
   であって、 前記工程（ｅ）で作製された透光性ブロックを、前記透
   光性ブロック内に配列された前記複数の偏光分離膜およ
   び前記複数の反射膜の長手方向にほぼ垂直な平面に平行
   な第２の切断面で切断することによって、複数の透光性
   ブロックに分割する工程を有する、偏光変換素子の製造
   方法。