JP4556486B2 - Polarizer and projector - Google Patents

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Description

本発明は、画像を表示するプロジェクタに関し、特に、液晶表示装置の光入射面側、もしくは光射出面側に配置される偏光子に関する。   The present invention relates to a projector for displaying an image, and more particularly to a polarizer disposed on a light incident surface side or a light exit surface side of a liquid crystal display device.

プロジェクタでは、液晶装置(液晶パネル)を含む液晶ライトバルブが用いられている。液晶装置の光入射面側および光射出面側には、通常、偏光子が配置される。偏光子は、所定の偏光光を透過させ、他の光を除去する機能を有している。   In the projector, a liquid crystal light valve including a liquid crystal device (liquid crystal panel) is used. A polarizer is usually disposed on the light incident surface side and the light exit surface side of the liquid crystal device. The polarizer has a function of transmitting predetermined polarized light and removing other light.

プロジェクタの偏光子としては、通常、光吸収型の偏光板が用いられている。このような偏光板としては、例えば、ヨウ素分子または染料分子を含むフィルムを一軸延伸して形成された偏光板が用いられている。なお、光吸収型の偏光板は、消光比が比較的高く、入射角依存性が比較的小さいが、耐光性および耐熱性に劣る。   As a polarizer of a projector, a light absorption type polarizing plate is usually used. As such a polarizing plate, for example, a polarizing plate formed by uniaxially stretching a film containing iodine molecules or dye molecules is used. Note that a light-absorbing polarizing plate has a relatively high extinction ratio and a relatively small incident angle dependency, but is inferior in light resistance and heat resistance.

近年、プロジェクタの画像の明るさの向上や小型化が要望されており、光源装置の高出力化や、液晶装置の小型化等が進められている。このため、偏光子に入射する光の光束量が大きくなり、光束密度が大きくなっている。換言すれば、偏光子に入射する単位面積あたりの光の強度が大きくなっている。   In recent years, there has been a demand for improvement in projector image brightness and downsizing, and higher output of a light source device and downsizing of a liquid crystal device have been promoted. For this reason, the light flux amount of the light incident on the polarizer is increased, and the light flux density is increased. In other words, the intensity of light per unit area incident on the polarizer is increased.

偏光子に入射する単位面積あたりの光の強度が大きくなると、偏光子にかかる熱的負荷が増大する。例えば、光吸収型の偏光板は、不要な光を吸収によって除去しており、吸収された光は熱に変換される。したがって、光吸収型の偏光板を用いる場合には、耐光性および耐熱性が低いため、偏光板の特性を長時間維持することが困難であるという問題があった。その結果、プロジェクタにおいて、コントラストが高くかつ明るい画像を長期間安定して表示できないという問題があった。   When the intensity of light per unit area incident on the polarizer increases, the thermal load applied to the polarizer increases. For example, a light absorption type polarizing plate removes unnecessary light by absorption, and the absorbed light is converted into heat. Therefore, when a light absorption type polarizing plate is used, there is a problem that it is difficult to maintain the characteristics of the polarizing plate for a long time because the light resistance and heat resistance are low. As a result, the projector has a problem that a high-contrast and bright image cannot be stably displayed for a long time.

この問題に対しては、例えば、偏光子として、偏光分離膜を有する偏光ビームスプリッタを使用する技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術では、偏光ビームスプリッタは、2つの直角プリズムと、その界面に形成された偏光分離膜とを備えている。偏光ビームスプリッタは、偏光分離膜が照明光軸に対して約45°傾いた状態で配置され、所定の偏光光を透過させ、他の光を反射して照明光軸と略直交する方向に射出する。偏光ビームスプリッタは、光をほとんど吸収しないことから、熱的負荷による劣化が生じにくい。
特開平7−306405号公報
To solve this problem, for example, there is a technique that uses a polarization beam splitter having a polarization separation film as a polarizer (see, for example, Patent Document 1). In this technique, the polarization beam splitter includes two right-angle prisms and a polarization separation film formed at the interface between the two right-angle prisms. The polarization beam splitter is arranged with the polarization separation film inclined at about 45 ° with respect to the illumination optical axis, transmits predetermined polarized light, reflects other light, and emits it in a direction substantially orthogonal to the illumination optical axis. To do. Since the polarization beam splitter hardly absorbs light, it is not easily deteriorated by a thermal load.
JP-A-7-306405

ところで、光学部材の媒質中を光が通過するとき、通過した長さの分だけ偏光状態が乱れて変化しやすい。上記した偏光ビームスプリッタを使用する技術では、偏光ビームスプリッタを構成するプリズムの光弾性係数を比較的小さな材料とすることで、偏光状態の乱れを緩和することが可能であるが、光弾性係数が小さい光学部材は比較的高価であるといった問題がある。また、上記技術では、偏光ビームスプリッタを所望の形状に精度よく仕上げる必要があるため、製造上の困難さがある。   By the way, when the light passes through the medium of the optical member, the polarization state is easily disturbed and changed by the length of the passed light. In the technique using the polarizing beam splitter described above, it is possible to reduce the disorder of the polarization state by using a relatively small material for the photoelastic coefficient of the prism constituting the polarizing beam splitter. There is a problem that a small optical member is relatively expensive. In the above technique, the polarizing beam splitter needs to be accurately finished into a desired shape, and thus there is a difficulty in manufacturing.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、耐光性や耐熱性に優れ、しかも低コスト化が図られた偏光子を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、偏光子の耐光性や耐熱性を向上させることにより、コントラストが高くかつ明るい画像を安定して表示できるプロジェクタを提供することにある。
This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, It is providing the polarizer excellent in light resistance and heat resistance, and achieving reduction in cost.
Another object of the present invention is to provide a projector that can stably display a bright image with high contrast by improving light resistance and heat resistance of a polarizer.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の装置は、偏光子であって、非平行な状態で対向するそれぞれ板状の光透過板と光反射型偏光板と、を備え、前記光反射型偏光板は、前記光透過板を通過した光を偏光方向が異なる2種類の偏光光に分離して、第1の偏光光を透過させるとともに第2の偏光光を反射させ、前記光透過板と前記光反射型偏光板との位置関係は、前記光反射型偏光板で反射されて前記光透過板に戻った前記第2の偏光光が該光透過板で反射するように、設定され、前記光透過板と前記光反射型偏光板との間の空間を密閉するための密閉部材を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first device of the present invention is a polarizer, and includes a plate-shaped light transmission plate and a light reflection type polarizing plate that face each other in a non-parallel state, and The light reflection type polarizing plate separates the light that has passed through the light transmission plate into two types of polarized light having different polarization directions, transmits the first polarized light, reflects the second polarized light, and transmits the light. The positional relationship between the transmission plate and the light reflection type polarizing plate is set so that the second polarized light reflected by the light reflection type polarizing plate and returned to the light transmission plate is reflected by the light transmission plate. And a sealing member for sealing a space between the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate .

この偏光子では、光反射型偏光板において光の偏光分離を行う。光反射型偏光板では、光をほとんど吸収しないことから、耐光性および耐熱性が比較的高い。
また、この偏光子では、光透過板と光反射型偏光板がともに板状であることから、光学部材中の光の通過長さが短く、光の偏光状態の乱れが比較的少ない。さらに、板状の光学部材から構成されることにより、低コスト化が図られる。
また、この偏光子では、光反射型偏光板で反射されて光透過板に戻った第2の偏光光が光透過板で反射する。そのため、光反射型偏光板で反射した第2の偏光光が光透過板を通過して元の光入射側に戻るといった光の戻りが防止され、そうした光の戻りによる他の光学部材や光学機器に与える影響が回避される。
また、光反射型偏光板に入射する光に対して光反射型偏光板を約45°傾いた状態で配置して、所定の偏光光を透過させ、他の光を反射して照明光軸と略直交する方向に射出する従来の構成と比べて、この偏光子では、光反射型偏光板からの戻り光が光透過板で反射させるため、必然的に入射する光に対して光反射型偏光板を約45°以下に配置されることになる。したがって、従来の構成に比べて照明光軸方向の光の通過長さが短くなり、偏光子のコンパクト化を図る上で有利となる。
また、この偏光子では、密閉部材によって光透過板と光反射型偏光板との間の光路空間が密閉されることから、光路上の空間に埃などのパーティクルが侵入することによる光の乱れが回避され、偏光分離特性の低下が防止される。
In this polarizer, polarization separation of light is performed in a light reflection type polarizing plate. Since the light reflection type polarizing plate hardly absorbs light, the light resistance and heat resistance are relatively high.
Further, in this polarizer, since both the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate are plate-shaped, the light passage length in the optical member is short, and the polarization state of the light is relatively less disturbed. Furthermore, cost reduction is achieved by comprising a plate-shaped optical member.
In this polarizer, the second polarized light reflected by the light reflection type polarizing plate and returned to the light transmission plate is reflected by the light transmission plate. Therefore, the return of light such that the second polarized light reflected by the light reflection type polarizing plate passes through the light transmission plate and returns to the original light incident side is prevented, and other optical members and optical devices due to such return of light are prevented. The influence on is avoided.
In addition, the light reflection type polarizing plate is disposed at an angle of about 45 ° with respect to the light incident on the light reflection type polarizing plate, transmits predetermined polarized light, reflects other light, and the illumination optical axis. Compared with the conventional configuration in which light is emitted in a substantially orthogonal direction, in this polarizer, since the return light from the light reflection type polarizing plate is reflected by the light transmission plate, the light reflection type polarized light is inevitably incident on the incident light. The plate will be placed at about 45 ° or less. Therefore, the light passage length in the direction of the illumination optical axis is shorter than that in the conventional configuration, which is advantageous in reducing the size of the polarizer.
Further, in this polarizer, since the optical path space between the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate is sealed by the sealing member, the disturbance of light due to the entry of particles such as dust into the space on the optical path. It is avoided and the deterioration of the polarization separation characteristic is prevented.

この場合において、前記光透過板の表面の反射特性や、前記光透過板の屈折率や、前記光透過板と前記光反射型偏光板との成す角度が、前記光反射型偏光板で反射されて前記光透過板に戻った前記第2の偏光光が前記光透過板でほぼ全反射するように、設定されているのが好ましい。
これにより、上記光の戻りの影響が、より確実に防止される。
In this case, the reflection characteristics of the surface of the light transmission plate, the refractive index of the light transmission plate, and the angle formed by the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate are reflected by the light reflection type polarizing plate. It is preferable that the second polarized light returning to the light transmission plate is set so as to be substantially totally reflected by the light transmission plate.
Thereby, the influence of the return of light is more reliably prevented.

ここで、前記光反射型偏光板は、構造複屈折型偏光板であってもよい。
構造複屈折型偏光板は、光吸収をほとんど生じないという特徴がある。
なお、構造複屈折型偏光板は、形状複屈折型偏光板や形態複屈折型偏光板などと呼称される場合もある。構造複屈折型偏光板としては、例えば、ワイヤグリッド型偏光板を用いることができる。
Here, the light reflective polarizing plate may be a structural birefringent polarizing plate.
The structural birefringent polarizing plate has a feature that light absorption hardly occurs.
The structural birefringent polarizing plate is sometimes referred to as a shape birefringent polarizing plate or a form birefringent polarizing plate. As the structural birefringent polarizing plate, for example, a wire grid polarizing plate can be used.

あるいは、前記光反射型偏光板は、複屈折性を有する薄膜と複屈折性を有しない薄膜とを複数積層した層状偏光板であってもよい。複屈折性を有する薄膜と複屈折性を有しない薄膜とを複数積層した層状偏光板においても、光吸収をほとんど生じないという特徴がある。   Alternatively, the light reflection type polarizing plate may be a layered polarizing plate in which a plurality of thin films having birefringence and thin films not having birefringence are stacked. A layered polarizing plate in which a plurality of thin films having birefringence and thin films not having birefringence are stacked has a feature that light absorption hardly occurs.

上記の偏光子において、前記光反射型偏光板の光射出面側に、光吸収型偏光板が配置されていてもよい。
これにより、この偏光子では、光反射型偏光板で分離しきれなかった不要な光が光吸収型偏光板で分離除去され、偏光度の向上が図られる。つまり、光吸収型偏光板は、消光比が比較的高く、入射角依存性が比較的小さいため、光吸収型偏光板を組み合わせることにより偏光度の向上を効果的に行うことができる。なお、この光吸収型偏光板で分離除去する光の光束量は比較的小さく、光吸収型偏光板にかかる熱的負荷は小さいため、光吸収型偏光板の耐熱性の問題はほとんど問題ない。
In the above polarizer, a light absorbing polarizing plate may be disposed on the light exit surface side of the light reflecting polarizing plate.
Thus, in this polarizer, unnecessary light that could not be separated by the light reflection type polarizing plate is separated and removed by the light absorption type polarizing plate, and the degree of polarization is improved. That is, since the light absorption type polarizing plate has a relatively high extinction ratio and relatively small incident angle dependency, the degree of polarization can be effectively improved by combining the light absorption type polarizing plate. In addition, since the light flux amount of light separated and removed by this light absorption type polarizing plate is relatively small and the thermal load applied to the light absorption type polarizing plate is small, the heat resistance problem of the light absorption type polarizing plate is hardly a problem.

この場合において、前記光吸収型偏光板が、前記光反射型偏光板に密着していてもよく、あるいは、前記光吸収型偏光板が、前記光反射型偏光板から離れて配置されていてもよい。
光吸収型偏光板と光反射型偏光板とが密着して光学的に一体化されていることにより、両者の界面で生じる光損失を低減することができる。
また、光吸収型偏光板が光反射型偏光板から離れて配置されていることにより、光吸収型偏光板が吸収した光から発生する熱が光反射型偏光板に伝わるのが回避される。
In this case, the light absorption polarizing plate may be in close contact with the light reflection polarizing plate, or the light absorption polarizing plate may be disposed away from the light reflection polarizing plate. Good.
Since the light-absorbing polarizing plate and the light-reflecting polarizing plate are in close contact with each other and optically integrated, light loss generated at the interface between the two can be reduced.
In addition, since the light absorption type polarizing plate is arranged away from the light reflection type polarizing plate, heat generated from the light absorbed by the light absorption type polarizing plate is prevented from being transmitted to the light reflection type polarizing plate.

また、上記の偏光子において、前記光反射型偏光板の光射出面側に、該光反射型偏光板に対して非平行な状態で別の光反射型偏光板が配置されていてもよい。
これにより、この偏光子では、光反射型偏光板で分離しきれなかった不要な光が別の光反射型偏光板で分離除去され、偏光度の向上が図られる。また、前記光反射型偏光板の光射出面側に、該光反射型偏光板に対して非平行な状態で別の光反射型偏光板を配置しているので、別の光反射型偏光板で反射された不要な光は、光反射型偏光板の間で反射することで最終的に問題なく外部に放出することができる。
In the above polarizer, another light reflective polarizing plate may be disposed on the light exit surface side of the light reflective polarizing plate in a non-parallel state with respect to the light reflective polarizing plate.
Thus, in this polarizer, unnecessary light that could not be separated by the light reflection type polarizing plate is separated and removed by another light reflection type polarizing plate, and the degree of polarization is improved. Further, since another light reflection type polarizing plate is disposed on the light exit surface side of the light reflection type polarizing plate in a state non-parallel to the light reflection type polarizing plate, another light reflection type polarizing plate is provided. Unnecessary light reflected by the light can be finally emitted to the outside without problems by being reflected between the light reflection type polarizing plates.

この場合において、前記密閉部材の少なくとも一部は、前記第2の偏光光を透過する材料からなってもよい。
これにより、光反射型偏光板で反射された後に光透過板で反射された第2偏光光が密閉部材を通過して外部に出る。そのため、この偏光子では、熱的負荷の軽減が図られる。
In this case, at least a part of the sealing member may be made of a material that transmits the second polarized light.
Accordingly, the second polarized light reflected by the light transmission plate after being reflected by the light reflection type polarizing plate passes through the sealing member and exits to the outside. Therefore, this polarizer can reduce the thermal load.

また、前記密閉部材による密閉空間の外部に、前記密閉部材を透過した第2の偏光光を吸収する光吸収部材が配置されてもよい。これにより、第2の偏光光は、光吸収部材に吸収されて熱に変換される。そのとき、第2の偏光光は、光吸収部材に吸収されるため、迷光となって悪影響を与えることがない。   In addition, a light absorbing member that absorbs the second polarized light transmitted through the sealing member may be disposed outside the sealed space of the sealing member. Thereby, the second polarized light is absorbed by the light absorbing member and converted into heat. At that time, since the second polarized light is absorbed by the light absorbing member, it becomes stray light and does not have an adverse effect.

また、上記の偏光子において、前記密閉部材の少なくとも一部は、前記第2の偏光光を吸収する材料からなる、もしくは、前記第2の偏光光を吸収する光吸収部材を有するとともに、前記密閉部材は、放熱構造を備えてもよい。
これにより、光反射型偏光板で反射された後に光透過板で反射された第2偏光光が密閉部材に吸収されて熱に変換されるとともに、外部に放出される。この放熱により、この偏光子では、熱的負荷の軽減が図られる。さらに、第2の偏光光は、密閉部材に吸収されるため、迷光となって前記第1の偏光光に混入することがない。尚、ここで述べている放熱構造は、偏光子の外部に熱を放出する構造を意味する。したがって、熱伝導部材により外部に熱を伝える構造や、ペルチェ素子のような冷却手段で直接的に冷却する場合も、最終的に偏光子の外部に熱を放出すれば放熱構造に含まれる。
In the above polarizer, at least a part of the sealing member is made of a material that absorbs the second polarized light, or has a light absorbing member that absorbs the second polarized light, and the sealing member The member may include a heat dissipation structure.
Accordingly, the second polarized light reflected by the light transmission plate after being reflected by the light reflection type polarizing plate is absorbed by the sealing member, converted into heat, and emitted to the outside. With this heat radiation, the thermal load can be reduced in this polarizer. Further, since the second polarized light is absorbed by the sealing member, it does not become stray light and mix with the first polarized light. The heat dissipation structure described here means a structure that releases heat to the outside of the polarizer. Therefore, a structure for transferring heat to the outside by a heat conducting member or a cooling directly by a cooling means such as a Peltier element is included in the heat dissipation structure if the heat is finally released to the outside of the polarizer.

この場合、例えば、前記密閉部材は、空冷式の放熱構造または液冷式の放熱構造を備えてもよい。
これにより、偏光子の外部に熱を効果的に放出することができる。つまり、空冷式や液冷式の放熱構造のような汎用的な構造で、強制的に放熱を促進させることにより、偏光子の熱的負荷の軽減が容易に図ることができる。
In this case, for example, the sealing member may include an air-cooled heat dissipation structure or a liquid-cooled heat dissipation structure.
Thereby, heat can be effectively released to the outside of the polarizer. That is, it is possible to easily reduce the thermal load of the polarizer by forcibly promoting heat dissipation with a general-purpose structure such as an air-cooled or liquid-cooled heat dissipation structure.

また、上記の偏光子において、前記光透過板と前記光反射型偏光板との少なくとも一方は、前記密閉部材と熱的に接続されていてもよい。
これにより、光透過板や光反射型偏光板の熱が密閉部材に伝わり、放熱により外部に放出される。つまり、光透過板や光反射型偏光板は、光吸収をほとんど生じないが、実際はわずかに光を吸収する。このため、光透過板や光反射型偏光板の内部に熱歪みが発生し、偏光特性が局所的に変化してしまう場合がある。しかし、光透過板や光反射型偏光板が密閉部材と熱的に接続されていることにより、このような熱的な問題を軽減することができる。
In the above polarizer, at least one of the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate may be thermally connected to the sealing member.
Thereby, the heat of the light transmission plate or the light reflection type polarizing plate is transmitted to the sealing member, and is released to the outside by heat radiation. That is, the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate hardly absorb light, but actually absorb light slightly. For this reason, thermal distortion may occur inside the light transmission plate or the light reflection type polarizing plate, and the polarization characteristics may change locally. However, such a thermal problem can be reduced because the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate are thermally connected to the sealing member.

また、上記の偏光子において、前記密閉部材による密閉空間の外部に、該密閉空間に対して冷却ファンが配置されているのが好ましい。
これにより、光透過板や光反射型偏光板や密閉部材や密閉空間内が冷却され、偏光子の熱的負荷の軽減が図られる。また、冷却ファンにより冷却風を送風することで偏光子全体の構造を冷却すると同時に、偏光子の近傍に配置された他の光学部材や光学機器も同時に冷却することも可能となる。
In the above polarizer, it is preferable that a cooling fan is disposed outside the sealed space by the sealing member with respect to the sealed space.
Thereby, the light transmissive plate, the light reflection type polarizing plate, the sealing member, and the inside of the sealed space are cooled, and the thermal load on the polarizer can be reduced. In addition, it is possible to cool the entire structure of the polarizer by blowing cooling air with a cooling fan, and simultaneously cool other optical members and optical devices arranged in the vicinity of the polarizer.

また、上記の偏光子において、前記密閉部材による密閉空間から酸素が除去されているのが好ましい。
これにより、光透過板や光反射型偏光板における密閉空間に面する面の酸化が防止される。尚、ここで酸素を除去するということは、通常の空気が密閉空間内部にあるときと比べて、通常の空気に含まれる酸素の量が少なくなるように意図的に酸素が除去することを意味する。
In the above polarizer, it is preferable that oxygen is removed from a sealed space by the sealing member.
Thereby, the oxidation of the surface facing the sealed space in the light transmission plate or the light reflection type polarizing plate is prevented. In addition, removing oxygen here means that oxygen is intentionally removed so that the amount of oxygen contained in normal air is smaller than when normal air is inside the enclosed space. To do.

本発明の第2の装置は、プロジェクタであって、光源装置と、前記光源装置からの光を変調する電気光学装置と、偏光子と、前記電気光学装置からの光を投写する投写光学系と、を備え、前記偏光子の少なくとも一つは、上記の偏光子であることを特徴とする。   A second device of the present invention is a projector, which is a light source device, an electro-optical device that modulates light from the light source device, a polarizer, and a projection optical system that projects light from the electro-optical device. , And at least one of the polarizers is the polarizer described above.

このプロジェクタでは、偏光子が耐光性や耐熱性に優れている。そのため、光源装置の出力を大きくしたり、電気光学装置を小型化したりすることに伴って、偏光子に入射する単位面積あたりの光の強度が大きくなった場合にも、プロジェクタは、コントラストが高くかつ明るい画像を安定して表示することができる。   In this projector, the polarizer is excellent in light resistance and heat resistance. Therefore, the projector has a high contrast even when the intensity of light incident on the polarizer increases as the output of the light source device is increased or the electro-optical device is downsized. In addition, a bright image can be stably displayed.

以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。
図中に示すX,Y,Z方向は、互いに直交する3つの方向を示している。以下では、必要に応じて、偏光方向がX方向である光をX偏光光、偏光方向がY方向である光をY偏光光と呼ぶ。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The X, Y, and Z directions shown in the figure indicate three directions orthogonal to each other. Hereinafter, as necessary, light whose polarization direction is the X direction is referred to as X-polarized light, and light whose polarization direction is the Y direction is referred to as Y-polarized light.

図1は、本発明のプロジェクタの実施の形態の一例であり、プロジェクタPJ1の要部を平面的に見た概略構成図である。
プロジェクタPJ1は、光源装置110とインテグレータ光学系120と平行化レンズ190と液晶ライトバルブLVと投写光学系500とを備えている。液晶ライトバルブLVは、電気光学装置としての液晶装置300と、その光入射面側および光射出面側にそれぞれ1つずつ配置された2つの偏光子200,400とを備えている。本実施例では、光入射面側の偏光子200は光吸収型偏光板からなり、光射出面側の偏光子400は光反射型偏光板410を含んで構成されている。
FIG. 1 is an example of a projector according to an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a main part of a projector PJ1 viewed in a plane.
The projector PJ1 includes a light source device 110, an integrator optical system 120, a collimating lens 190, a liquid crystal light valve LV, and a projection optical system 500. The liquid crystal light valve LV includes a liquid crystal device 300 as an electro-optical device, and two polarizers 200 and 400 arranged on the light incident surface side and the light emission surface side, respectively. In this embodiment, the polarizer 200 on the light incident surface side is composed of a light absorbing polarizing plate, and the polarizer 400 on the light exit surface side is configured to include a light reflecting polarizing plate 410.

なお、光反射型偏光板とは、透過させない種類の偏光光を反射するタイプの偏光板を意味しており、光吸収型偏光板とは、透過させない種類の偏光光を吸収するタイプの偏光板を意味している。   The light reflection type polarizing plate means a type of polarizing plate that reflects polarized light of a type that does not transmit, and the light absorption type polarizing plate means a type of polarizing plate that absorbs a type of polarized light that does not transmit. Means.

光源装置110は、光源ランプ111とリフレクタ112とを備えている。光源ランプ111から放射状に射出された偏りのない光はリフレクタ112によって反射され、光源装置110は、照明光軸Lに沿って略平行な光を射出する。   The light source device 110 includes a light source lamp 111 and a reflector 112. Unbiased light emitted radially from the light source lamp 111 is reflected by the reflector 112, and the light source device 110 emits substantially parallel light along the illumination optical axis L.

インテグレータ光学系120は、液晶装置300の表示領域と略相似関係にある矩形形状を有する小レンズ131がマトリクス状に配置された2つのレンズアレイ130,140及び重畳レンズ150を備えている。第1のレンズアレイ130に入射した光線束は、各小レンズ131によって複数の部分光線束に分割された後、第2のレンズアレイ140を通過し、重畳レンズ150によって液晶装置300上で重畳される。これにより、インテグレータ光学系120は、光源装置110から射出された光の面内強度分布を均一化して、液晶装置300を照明することができる。インテグレータ光学系120から射出された光は、平行化レンズ190を経て偏光子200に入射する。   The integrator optical system 120 includes two lens arrays 130 and 140 and superimposing lenses 150 in which small lenses 131 having a rectangular shape that is substantially similar to the display area of the liquid crystal device 300 are arranged in a matrix. The light bundle incident on the first lens array 130 is divided into a plurality of partial light bundles by the small lenses 131, passes through the second lens array 140, and is superimposed on the liquid crystal device 300 by the superimposing lens 150. The Thereby, the integrator optical system 120 can illuminate the liquid crystal device 300 by making the in-plane intensity distribution of the light emitted from the light source device 110 uniform. The light emitted from the integrator optical system 120 enters the polarizer 200 through the collimating lens 190.

偏光子200は、インテグレータ光学系120から射出された偏りのない光からほぼ一種類の偏光光を生成する。偏りのない光は、偏光方向が互いに直交する2種類の直線偏光光の合成光と考えることができる。具体的には、偏光子200は、光吸収型偏光板からなることから、一方の直線偏光光を透過させ、他の直線偏光光を吸収することにより、光源装置110から射出された偏りのない照明光からほぼ一種類の直線偏光光を生成する。光吸収型偏光板としては、高い消光比を有する、ヨウ素または染料分子を用いて形成された一軸延伸型の偏光板を用いることができる。なお、本実施例では、偏光子200は、光吸収型偏光板としたが、本発明はこれに限らず光反射型偏光板としてもよい。   The polarizer 200 generates almost one type of polarized light from the non-biased light emitted from the integrator optical system 120. Unbiased light can be considered as combined light of two types of linearly polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other. Specifically, since the polarizer 200 is composed of a light absorption type polarizing plate, there is no bias emitted from the light source device 110 by transmitting one linearly polarized light and absorbing the other linearly polarized light. Almost one type of linearly polarized light is generated from the illumination light. As the light-absorbing polarizing plate, a uniaxially stretched polarizing plate formed using iodine or dye molecules having a high extinction ratio can be used. In this embodiment, the polarizer 200 is a light absorption type polarizing plate. However, the present invention is not limited to this and may be a light reflection type polarizing plate.

液晶装置300は、透過型の液晶パネルであり、入射する偏光光を画像信号に基づいて変調して射出する。具体的には、液晶装置300に入射した偏光光は、図示しない外部からの画像情報に基づいて変調され、部分的に変調された変調光が、液晶装置300から射出される。つまり、液晶装置300は、光源装置からの光を変調する電気光学装置である。   The liquid crystal device 300 is a transmissive liquid crystal panel, and modulates incident polarized light based on an image signal and emits it. Specifically, the polarized light incident on the liquid crystal device 300 is modulated based on image information from the outside (not shown), and the partially modulated light is emitted from the liquid crystal device 300. That is, the liquid crystal device 300 is an electro-optical device that modulates light from the light source device.

偏光子400は、液晶装置300から射出された変調光から不要な光を除去して画像を表す光を形成する。具体的には、偏光子400は、光反射型偏光板410を含んで構成されていることから、液晶装置300から射出された変調光のうち、不要な偏光成分を光反射型偏光板410で反射し、画像に関係ある偏光成分を透過することにより、画像光を形成する。なお、この偏光子400については、後で詳しく説明する。   The polarizer 400 removes unnecessary light from the modulated light emitted from the liquid crystal device 300 to form light representing an image. Specifically, since the polarizer 400 includes the light reflection type polarizing plate 410, unnecessary light components of the modulated light emitted from the liquid crystal device 300 are converted by the light reflection type polarizing plate 410. Image light is formed by reflecting and transmitting a polarization component related to the image. The polarizer 400 will be described in detail later.

投写光学系500は、偏光子400によって形成された画像光を投写面600に投写する。これにより、投写面600上に画像が表示される。   The projection optical system 500 projects the image light formed by the polarizer 400 onto the projection plane 600. As a result, an image is displayed on the projection plane 600.

ここで、液晶装置300の光射出面側に、光反射型偏光板410を有する偏光子400を配置する場合には、光反射型偏光板410で反射された不要な偏光光が液晶装置300の光射出面に入射しないように注意する必要がある。これは、液晶装置300に多く使用されている能動スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)等は、液晶装置300の光射出面側から光が入射すると誤動作してしまう場合があるからである。   Here, in the case where the polarizer 400 having the light reflection type polarizing plate 410 is disposed on the light emission surface side of the liquid crystal device 300, unnecessary polarized light reflected by the light reflection type polarizing plate 410 is reflected on the liquid crystal device 300. Care must be taken not to enter the light exit surface. This is because a thin film transistor (TFT) or the like as an active switching element often used in the liquid crystal device 300 may malfunction if light enters from the light exit surface side of the liquid crystal device 300.

そこで、本実施例では、偏光子400における光反射型偏光板410の光入射面側に光透過板405を配置して、不要な偏光光が液晶装置300に戻らないように工夫している。以下、偏光子400について詳しく説明する。   Therefore, in this embodiment, a light transmission plate 405 is disposed on the light incident surface side of the light reflection type polarizing plate 410 in the polarizer 400 so that unnecessary polarized light does not return to the liquid crystal device 300. Hereinafter, the polarizer 400 will be described in detail.

図2は、本発明の偏光子の実施の形態の一例であり、上記偏光子400の構成例を模式的に示す図である。
偏光子400は、非平行な状態で対向するそれぞれ板状の光透過板405と光反射型偏光板410とを含んで構成されている。
FIG. 2 is an example of an embodiment of the polarizer of the present invention, and is a diagram schematically showing a configuration example of the polarizer 400.
The polarizer 400 includes a plate-shaped light transmission plate 405 and a light reflection type polarizing plate 410 that face each other in a non-parallel state.

光透過板405は、略平行な光入射面(面Sa)と光射出面(面Sb)とを有する板状の透明部材であり、本例では、照明光軸Lに対して面Sa及び面Sbが傾けて配されている。なお、光透過板405と光反射型偏光板410との位置関係、及び光透過板405の形成材料については後述する。   The light transmission plate 405 is a plate-like transparent member having a light incident surface (surface Sa) and a light emission surface (surface Sb) that are substantially parallel, and in this example, the surface Sa and the surface with respect to the illumination optical axis L. Sb is tilted. The positional relationship between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 and the material for forming the light transmission plate 405 will be described later.

一方、光反射型偏光板410は、光吸収をほとんど伴うことなく、偏りのない光を偏光方向が異なる2種類の偏光光に分離する光学素子である。なお、光反射型偏光板410の光入射面を面Sc、光射出面を面Sdとする。本実施例の光反射型偏光板410は、例えば、以下のような光学素子を用いて構成される。
(a)周期的な微細構造体が形成された構造複屈折型偏光板、
(b)誘電体多層膜によって形成される偏光分離素子、
(c)液晶材料などの屈折率異方性(複屈折性)を有する有機材料を、層状に積層させた高分子系の層状偏光板(例えば、3M社製のDBEF)、
(d)偏りのない光を右回りの円偏光と左回りの円偏光とに分離する円偏光反射板(例えば、コレステリック液晶)とλ/4位相差板を組み合わせた光学素子、
(e)ブリュースター角を利用して反射偏光光と透過偏光光とに分離する光学素子(例えば、SID’92,DIGEST,P427)、
(f)ホログラムを利用したホログラム光学素子。
On the other hand, the light reflection type polarizing plate 410 is an optical element that separates light with no polarization into two types of polarized light having different polarization directions with little light absorption. In addition, the light incident surface of the light reflection type polarizing plate 410 is a surface Sc, and the light emission surface is a surface Sd. The light reflective polarizing plate 410 of the present embodiment is configured using, for example, the following optical elements.
(A) a structural birefringent polarizing plate in which a periodic microstructure is formed;
(B) a polarization separation element formed by a dielectric multilayer film;
(C) a polymer-based layered polarizing plate (for example, DBEF manufactured by 3M) in which an organic material having refractive index anisotropy (birefringence) such as a liquid crystal material is laminated in a layer shape;
(D) an optical element that combines a circularly polarized light reflector (for example, a cholesteric liquid crystal) and a λ / 4 phase difference plate that separates non-biased light into clockwise circularly polarized light and counterclockwise circularly polarized light;
(E) an optical element (for example, SID '92, DIGEST, P427) that separates reflected polarized light and transmitted polarized light using the Brewster angle;
(F) A hologram optical element using a hologram.

本例の偏光子400において、光透過板405と光反射型偏光板410との位置関係は、光反射型偏光板410で反射されて光透過板405に戻った光(戻り光)が光透過板405で反射するように設定されている。   In the polarizer 400 of this example, the positional relationship between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is such that light (return light) reflected by the light reflection type polarizing plate 410 and returned to the light transmission plate 405 is light transmission. It is set to reflect on the plate 405.

すなわち、この偏光子400において、液晶装置300から射出された変調光は光透過板405の面Saに入射する。その光は光透過板405を通過し、光反射型偏光板410(面Sc)において偏光方向が直交する2種類の直線偏光光に分離される。一方の直線偏光光は、画像に関係ある偏光光であり、光反射型偏光板410を通過する。他方の直線偏光光は、画像に関係ない偏光光であり、光反射型偏光板410で反射され、その反射光(戻り光)は、光透過板405に再び入射する。このとき、光透過板405の面Sbでは、一部の光が反射され、残りの光が通過する。なお、本実施例では、画像に関係ある偏光光は、面Sa及び面Scに対してp偏光となり、画像に関係ない偏光光は面Sa及び面Scに対してs偏光となる。   That is, in the polarizer 400, the modulated light emitted from the liquid crystal device 300 is incident on the surface Sa of the light transmission plate 405. The light passes through the light transmission plate 405 and is separated into two types of linearly polarized light whose polarization directions are orthogonal in the light reflection type polarizing plate 410 (surface Sc). One linearly polarized light is polarized light related to the image and passes through the light reflection type polarizing plate 410. The other linearly polarized light is polarized light not related to the image, is reflected by the light reflection type polarizing plate 410, and the reflected light (return light) is incident on the light transmission plate 405 again. At this time, a part of the light is reflected on the surface Sb of the light transmission plate 405 and the remaining light passes. In this embodiment, the polarized light related to the image is p-polarized with respect to the surface Sa and the surface Sc, and the polarized light not related to the image is s-polarized with respect to the surface Sa and the surface Sc.

そして、光透過板405に再入射した戻り光は、面Saでほぼ反射される。反射された光は、再び面Sbを通過するか、面Saと面Sbとの間で繰り返し反射され、最終的に偏光子400の外部に射出される。すなわち、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405の光入射面(面Sa)を再び通過し、液晶装置300の側に戻ることが回避される。   Then, the return light that reenters the light transmission plate 405 is substantially reflected by the surface Sa. The reflected light passes through the surface Sb again, or is repeatedly reflected between the surfaces Sa and Sb, and finally emitted to the outside of the polarizer 400. That is, the return light from the light reflection type polarizing plate 410 is prevented from passing through the light incident surface (surface Sa) of the light transmission plate 405 again and returning to the liquid crystal device 300 side.

本例の偏光子400において、光透過板405と光反射型偏光板410との位置関係は、光反射型偏光板410で反射されて光透過板405に戻った光(戻り光)が光透過板405で反射するように設定されているが、より具体的には、光透過板405と光反射型偏光板410との成す角度(狭角α)は、上記戻り光が光透過板405でほぼ全反射するように設定されているとよい。この場合、光反射型偏光板410からの戻り光を光透過板405で全反射させるために、誘電体多層膜等の光学薄膜により調整された光透過板の表面の反射特性や、光透過板405の屈折率や、照明光軸Lに対する光透過板405及び光反射型偏光板410の配置角度が設定されている。
また、照明光軸Lに対する光透過板405の傾きがθaであるとき、光透過板405と光反射型偏光板410との狭角αが30°+θa/3以上であると、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405で反射した光と光反射型偏光板410の表面とが平行、または、それ以上に広がり、光透過板405と光反射型偏光板410との間で繰り返し反射が起きない。したがって、繰り返し反射中に光が散乱するような悪影響がない構成も可能となる。上記配置角度の一例として、θaが15°でαが35°であるとき、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405で反射する光と光反射型偏光板410の表面とが平行となる。
In the polarizer 400 of this example, the positional relationship between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is such that light (return light) reflected by the light reflection type polarizing plate 410 and returned to the light transmission plate 405 is light transmission. Although it is set so as to be reflected by the plate 405, more specifically, the angle (narrow angle α) formed by the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is such that the return light is reflected by the light transmission plate 405. It is good to set it so that it is almost totally reflected. In this case, in order to totally reflect the return light from the light reflection type polarizing plate 410 by the light transmission plate 405, the reflection characteristics of the surface of the light transmission plate adjusted by an optical thin film such as a dielectric multilayer film, or the light transmission plate The refractive index of 405 and the arrangement angle of the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 with respect to the illumination optical axis L are set.
When the inclination of the light transmission plate 405 with respect to the illumination optical axis L is θa, and the narrow angle α between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is 30 ° + θa / 3 or more, the light reflection type polarization The return light from the plate 410 is reflected by the light transmission plate 405 and the surface of the light reflection type polarizing plate 410 spreads in parallel or more, and between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410. There are no repeated reflections. Therefore, a configuration that does not have an adverse effect such as scattering of light during repeated reflection is also possible. As an example of the arrangement angle, when θa is 15 ° and α is 35 °, the light reflected from the light reflection type polarizing plate 410 by the light transmission plate 405 and the surface of the light reflection type polarizing plate 410 are Parallel.

本実施例では、照明光軸Lに対して光透過板405の光入射面(面Sa)が傾けて配されていることから、照明光軸Lに対して光透過板405の光入射面を垂直に配する場合に比べて、光透過板405の表面において全反射を生じさせるための光の入射角度の条件を緩和できるという利点がある。   In this embodiment, since the light incident surface (surface Sa) of the light transmission plate 405 is inclined with respect to the illumination optical axis L, the light incident surface of the light transmission plate 405 is arranged with respect to the illumination optical axis L. There is an advantage that the condition of the incident angle of light for causing total reflection on the surface of the light transmission plate 405 can be relaxed as compared with the case where the light is arranged vertically.

なお、光透過板405の内部では、光の偏光状態に位相変化があまり生じないことが好ましい。そのため、光透過板405は、本来、通過する光の偏光状態を維持するために、光弾性定数が比較的小さなガラス材料を用いて形成されているのが好ましい。ガラス材料の光弾性定数は、人間の目の感度を考慮すると、約1nm/cm/105Pa以下であることが好ましい。このようなガラス材料を用いて光透過板405を形成すれば、発生する位相変化の量を小さくすることができ、偏光度の面内分布をほぼ均一とすることができる。   Note that it is preferable that a phase change does not occur so much in the polarization state of light inside the light transmission plate 405. Therefore, the light transmission plate 405 is preferably originally formed using a glass material having a relatively small photoelastic constant in order to maintain the polarization state of the light passing therethrough. The photoelastic constant of the glass material is preferably about 1 nm / cm / 105 Pa or less in consideration of human eye sensitivity. If the light transmission plate 405 is formed using such a glass material, the amount of phase change generated can be reduced, and the in-plane distribution of the degree of polarization can be made substantially uniform.

ただし、本実施例では、光透過板405が板状の部材からなることから、例えばプリズム等の略三角形の断面部を有する部材に比べて形状に起因した応力が発生しにくい。また、光の通過長さは、光透過板405の板厚分であり、比較的短い。これらのことから、安価である光弾性定数の高い材料を用いても、光の偏光状態に位相変化が比較的生じにくい。また、光透過板405が板状の部材からなることから、製造も比較的容易である。上記の点は、低コスト化を図る上で有利である。なお、光透過板405の形成材料は、ガラス材料に限らず、プラスチック材料を用いてもよい。   However, in this embodiment, since the light transmission plate 405 is made of a plate-like member, stress due to the shape is less likely to occur compared to a member having a substantially triangular cross section such as a prism. The light passing length is the thickness of the light transmission plate 405 and is relatively short. For these reasons, even if an inexpensive material having a high photoelastic constant is used, a phase change is relatively unlikely to occur in the polarization state of light. In addition, since the light transmission plate 405 is made of a plate-like member, the manufacture is relatively easy. The above points are advantageous for cost reduction. The material for forming the light transmission plate 405 is not limited to a glass material, and a plastic material may be used.

また、光透過板405の光入射面(面Sa)及び光射出面(面Sb)の少なくとも一方に、反射防止膜を形成するのが好ましい。これにより、界面における光の反射による損失の抑制が可能となる。例えば、光透過板405の面Saに反射防止膜を形成することにより、外部から面Saに入射する光のほとんどを光透過板405に入射させることができる。この場合、面Sbから面Saに入射する戻り光の反射条件も考慮するとよい。また、面Sbに反射防止膜を形成することにより、光透過板405の面Saから面Sbに入射した外部からの光のほとんどを透過させることができる。この場合、面Saで反射した光を面Sbから外部に好ましく射出させることも考慮するとよい。尚、反射防止膜は、例えば、誘電体多層膜等の光学薄膜からなる。
また、光透過板405の面Saからに面Sbに入射する光の透過性を考慮しながら、光反射型偏光板410で反射した戻り光を面Sbにおいて、より反射するように誘電体多層膜等の光学薄膜により面Sbの反射特性を設定してもよい。
Further, it is preferable to form an antireflection film on at least one of the light incident surface (surface Sa) and the light exit surface (surface Sb) of the light transmission plate 405. This makes it possible to suppress loss due to light reflection at the interface. For example, by forming an antireflection film on the surface Sa of the light transmission plate 405, most of the light incident on the surface Sa from the outside can be incident on the light transmission plate 405. In this case, the reflection condition of the return light incident on the surface Sa from the surface Sb may be considered. Further, by forming an antireflection film on the surface Sb, most of the light from the outside incident on the surface Sb from the surface Sa of the light transmission plate 405 can be transmitted. In this case, it may be considered that the light reflected by the surface Sa is preferably emitted from the surface Sb to the outside. The antireflection film is made of an optical thin film such as a dielectric multilayer film.
In addition, the dielectric multilayer film is configured so that the return light reflected by the light reflection type polarizing plate 410 is more reflected on the surface Sb while considering the transmittance of light incident on the surface Sb from the surface Sa of the light transmission plate 405. The reflection characteristic of the surface Sb may be set by an optical thin film such as.

このように、本実施例の偏光子400では、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405で反射されることにより、元の光入射側である液晶装置300への光の戻りが防止される。すなわち、不要な偏光光(反射光)が光透過板405の光入射面(面Sa)から外部に射出されない。したがって、この偏光子400をプロジェクタの液晶装置300の光射出面側に配置した場合には、液晶装置300の光射出面に光が入射することがないので、液晶装置300が誤動作することが防止される。
また、光反射型偏光板410に入射する光に対して光反射型偏光板410を約45°配置することで光透過板405に反射させない従来の構成と比べて、本実施例では、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405で反射されるため、必然的に入射する光に対して光反射型偏光板410を約45°以下に配置されることになる。したがって、上記の従来の構成に比べて照明光軸L方向の光の通過長さが短くなり、偏光子400のコンパクト化を図る上で有利となる。
As described above, in the polarizer 400 of this embodiment, the return light from the light reflection type polarizing plate 410 is reflected by the light transmission plate 405, so that the light returns to the liquid crystal device 300 on the original light incident side. Is prevented. That is, unnecessary polarized light (reflected light) is not emitted from the light incident surface (surface Sa) of the light transmission plate 405 to the outside. Therefore, when the polarizer 400 is disposed on the light exit surface side of the liquid crystal device 300 of the projector, the light does not enter the light exit surface of the liquid crystal device 300, so that the liquid crystal device 300 is prevented from malfunctioning. Is done.
In addition, in this embodiment, the light reflection type polarizing plate 410 is arranged so that the light reflection type polarizing plate 410 is not reflected by the light transmission plate 405 by arranging the light reflection type polarizing plate 410 at about 45 °. Since the return light from the mold polarizing plate 410 is reflected by the light transmission plate 405, the light reflection polarizing plate 410 is necessarily disposed at about 45 ° or less with respect to the incident light. Therefore, the light passing length in the direction of the illumination optical axis L is shorter than that of the above-described conventional configuration, which is advantageous in making the polarizer 400 compact.

図3は、光反射型偏光板410の例として、構造複屈折型偏光板の構造を示す図である。
構造複屈折型偏光板410は、所定方向(図中X方向)に沿って周期的に形成された微細構造体を備える偏光板であり、微細構造体の周期は、入射する光の波長よりも小さく設定されている。なお、微細構造体の材質や周期等を調整することにより、所望の屈折率分布や光学異方性を実現することができ、この結果、所望の偏光特性を実現することができる。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a structural birefringent polarizing plate as an example of the light reflecting polarizing plate 410.
The structural birefringent polarizing plate 410 is a polarizing plate including a fine structure periodically formed along a predetermined direction (X direction in the figure), and the period of the fine structure is longer than the wavelength of incident light. It is set small. It should be noted that a desired refractive index distribution and optical anisotropy can be realized by adjusting the material and period of the fine structure, and as a result, desired polarization characteristics can be realized.

図3(A)は、ワイヤグリッド型の構造複屈折型偏光板410の概略構造を示す斜視図である。ワイヤグリッド型の偏光板410は、透明基板411上に形成された金属薄膜412がY方向に延びた微細な溝413によって周期的に分断された構造を有している。金属薄膜(微細構造体)412は、偏光されるべき波長域において光を反射する性質を備えており、金属薄膜412としては、アルミニウムやタングステン等を用いることができる。なお、金属薄膜412は、蒸着法やスパッタ法によって形成することができる。また、微細な溝413は、2光束干渉露光法や、電子線描画法、X線リソグラフィー法等と、エッチングとを組み合わせることによって形成することができる。ワイヤグリッド型の構造複屈折型偏光板410は、構造が単純なので容易に製造することができるという利点がある。   FIG. 3A is a perspective view showing a schematic structure of a wire grid type structural birefringent polarizing plate 410. The wire grid type polarizing plate 410 has a structure in which a metal thin film 412 formed on a transparent substrate 411 is periodically divided by fine grooves 413 extending in the Y direction. The metal thin film (fine structure) 412 has a property of reflecting light in a wavelength region to be polarized, and aluminum, tungsten, or the like can be used as the metal thin film 412. Note that the metal thin film 412 can be formed by an evaporation method or a sputtering method. Further, the fine groove 413 can be formed by combining the two-beam interference exposure method, the electron beam drawing method, the X-ray lithography method, and the like with etching. The wire grid type structural birefringent polarizing plate 410 has an advantage that it can be easily manufactured because of its simple structure.

図3(B)は、構造複屈折型偏光板410の別の例を示す断面図である。この構造複屈折型偏光板410は、透明基板411上に形成された多層膜416がY方向に延びた微細な溝413によって周期的に分断された構造を有している。多層膜(微細構造体)416は、互いに屈折率が異なり、等方性を有する2種類の誘電体薄膜414,415が交互に積層されて形成されている。なお、多層膜416および溝413は、図3(A)の金属薄膜412および溝413と同様に形成される。   FIG. 3B is a cross-sectional view showing another example of the structural birefringent polarizing plate 410. The structural birefringent polarizing plate 410 has a structure in which a multilayer film 416 formed on a transparent substrate 411 is periodically divided by fine grooves 413 extending in the Y direction. The multilayer film (fine structure) 416 is formed by alternately laminating two kinds of dielectric thin films 414 and 415 having different refractive indexes and isotropic properties. Note that the multilayer film 416 and the groove 413 are formed in the same manner as the metal thin film 412 and the groove 413 in FIG.

図3(A),(B)に示すような構造複屈折型偏光板410に偏りのない光が入射すると、微細な溝413が延びるY方向に平行な偏光成分であるY偏光光と、これに垂直な偏光成分であるX偏光光と、に分離される。   When light having no polarization is incident on the structural birefringent polarizing plate 410 as shown in FIGS. 3A and 3B, Y-polarized light that is a polarization component parallel to the Y direction in which the fine grooves 413 extend, and this And X-polarized light, which is a polarization component perpendicular to.

X偏光光は構造複屈折型偏光板410を透過し、Y偏光光は構造複屈折型偏光板410で反射される。このように、構造複屈折型偏光板410は、透過しない種類の偏光光を反射させる光反射型偏光板として機能しており、構造複屈折型偏光板410における光吸収は原理上かなり少ない。   X-polarized light passes through the structural birefringent polarizing plate 410, and Y-polarized light is reflected by the structural birefringent polarizing plate 410. As described above, the structural birefringent polarizing plate 410 functions as a light reflecting polarizing plate that reflects polarized light of a type that does not transmit, and the structural birefringent polarizing plate 410 has very little light absorption in principle.

なお、構造複屈折型偏光板410を用いる場合には、実際には、微細構造体412によってわずかに光が吸収され、発熱する。したがって、構造複屈折型偏光板410における温度上昇を減少させるために、透明基板411としては、熱伝導率の高い透明結晶基板を使うことが望ましい。こうすれば、微細構造体412の熱を速やかにかつ均一に分散させることができるため、熱的に安定な構造複屈折型偏光板410を得ることができる。なお、上記の透明結晶基板としては、熱伝導率と光透過率とが比較的高い材料を用いることが好ましく、例えば、アルミナ(酸化アルミニウム)を主成分とするサファイア基板や、水晶基板を用いることができる。   Note that when the structural birefringent polarizing plate 410 is used, light is actually slightly absorbed by the fine structure 412 and heat is generated. Therefore, in order to reduce the temperature rise in the structural birefringent polarizing plate 410, it is desirable to use a transparent crystal substrate having high thermal conductivity as the transparent substrate 411. By doing so, the heat of the fine structure 412 can be quickly and uniformly dispersed, so that a thermally stable structural birefringent polarizing plate 410 can be obtained. In addition, as said transparent crystal substrate, it is preferable to use the material with comparatively high thermal conductivity and light transmittance, for example, the sapphire substrate which has an alumina (aluminum oxide) as a main component, and a quartz substrate are used. Can do.

なお、サファイア基板は、一般的なガラス基板の約50倍、石英ガラス基板の約35倍の熱伝導率を有する。   The sapphire substrate has a thermal conductivity of about 50 times that of a general glass substrate and about 35 times that of a quartz glass substrate.

また、構造複屈折型偏光板410としては、形状異方性を有する微粒子や微結晶等を配向させたものや、細孔を有する薄膜(例えばアルミナ)を陽極酸化法によって形成したものを用いることもできる。   Further, as the structural birefringent polarizing plate 410, a polarizing plate in which fine particles or microcrystals having shape anisotropy are oriented, or a thin film having pores (for example, alumina) formed by an anodic oxidation method is used. You can also.

このように、構造複屈折型偏光板(光反射型偏光板410)は光吸収がほとんどない。したがって、プロジェクタPJ1(図1参照)では、構造複屈折型偏光板を含む偏光子400を用いることにより、偏光子400が耐光性や耐熱性に優れることから、コントラストが高く、明るい画像を安定して表示することができる。すなわち、光出力が大きな光源装置を用いたり、表示領域が小さな液晶装置を用いたりすることにより、偏光子400に入射する単位面積あたりの光の強度が大きくなった場合においても、偏光子400の発熱を小さくすることができ、偏光子400の特性を長期にわたって維持することが可能となる。   Thus, the structural birefringent polarizing plate (light reflecting polarizing plate 410) hardly absorbs light. Therefore, in the projector PJ1 (see FIG. 1), by using the polarizer 400 including the structural birefringent polarizing plate, the polarizer 400 is excellent in light resistance and heat resistance, so that the contrast is high and a bright image is stabilized. Can be displayed. That is, even when the intensity of light per unit area incident on the polarizer 400 is increased by using a light source device having a large light output or a liquid crystal device having a small display area, Heat generation can be reduced, and the characteristics of the polarizer 400 can be maintained over a long period of time.

ここで、偏光子400においては、光路上の空間への埃などのパーティクルの侵入を抑制することを目的として、光透過板405と光反射型偏光板410との間の空間を密閉しておくのが好ましい。   Here, in the polarizer 400, the space between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is sealed in order to suppress the entry of particles such as dust into the space on the optical path. Is preferred.

図4は、密閉構造の偏光子400の一例を模式的に示す図である。
図4の偏光子400は、光透過板405と光反射型偏光板410との間の空間を密閉するための密閉部材420を備えており、この密閉部材420はガラス等の光透過部材からなる。具体的には、本例の偏光子400は、接合材421を介して光透過板405の一端(縁辺)と光反射型偏光板410の一端(縁辺)とが接合されており、他の縁辺同士の間隙が密閉部材420及び接合材421を介して塞がれている。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of a sealed structure of the polarizer 400.
4 includes a sealing member 420 for sealing a space between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410, and the sealing member 420 is made of a light transmission member such as glass. . Specifically, in the polarizer 400 of this example, one end (edge) of the light transmission plate 405 and one end (edge) of the light reflection type polarizing plate 410 are bonded via the bonding material 421, and the other edge. The gap between them is closed through the sealing member 420 and the bonding material 421.

また、光透過板405と光反射型偏光板410と密閉部材420とによって密閉される密閉空間の外部には、冷却ファン425と、光吸収部材426とが配設されている。
冷却ファン425は、光透過板405及び光反射型偏光板410等に対して風を送り、光透過板405や、光反射型偏光板410、密閉部材420、及び密閉空間の放熱を促進させるものである。なお、冷却ファン425の配置位置や個数や送風方向等は適宜設定される。冷却ファン425は、偏光子400と同時に、他の光学部材や光学機器(例えば、先の図2に示す液晶装置300など)を冷却する構成であってもよい。
A cooling fan 425 and a light absorbing member 426 are disposed outside the sealed space sealed by the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410 and the sealing member 420.
The cooling fan 425 sends air to the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410, etc., and promotes heat radiation of the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410, the sealing member 420, and the sealed space. It is. In addition, the arrangement position and the number of cooling fans 425, the blowing direction, and the like are set as appropriate. The cooling fan 425 may be configured to cool other optical members and optical devices (for example, the liquid crystal device 300 shown in FIG. 2 above) simultaneously with the polarizer 400.

光吸収部材426は、光反射型偏光板410で反射され光透過板405で反射された戻り光を上記密閉空間の外部で吸収するものであり、金属等の熱伝導性の高い材料からなる。また、光吸収部材426は、光の吸収に適した構造及び色からなる光吸収面426aを有している。例えば、光吸収面426aには、光吸収面積を増やしかつ光吸収効率を高めるための光吸収構造として、複数の黒色突起が設けられている。この他、光吸収面426aに光吸収型の偏光板を配置する構成でもよい。光吸収部材426の光吸収面426aは、偏光子400における戻り光の射出位置に対向して配置されている。尚、光吸収部材426は、光を吸収して非常に発熱するため、光吸収部材426も冷却されているとよい。   The light absorbing member 426 absorbs the return light reflected by the light reflection type polarizing plate 410 and reflected by the light transmission plate 405 outside the sealed space, and is made of a material having high thermal conductivity such as metal. The light absorbing member 426 has a light absorbing surface 426a having a structure and color suitable for light absorption. For example, the light absorption surface 426a is provided with a plurality of black protrusions as a light absorption structure for increasing the light absorption area and increasing the light absorption efficiency. In addition, a configuration in which a light absorption type polarizing plate is disposed on the light absorption surface 426a may be employed. The light absorbing surface 426 a of the light absorbing member 426 is disposed so as to face the return light emission position of the polarizer 400. In addition, since the light absorption member 426 absorbs light and generates a lot of heat, the light absorption member 426 may be cooled.

本例の偏光子400では、密閉部材420によって光透過板405と光反射型偏光板410との間の光路空間が密閉されることから、光路上の空間に埃などのパーティクルが侵入することによる光の乱れが回避され、偏光分離特性の低下が防止される。   In the polarizer 400 of this example, since the optical path space between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is sealed by the sealing member 420, particles such as dust enter the space on the optical path. Disturbance of light is avoided, and deterioration of polarization separation characteristics is prevented.

また、光反射型偏光板410で反射され光透過板405で反射された戻り光は、密閉部材420を通過して外部に射出される。そのため、この偏光子400では、不要な光による熱の発生が防止され、熱的負荷の軽減が図られる。なお、偏光子400における戻り光の射出位置は、光透過板405と光反射型偏光板410とによって形成される狭角(頂角)に対向する密閉部材420の一面である。尚、本例の密閉部材420は、全体がガラス等の光透過部材からなるが、戻り光の射出位置が光透過部材であれば、密閉部材420のそれ以外の部分は、金属等の光を透過しない材料であってもよい。この場合、光透過性部材以外の部分に放熱促進用のフィンなどの放熱構造を付加することも可能となる。   The return light reflected by the light reflection type polarizing plate 410 and reflected by the light transmission plate 405 passes through the sealing member 420 and is emitted to the outside. Therefore, in this polarizer 400, generation | occurrence | production of the heat by unnecessary light is prevented and reduction of a thermal load is achieved. The return light exit position of the polarizer 400 is one surface of the sealing member 420 facing a narrow angle (vertical angle) formed by the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410. The sealing member 420 of this example is entirely made of a light transmissive member such as glass. However, if the return light emission position is a light transmissive member, the other portions of the sealing member 420 emit light such as metal. It may be a material that does not transmit. In this case, it is possible to add a heat dissipation structure such as a fin for promoting heat dissipation to portions other than the light transmissive member.

そして、偏光子400から射出された戻り光は、光吸収部材426の光吸収面426aに入射して吸収され、最終的に熱に変換される。このように、偏光子400の外部に配置された光吸収部材426で戻り光が吸収されることにより、偏光子400では、熱的負荷の軽減がより確実に図られ、また、戻り光の他の光学部材や光学機器への影響が確実に回避される。   Then, the return light emitted from the polarizer 400 enters the light absorption surface 426a of the light absorbing member 426 and is absorbed, and finally converted into heat. As described above, the return light is absorbed by the light absorbing member 426 disposed outside the polarizer 400, whereby the thermal load is more reliably reduced in the polarizer 400 and other than the return light. The influence on the optical member and the optical apparatus is reliably avoided.

また、本例の偏光子400では、冷却ファン425によって、光透過板405、光反射型偏光板410、密閉部材420、及び密閉空間内が冷却されることにより、偏光子400の熱的負荷の軽減が確実に図られる。   Further, in the polarizer 400 of this example, the cooling fan 425 cools the light transmitting plate 405, the light reflection type polarizing plate 410, the sealing member 420, and the sealed space, thereby reducing the thermal load of the polarizer 400. Mitigation is ensured.

なお、接合材421は、光透過板405と光反射型偏光板410に光が通過するときに発生する熱応力を緩和できるように弾性を備えるのが好ましい。弾性を備える接合材としては、例えば樹脂材が用いられる。また、接合材421は、光透過板405や光反射型偏光板410の熱を密閉部材420に伝える機能を有してもよい。この場合、接合材421として、例えば金属粉末が配合された樹脂など、熱伝導性の高い材料が好ましく用いられる。光透過板405や光反射型偏光板410の熱を放熱構造の密閉部材420を介して逃がすことにより、偏光子400における熱的負荷の軽減がより確実に図られる。   Note that the bonding material 421 preferably has elasticity so that thermal stress generated when light passes through the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 can be relieved. For example, a resin material is used as the bonding material having elasticity. Further, the bonding material 421 may have a function of transmitting heat from the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 to the sealing member 420. In this case, as the bonding material 421, a material having high thermal conductivity such as a resin mixed with metal powder is preferably used. By releasing the heat of the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 through the sealing member 420 having a heat dissipation structure, the thermal load on the polarizer 400 can be more reliably reduced.

また、上述した密閉構造の偏光子400においては、密閉部材420による密閉空間から酸素が除去されているのが好ましい。例えば、上記密閉空間内に窒素ガスを封入したり、真空にしたりしておくとよい。密閉空間における酸素濃度の低下により、光透過板405や光反射型偏光板410における密閉空間に面する面の酸化が防止される。例えば、先の図3(A)を用いて説明したワイヤグリッド型の構造複屈折型偏光板の場合、表面に金属薄膜が形成されていることから、その膜面の酸化が防止されることにより、偏光分離特性の劣化が防止される。   Further, in the above-described sealed polarizer 400, it is preferable that oxygen is removed from the sealed space by the sealing member 420. For example, nitrogen gas may be sealed or evacuated in the sealed space. By reducing the oxygen concentration in the sealed space, oxidation of the surface facing the sealed space in the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is prevented. For example, in the case of the wire grid type structural birefringent polarizing plate described with reference to FIG. 3A, since a metal thin film is formed on the surface, oxidation of the film surface is prevented. Deterioration of polarization separation characteristics is prevented.

図5は、密閉構造の偏光子400の他の例を模式的に示す図である。
図5の偏光子400は、図4の例と同様に、光透過板405と光反射型偏光板410との間の空間を密閉するための密閉部材430を備えている。具体的には、本例の偏光子400は、接合材431を介して光透過板405の一端(縁辺)と光反射型偏光板410の一端(縁辺)とが接合されており、他の縁辺同士の隙間が密閉部材430及び接合材431を介して塞がれている。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating another example of a hermetically sealed polarizer 400.
The polarizer 400 of FIG. 5 includes a sealing member 430 for sealing the space between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 as in the example of FIG. Specifically, in the polarizer 400 of this example, one end (edge) of the light transmission plate 405 and one end (edge) of the light reflection type polarizing plate 410 are bonded via the bonding material 431, and the other edge. The gap between them is closed through the sealing member 430 and the bonding material 431.

密閉部材430は、例えば金属等の熱伝導性の高い材料からなり、また、光反射型偏光板410で反射され光透過板405で反射された戻り光を吸収するように、光の吸収に適した構造及び色からなる光吸収面430a(内面)を有している。例えば、光吸収面430aには、光吸収面積を増やしかつ光吸収効率を高めるための光吸収構造として、複数の黒色突起が設けられている。この他、光吸収面430aに光吸収型の偏光板を配置する構成でもよい。   The sealing member 430 is made of a material having high thermal conductivity such as metal, and is suitable for absorbing light so as to absorb the return light reflected by the light reflection type polarizing plate 410 and reflected by the light transmission plate 405. And a light absorption surface 430a (inner surface) having the same structure and color. For example, the light absorption surface 430a is provided with a plurality of black protrusions as a light absorption structure for increasing the light absorption area and increasing the light absorption efficiency. In addition, the light absorption type polarizing plate may be disposed on the light absorption surface 430a.

また、光透過板405と光反射型偏光板410と密閉部材430とによって密閉される密閉空間の外部には、冷却ファン435が配設されている。冷却ファン435は、光透過板405及び光反射型偏光板410等に対して風を送り、光透過板405や、光反射型偏光板410、密閉部材430、及び密閉空間の放熱を促進させるものである。密閉部材430の外面には、放熱促進用の複数のフィン432が配設されている。なお、冷却ファン435や複数のフィン432の配置位置や個数は適宜設定される。冷却ファン435は、偏光子400と同時に、他の光学部材や光学機器(例えば、先の図2に示す液晶装置300など)を冷却する構成であってもよい。   A cooling fan 435 is disposed outside the sealed space sealed by the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410 and the sealing member 430. The cooling fan 435 sends air to the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410, etc., and promotes heat dissipation of the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410, the sealing member 430, and the closed space. It is. A plurality of fins 432 for promoting heat dissipation are disposed on the outer surface of the sealing member 430. Note that the arrangement position and the number of the cooling fan 435 and the plurality of fins 432 are appropriately set. The cooling fan 435 may be configured to cool other optical members and optical devices (for example, the liquid crystal device 300 shown in FIG. 2 above) simultaneously with the polarizer 400.

本例の偏光子400においても、密閉部材430によって光透過板405と光反射型偏光板410との間の光路空間が密閉されることから、光路上の空間に埃などのパーティクルが侵入することによる光の乱れが回避され、偏光分離特性の低下が防止される。   Also in the polarizer 400 of this example, since the optical path space between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is sealed by the sealing member 430, particles such as dust enter the space on the optical path. The disturbance of the light due to is avoided, and the deterioration of the polarization separation characteristic is prevented.

また、光反射型偏光板410で反射され光透過板405で反射された戻り光は、密閉部材430に吸収されて熱に変換されるとともに、複数のフィン432等を介して外部に放出される。この放熱により、この偏光子400では、熱的負荷の軽減が図られる。また、戻り光の他の光学部材や光学機器への影響が確実に回避される。   The return light reflected by the light reflection type polarizing plate 410 and reflected by the light transmission plate 405 is absorbed by the sealing member 430 and converted into heat, and is emitted to the outside through the plurality of fins 432 and the like. . With this heat dissipation, the polarizer 400 can reduce the thermal load. In addition, the influence of the return light on other optical members and optical equipment is reliably avoided.

また、本例の偏光子400では、冷却ファン435によって、光透過板405、光反射型偏光板410、密閉部材420、及び密閉空間内が冷却されることにより、偏光子400の熱的負荷の軽減が確実に図られる。   Further, in the polarizer 400 of this example, the cooling fan 435 cools the light transmission plate 405, the light reflection type polarizing plate 410, the sealing member 420, and the sealed space, thereby reducing the thermal load of the polarizer 400. Mitigation is ensured.

なお、接合材431は、光透過板405と光反射型偏光板410に光が通過するときに発生する熱応力を緩和できるように弾性を備えるのが好ましい。弾性を備える接合材としては、例えば樹脂材が用いられる。また、接合材431は、光透過板405や光反射型偏光板410の熱を密閉部材430に伝える機能を有してもよい。この場合、接合材431として、例えば金属粉末が配合された樹脂など、熱伝導性の高い材料が好ましく用いられる。光透過板405や光反射型偏光板410の熱を放熱構造の密閉部材430を介して逃がすことにより、偏光子400における熱的負荷の軽減がより確実に図られる。   Note that the bonding material 431 preferably has elasticity so that thermal stress generated when light passes through the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 can be relieved. For example, a resin material is used as the bonding material having elasticity. Further, the bonding material 431 may have a function of transmitting heat of the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 to the sealing member 430. In this case, as the bonding material 431, a material having high thermal conductivity such as a resin mixed with metal powder is preferably used. By releasing the heat of the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 through the sealing member 430 having a heat dissipation structure, the thermal load on the polarizer 400 can be more reliably reduced.

図6は、密閉構造の偏光子400の別の例を模式的に示す図である。
図6の偏光子400は、図5の例と同様に、光透過板405と光反射型偏光板410との間の空間を密閉するための密閉部材430を備えており、密閉部材430は、光の吸収に適した構造及び色からなる光吸収面430a(内面)と、放熱用の複数のフィン432とを有して構成されている。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating another example of a polarizer 400 having a sealed structure.
The polarizer 400 of FIG. 6 includes a sealing member 430 for sealing the space between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410, as in the example of FIG. The light absorption surface 430a (inner surface) having a structure and color suitable for light absorption and a plurality of fins 432 for heat dissipation are configured.

また、本例の偏光子400は、図5の例と異なり、液体を貯溜する液貯溜部436を有して構成されている。液貯溜部436は、密閉部材430で吸収した光から発生する熱を貯溜液に吸収させて一時的に保持するものである。液貯溜部436は、密閉部材430の熱が良好に貯溜液に伝達されるように、例えば、密閉部材430の一面に貯溜液が接するように形成される。貯溜液としては、例えばエチレングリコールなど、熱容量の大きい液体が好ましく用いられる。   Further, unlike the example of FIG. 5, the polarizer 400 of the present example is configured to include a liquid storage portion 436 for storing a liquid. The liquid reservoir 436 is for temporarily holding the stored liquid by absorbing heat generated from the light absorbed by the sealing member 430. The liquid storage part 436 is formed, for example, so that the storage liquid is in contact with one surface of the sealing member 430 so that the heat of the sealing member 430 is satisfactorily transmitted to the storage liquid. As the reservoir liquid, a liquid having a large heat capacity such as ethylene glycol is preferably used.

本例の偏光子400では、液貯溜部436によって熱容量が比較的大きくなることから、密閉部材430で吸収した光から発生する熱による急激な温度上昇が回避される。また、その熱は、複数のフィン432等を介して外部に放出される。   In the polarizer 400 of this example, since the heat capacity is relatively increased by the liquid reservoir 436, a rapid temperature increase due to heat generated from the light absorbed by the sealing member 430 is avoided. Further, the heat is released to the outside through the plurality of fins 432 and the like.

図7及び図8は、先の図2に示した偏光子400の変形例を示している。
なお各図において、図2に示した偏光子400と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
7 and 8 show a modification of the polarizer 400 shown in FIG.
In each figure, components having the same functions as those of the polarizer 400 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図7の偏光子400は、図2の形態例と同様に、非平行な状態で対向するそれぞれ板状の光透過板405と光反射型偏光板410とを含んで構成されている。また、先の図2の形態例と異なり、照明光軸Lに対して光透過板405の光入射面(面Sa)が垂直に配置されている。   The polarizer 400 of FIG. 7 includes a plate-shaped light transmission plate 405 and a light reflection type polarizing plate 410 that face each other in a non-parallel state, similarly to the embodiment of FIG. Further, unlike the embodiment of FIG. 2 described above, the light incident surface (surface Sa) of the light transmission plate 405 is arranged perpendicular to the illumination optical axis L.

このように、本発明の偏光子において、光透過板405と光反射型偏光板410との位置関係(照明光軸Lに対する配設角度)は、任意に変更可能である。なお、図7の偏光子400において、光透過板405と光反射型偏光板410との成す角度(狭角β)は、上記戻り光が光透過板405でほぼ反射するように設定されている。そして、例えば、βが30°のとき、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405で反射した光と光反射型偏光板410の表面とが平行となる。これにより、光透過板405と光反射型偏光板410との間で繰り返し反射が起きない。したがって、繰り返し反射中に光が散乱するといった悪影響がない構成となる。   Thus, in the polarizer of the present invention, the positional relationship between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 (arrangement angle with respect to the illumination optical axis L) can be arbitrarily changed. In the polarizer 400 of FIG. 7, the angle (narrow angle β) formed by the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is set so that the return light is substantially reflected by the light transmission plate 405. . For example, when β is 30 °, the light reflected by the light transmission plate 405 and the surface of the light reflection type polarizing plate 410 are parallel with the return light from the light reflection type polarizing plate 410. Thereby, reflection does not occur repeatedly between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410. Therefore, there is no adverse effect that light is scattered during repeated reflection.

図8の偏光子400は、光反射型偏光板410の光射出面(面Sd)側に、光吸収型偏光板450が配置されている。さらに、光吸収型偏光板450が、光反射型偏光板410に密着して配置されている。光吸収型偏光板としては、高い消光比を有する、ヨウ素または染料分子を用いて形成された一軸延伸型の偏光板を用いることができる。   In the polarizer 400 of FIG. 8, a light absorbing polarizing plate 450 is disposed on the light exit surface (surface Sd) side of the light reflecting polarizing plate 410. Further, the light absorption type polarizing plate 450 is disposed in close contact with the light reflection type polarizing plate 410. As the light-absorbing polarizing plate, a uniaxially stretched polarizing plate formed using iodine or dye molecules having a high extinction ratio can be used.

この偏光子400では、光反射型偏光板410で分離しきれなかった不要な光が光吸収型偏光板450で分離除去され、偏光度(偏光分離特性)の向上が図られる。また、光吸収型偏光板450と光反射型偏光板410とが密着して光学的に一体化されていることにより、両者の界面で生じる光損失を低減することができる。なお、この光吸収型偏光板500で分離除去する光の光束量は比較的小さく、光吸収型偏光板450にかかる熱的負荷は小さい。   In this polarizer 400, unnecessary light that could not be separated by the light reflection type polarizing plate 410 is separated and removed by the light absorption type polarizing plate 450, and the degree of polarization (polarization separation characteristic) is improved. In addition, since the light absorption type polarizing plate 450 and the light reflection type polarizing plate 410 are in close contact with each other and optically integrated, it is possible to reduce light loss generated at the interface between them. Note that the light flux separated and removed by the light absorbing polarizing plate 500 is relatively small, and the thermal load applied to the light absorbing polarizing plate 450 is small.

ここで、図9は、光吸収型偏光板と一体化された光反射型偏光板の一例としての構造複屈折型偏光板410Aの概略断面図である。この構造複屈折型偏光板410Aは、図3(A)の構造複屈折型偏光板410と、その光射出面側に配置された光吸収型偏光板450と、の2つの偏光板を備えている。光吸収型偏光板450は、構造複屈折型偏光板410の光射出面側の透明基板411を支持体として、透明基板411と密着して配置されている。また、光吸収型偏光板450は、その透過軸方向が構造複屈折型偏光板410の透過軸方向(図中X方向)と一致するように、配置されている。なお、光吸収型偏光板450は、ヨウ素または染料分子を用いて形成された一軸延伸型の偏光板である。このような光吸収型偏光板は、大量生産されていることから安価で使い易い。   Here, FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a structural birefringent polarizing plate 410A as an example of a light reflecting polarizing plate integrated with a light absorbing polarizing plate. This structural birefringent polarizing plate 410A includes two polarizing plates, the structural birefringent polarizing plate 410 of FIG. 3A and a light absorbing polarizing plate 450 disposed on the light exit surface side. Yes. The light absorbing polarizing plate 450 is disposed in close contact with the transparent substrate 411 with the transparent substrate 411 on the light exit surface side of the structural birefringent polarizing plate 410 as a support. Further, the light absorption type polarizing plate 450 is arranged so that the transmission axis direction thereof coincides with the transmission axis direction (X direction in the drawing) of the structural birefringent polarizing plate 410. The light absorbing polarizing plate 450 is a uniaxially stretched polarizing plate formed using iodine or dye molecules. Such light absorption type polarizing plates are inexpensive and easy to use because they are mass-produced.

この構造複屈折型偏光板410Aでは、構造複屈折型偏光板410と光吸収型偏光板450との2つの偏光板が光学的に一体化されている。そして、光入射面側には、光吸収が少なく耐光性および耐熱性に優れた構造複屈折型偏光板410が配置され、光射出面側には、偏光特性に優れ入射角依存性や波長依存性が比較的小さな光吸収型偏光板450が配置されている。このように光吸収型偏光板を併用すれば、構造複屈折型偏光板で生じる偏光分離特性の入射角依存性や波長依存性を補償することができる。   In the structural birefringent polarizing plate 410A, the two polarizing plates of the structural birefringent polarizing plate 410 and the light absorption polarizing plate 450 are optically integrated. On the light incident surface side, a structural birefringent polarizing plate 410 with little light absorption and excellent light resistance and heat resistance is disposed, and on the light exit surface side, it has excellent polarization characteristics and is dependent on incident angle and wavelength. A light absorption type polarizing plate 450 having a relatively small property is disposed. If the light absorption type polarizing plate is used in this way, it is possible to compensate for the incident angle dependency and wavelength dependency of the polarization separation characteristic generated in the structural birefringent polarizing plate.

なお、2つの偏光板を上記のような順序で配置することにより、光吸収型偏光板450における発熱を比較的小さくすることができるとともに、構造複屈折型偏光板410Aの偏光特性を向上させることが可能となる。   By arranging the two polarizing plates in the order as described above, heat generation in the light absorbing polarizing plate 450 can be made relatively small, and the polarization characteristics of the structural birefringent polarizing plate 410A can be improved. Is possible.

図10も、光吸収型偏光板と一体化された構造複屈折型偏光板410Bの概略断面図である。この構造複屈折型偏光板410Bでは、図9の構造複屈折型偏光板410Aの光射出面に透明結晶基板460が設けられている。   FIG. 10 is also a schematic cross-sectional view of the structural birefringent polarizing plate 410B integrated with the light absorbing polarizing plate. In this structural birefringent polarizing plate 410B, a transparent crystal substrate 460 is provided on the light exit surface of the structural birefringent polarizing plate 410A of FIG.

図9の構造複屈折型偏光板410Aを用いる場合には、光吸収型偏光板450はわずかに光を吸収する。このため、光吸収型偏光板450内部に熱歪みが発生し、偏光特性が局所的に変化してしまう場合がある。   When the structural birefringent polarizing plate 410A of FIG. 9 is used, the light absorbing polarizing plate 450 slightly absorbs light. For this reason, thermal distortion may occur inside the light-absorbing polarizing plate 450, and the polarization characteristics may change locally.

図10に示すように、光吸収型偏光板450に熱伝導性の比較的高い透明結晶基板460を密着させて配置すれば、光吸収型偏光板450の温度上昇を低減させることができるので、構造複屈折型偏光板410Bは、優れた偏光特性を実現することが可能となる。   As shown in FIG. 10, if a transparent crystal substrate 460 having a relatively high thermal conductivity is placed in close contact with the light absorption type polarizing plate 450, the temperature rise of the light absorption type polarizing plate 450 can be reduced. The structural birefringent polarizing plate 410B can realize excellent polarization characteristics.

なお、透明結晶基板460としては、熱伝導率と光透過率とが比較的高い材料を用いることが好ましく、例えば、アルミナを主成分とするサファイア基板や、水晶基板を用いることができる。また、光吸収型偏光板450と透明結晶基板460とは、例えば、接着剤などによって密着した状態で固着されていればよい。   Note that the transparent crystal substrate 460 is preferably made of a material having relatively high thermal conductivity and light transmittance. For example, a sapphire substrate mainly composed of alumina or a quartz substrate can be used. Moreover, the light absorption type polarizing plate 450 and the transparent crystal substrate 460 should just be fixed in the state closely_contact | adhered with the adhesive agent etc., for example.

また、図10では、光吸収型偏光板450が透明基板411と透明結晶基板460とによって挟まれているので、光吸収型偏光板450で生じた熱をムラなく均一に発散させることができ、光吸収型偏光板450の発熱による構造複屈折型偏光板の温度上昇を低減させることができる。   Further, in FIG. 10, since the light absorption type polarizing plate 450 is sandwiched between the transparent substrate 411 and the transparent crystal substrate 460, the heat generated in the light absorption type polarizing plate 450 can be evenly dissipated evenly. The temperature rise of the structural birefringent polarizing plate due to the heat generation of the light absorbing polarizing plate 450 can be reduced.

図9、図10に示す構造複屈折型偏光板410A,410Bを用いれば、構造複屈折型偏光板410の入射角依存性と波長依存性とを緩和し、優れた偏光特性を実現することができるため、照明光の拡がり角が大きな照明装置や、短波長域の光を用いる照明装置に対して特に有効である。   If the structural birefringent polarizing plates 410A and 410B shown in FIGS. 9 and 10 are used, it is possible to relax the incident angle dependency and the wavelength dependency of the structural birefringent polarizing plate 410 and realize excellent polarization characteristics. Therefore, it is particularly effective for an illuminating device with a large divergence angle of illumination light and an illuminating device using light in a short wavelength region.

図11及び図12は、先の図2に示した偏光子400の別の変形例を示している。
なお各図において、これまでに説明した偏光子400と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
11 and 12 show another modification of the polarizer 400 shown in FIG.
In each figure, components having the same functions as those of the polarizer 400 described so far are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図11の偏光子400は、図2の形態例と同様に、非平行な状態で対向するそれぞれ板状の光透過板405と光反射型偏光板410とを含んで構成されている。また、図8の形態例と同様に、光反射型偏光板410の光射出面(面Sd)側に、光吸収型偏光板450が配置されている。また、図8の形態例と異なり、光吸収型偏光板450が、光反射型偏光板410の光射出面(面Sd)から離れて配置されている。   The polarizer 400 of FIG. 11 includes a plate-shaped light transmission plate 405 and a light reflection type polarizing plate 410 that face each other in a non-parallel state, similarly to the embodiment of FIG. Similarly to the embodiment of FIG. 8, a light absorbing polarizing plate 450 is disposed on the light exit surface (surface Sd) side of the light reflecting polarizing plate 410. In addition, unlike the example of FIG. 8, the light absorption type polarizing plate 450 is disposed away from the light exit surface (surface Sd) of the light reflection type polarizing plate 410.

この偏光子400では、光反射型偏光板410で分離しきれなかった不要な光が光吸収型偏光板450で分離除去され、偏光度(偏光分離特性)の向上が図られる。また、光吸収型偏光板450が光反射型偏光板410の光射出面(面Sd)から離間して配されていることから、光吸収型偏光板450で吸収した光から発生する熱が光反射型偏光板410に伝わるのが回避される。   In this polarizer 400, unnecessary light that could not be separated by the light reflection type polarizing plate 410 is separated and removed by the light absorption type polarizing plate 450, and the degree of polarization (polarization separation characteristic) is improved. Further, since the light absorption type polarizing plate 450 is arranged away from the light exit surface (surface Sd) of the light reflection type polarizing plate 410, the heat generated from the light absorbed by the light absorption type polarizing plate 450 is light. Transmission to the reflective polarizing plate 410 is avoided.

図12の偏光子400は、図2の形態例と同様に、非平行な状態で対向するそれぞれ板状の光透過板405と光反射型偏光板410とを含んで構成されている。また、図2の形態例と異なり、光反射型偏光板410の光射出面(面Sd)側に、光反射型偏光板410に対して非平行な状態で別の光反射型偏光板470が配置されている。なお、図12の偏光子400において、光透過板405と光反射型偏光板410との成す角度(狭角β)は、上記戻り光が光透過板405でほぼ反射するように設定されている。そして、例えば、βが30°であるとき、光反射型偏光板410からの戻り光が光透過板405で反射した光と光反射型偏光板410の表面とが平行となる。これにより、光透過板405と光反射型偏光板410との間で繰り返し反射が起きない。したがって、繰り返し反射中に光が散乱するといった悪影響がない構成が可能となる。また、光反射型偏光板410と別の光反射型偏光板470との成す角度(狭角γ)は、光反射型偏光板470で反射された戻り光が光反射型偏光板410の面Scで反射するように設定されている。そして、例えば40°であるとき、光反射型偏光板470からの戻り光が光反射型偏光板410で反射した光と光反射型偏光板470の表面とが平行となる。これにより、光反射型偏光板410と光反射型偏光板470との間で繰り返し反射が起きない。したがって、繰り返し反射中に光が散乱するといった悪影響がない構成が可能となる。   The polarizer 400 of FIG. 12 includes a plate-shaped light transmission plate 405 and a light reflection type polarizing plate 410 that face each other in a non-parallel state, similarly to the embodiment of FIG. In addition, unlike the embodiment of FIG. 2, another light reflection type polarizing plate 470 is provided on the light exit surface (surface Sd) side of the light reflection type polarizing plate 410 in a state non-parallel to the light reflection type polarizing plate 410. Has been placed. In the polarizer 400 of FIG. 12, the angle (narrow angle β) formed between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410 is set so that the return light is substantially reflected by the light transmission plate 405. . For example, when β is 30 °, the light reflected by the light transmission plate 405 and the surface of the light reflection type polarizing plate 410 are parallel with the return light from the light reflection type polarizing plate 410. Thereby, reflection does not occur repeatedly between the light transmission plate 405 and the light reflection type polarizing plate 410. Therefore, a configuration in which there is no adverse effect such as scattering of light during repeated reflection is possible. The angle (narrow angle γ) formed by the light reflection type polarizing plate 410 and another light reflection type polarizing plate 470 is such that the return light reflected by the light reflection type polarizing plate 470 is the surface Sc of the light reflection type polarizing plate 410. Is set to reflect. For example, when the angle is 40 °, the light reflected from the light reflection type polarizing plate 470 and the surface of the light reflection type polarizing plate 470 are parallel to each other. Thereby, reflection does not occur repeatedly between the light reflection type polarizing plate 410 and the light reflection type polarizing plate 470. Therefore, a configuration in which there is no adverse effect such as scattering of light during repeated reflection is possible.

この偏光子400では、光反射型偏光板410で分離しきれなかった不要な光が別の光反射型偏光板470で分離除去され、偏光度(偏光分離特性)の向上が図られる。また、別の光反射型偏光板470で反射された戻り光は、外部に放出される。その結果、この偏光子400は、熱的負荷の軽減がより図られたものとなる。尚、外部に放出される不要な光は迷光とならないように、何らかの光吸収部材によって吸収させるとよい。   In this polarizer 400, unnecessary light that could not be separated by the light reflection type polarizing plate 410 is separated and removed by another light reflection type polarizing plate 470, and the degree of polarization (polarization separation characteristic) is improved. Further, the return light reflected by another light reflection type polarizing plate 470 is emitted to the outside. As a result, this polarizer 400 further reduces the thermal load. Note that unnecessary light emitted to the outside may be absorbed by some kind of light absorbing member so as not to become stray light.

以下に、本実施例の光反射型偏光版に用いることのできる他の光学素子の例について述べる。
図13は、光反射型偏光板410の他の例として、層状型の光反射型偏光板を示す図である。
図13において、層状型の光反射型偏光板410は、複屈折性を有する第1のフィルム481と複屈折性を有しない第2のフィルム482とが交互に複数積層されて形成されている。第1および第2のフィルム481,482の材料は、第1のフィルム481のX方向の屈折率をn1X、Y方向の屈折率をn1Yとし、等方性の第2のフィルム482の屈折率をn2とすると、n1X≒n2,n1Y≠n2なる関係を充たすように予め選定されている。
Hereinafter, examples of other optical elements that can be used in the light reflection type polarizing plate of this embodiment will be described.
FIG. 13 is a diagram showing a layered light reflective polarizing plate as another example of the light reflective polarizing plate 410.
In FIG. 13, a layered light reflective polarizing plate 410 is formed by alternately laminating a plurality of first films 481 having birefringence and second films 482 having no birefringence. The material of the first and second films 481 and 482 is that the refractive index in the X direction of the first film 481 is n1X, the refractive index in the Y direction is n1Y, and the refractive index of the isotropic second film 482 is Assuming that n2, n1X≈n2 and n1Y ≠ n2 are selected in advance so as to satisfy the relationship.

第1のフィルム481と第2のフィルム482との境界面におけるX方向の屈折率はほぼ一致しているのでX方向の偏光光は、干渉反射されること無く透過される。一方、境界面におけるY方向の屈折率は異なっているので、Y方向の偏光光の一部は干渉反射される。なお、反射光の波長は、2つのフィルム481,482の屈折率および厚みによって決定されており、反射率は、積層数や第1のフィルム481の複屈折性の大きさによって決定されている。   Since the refractive index in the X direction at the boundary surface between the first film 481 and the second film 482 is substantially the same, the polarized light in the X direction is transmitted without being reflected by interference. On the other hand, since the refractive index in the Y direction at the boundary surface is different, a part of the polarized light in the Y direction is interference reflected. The wavelength of the reflected light is determined by the refractive index and thickness of the two films 481 and 482, and the reflectance is determined by the number of layers and the birefringence of the first film 481.

したがって、フィルム481,482の厚みや、屈折率(材料)、積層数などを所定の条件に設定することにより、入射するX偏光光をほとんど全て透過させ、Y偏光光をほとんど全て反射させる光反射型偏光板410を形成することが可能である。なお、このような光反射型偏光子は、例えば、特表平9−506985号公報に詳述されている。   Therefore, by setting the thickness, refractive index (material), number of layers, etc. of the films 481, 482 to predetermined conditions, light reflection that transmits almost all incident X-polarized light and reflects almost all Y-polarized light. The mold polarizing plate 410 can be formed. Such a light reflection type polarizer is described in detail in, for example, Japanese National Publication No. 9-506985.

なお、光反射型偏光板410としては、上記の層状偏光板の他に、例えば、コレステリック液晶とλ/4位相差板を組み合わせた光学素子や、ブリュースター角を利用して反射偏光光と透過偏光光とに分離する光学素子(例えば、SID’92DIGESTP427)、ホログラムを利用したホログラム光学素子などを用いることができる。   As the light reflection type polarizing plate 410, in addition to the above-mentioned layered type polarizing plate, for example, an optical element combining a cholesteric liquid crystal and a λ / 4 phase difference plate, or reflected polarized light and transmission using a Brewster angle. An optical element (for example, SID '92 DIGESTP 427) that separates into polarized light, a hologram optical element using a hologram, or the like can be used.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば、本実施例では、液晶装置に透過型の液晶パネルを用いた例を示したが、液晶装置に反射型の液晶パネルを用いて、それに合わせて光学部材や光学機器や適宜変更したものであっても本発の主旨を逸脱しなければよい。   As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to. For example, in this embodiment, an example in which a transmissive liquid crystal panel is used as the liquid crystal device is shown. However, a reflective liquid crystal panel is used as the liquid crystal device, and optical members, optical devices, and the like are appropriately changed accordingly. Even if there is, it does not have to deviate from the main point of the main departure.

本発明のプロジェクタの実施の形態の一例であり、プロジェクタの要部を平面的に見た概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an example of a projector according to an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a main part of a projector viewed in plan. 本発明の偏光子の実施の形態の一例であり、偏光子の構成例を模式的に示す図。The figure which is an example of embodiment of the polarizer of this invention, and shows the structural example of a polarizer typically. 光反射型偏光板の例として、構造複屈折型偏光板の構造を示す図。The figure which shows the structure of a structure birefringent polarizing plate as an example of a light reflection type polarizing plate. 密閉構造の偏光子の一例を模式的に示す図。The figure which shows an example of the polarizer of a sealing structure typically. 密閉構造の偏光子の他の例を模式的に示す図。The figure which shows typically the other example of the polarizer of a sealing structure. 密閉構造の偏光子の別の例を模式的に示す図。The figure which shows another example of the polarizer of a sealing structure typically. 偏光子の変形例を模式的に示す図。The figure which shows the modification of a polarizer typically. 偏光子の変形例を模式的に示す図。The figure which shows the modification of a polarizer typically. 光吸収型偏光板と一体化された光反射型偏光板の一例としての構造複屈折型偏光板の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a structural birefringent polarizing plate as an example of a light reflecting polarizing plate integrated with a light absorbing polarizing plate. 光吸収型偏光板と一体化された光反射型偏光板の一例としての構造複屈折型偏光板の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a structural birefringent polarizing plate as an example of a light reflecting polarizing plate integrated with a light absorbing polarizing plate. 偏光子の別の変形例を模式的に示す図。The figure which shows another modification of a polarizer typically. 偏光子の別の変形例を模式的に示す図。The figure which shows another modification of a polarizer typically. 光反射型偏光板の他の例として、層状型の光反射型偏光板を示す図。The figure which shows the layer type light reflection type polarizing plate as another example of a light reflection type polarizing plate.

符号の説明Explanation of symbols

PJ1…プロジェクタ、LV…液晶ライトバルブ、L…照明光軸、110…光源装置、120…インテグレータ光学系、190…平行化レンズ、300…液晶装置、200,400…偏光子、405…光透過板、200、450…光吸収型偏光板、410、470…光反射型偏光板、420、430…密閉部材、421、431…接合材、426…光吸収部材、425、435…冷却ファン、432…フィン、500…投写光学系、600…投写面。
PJ1 ... projector, LV ... liquid crystal light valve, L ... illumination optical axis, 110 ... light source device, 120 ... integrator optical system, 190 ... collimating lens, 300 ... liquid crystal device, 200, 400 ... polarizer, 405 ... light transmission plate , 200, 450 ... light absorbing polarizing plate, 410, 470 ... light reflecting polarizing plate, 420, 430 ... sealing member, 421, 431 ... bonding material, 426 ... light absorbing member, 425, 435 ... cooling fan, 432 ... Fin, 500 ... projection optical system, 600 ... projection plane.

Claims (16)

偏光子であって、
非平行な状態で対向するそれぞれ板状の光透過板と光反射型偏光板と、を備え、
前記光反射型偏光板は、前記光透過板を通過した光を偏光方向が異なる2種類の偏光光に分離して、第1の偏光光を透過させるとともに第2の偏光光を反射させ、
前記光透過板と前記光反射型偏光板との位置関係は、前記光反射型偏光板で反射されて前記光透過板に戻った前記第2の偏光光が該光透過板で反射するように、設定され
前記光透過板と前記光反射型偏光板との間の空間を密閉するための密閉部材を備えることを特徴とする偏光子。
A polarizer,
A plate-shaped light transmission plate and a light reflection type polarizing plate facing each other in a non-parallel state,
The light reflection type polarizing plate separates the light that has passed through the light transmission plate into two types of polarized light having different polarization directions, transmits the first polarized light and reflects the second polarized light,
The positional relationship between the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate is such that the second polarized light reflected by the light reflection type polarizing plate and returned to the light transmission plate is reflected by the light transmission plate. , Set ,
A polarizer comprising: a sealing member for sealing a space between the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate .
請求項1に記載の偏光子であって、
前記光透過板の表面の反射特性や、前記光透過板の屈折率や、前記光透過板と前記光反射型偏光板との成す角度が、前記光反射型偏光板で反射されて前記光透過板に戻った前記第2の偏光光が前記光透過板でほぼ全反射するように、設定されている、偏光子。
The polarizer according to claim 1,
The reflection characteristics of the surface of the light transmission plate, the refractive index of the light transmission plate, and the angle formed between the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate are reflected by the light reflection type polarizing plate and transmit the light. A polarizer set so that the second polarized light returning to the plate is substantially totally reflected by the light transmission plate.
請求項1または請求項2に記載の偏光子であって、
前記光反射型偏光板は、構造複屈折型偏光板である、偏光子。
The polarizer according to claim 1 or 2, wherein
The light reflective polarizing plate is a polarizer that is a structural birefringent polarizing plate.
請求項1または請求項2に記載の偏光子であって、
前記光反射型偏光板は、複屈折性を有する薄膜と複屈折性を有しない薄膜とを複数積層した層状偏光板である、偏光子。
The polarizer according to claim 1 or 2, wherein
The light-reflecting polarizing plate is a polarizer that is a layered polarizing plate in which a plurality of thin films having birefringence and thin films not having birefringence are stacked.
請求項1から4のいずれかに記載の偏光子であって、
前記光反射型偏光板の光射出面側に、光吸収型偏光板が配置されている、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 4,
A polarizer in which a light absorbing polarizing plate is disposed on the light exit surface side of the light reflecting polarizing plate.
請求項5に記載の偏光子であって、
前記光吸収型偏光板が、前記光反射型偏光板に密着している、偏光子。
The polarizer according to claim 5,
A polarizer in which the light absorbing polarizing plate is in close contact with the light reflecting polarizing plate.
請求項5に記載の偏光子であって、
前記光吸収型偏光板が、前記光反射型偏光板から離れて配置されている、偏光子。
The polarizer according to claim 5,
The polarizer, wherein the light absorbing polarizing plate is disposed away from the light reflecting polarizing plate.
請求項1から4のいずれかに記載の偏光子であって、
前記光反射型偏光板の光射出面側に、該光反射型偏光板に対して非平行な状態で別の光反射型偏光板が配置されている、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 4,
A polarizer in which another light reflection type polarizing plate is disposed on the light exit surface side of the light reflection type polarizing plate in a non-parallel state with respect to the light reflection type polarizing plate.
請求項1から8のいずれかに記載の偏光子であって、
前記密閉部材の少なくとも一部は、前記第2の偏光光を透過する材料からなる、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 8 ,
At least a part of the sealing member is a polarizer made of a material that transmits the second polarized light.
請求項に記載の偏光子であって、
前記密閉部材による密閉空間の外部に、前記密閉部材を透過した第2の偏光光を吸収する光吸収部材が配置されている、偏光子。
The polarizer according to claim 9 , wherein
The light polarizer which absorbs the 2nd polarized light which permeate | transmitted the said sealing member is arrange | positioned outside the sealed space by the said sealing member.
請求項1から8のいずれかに記載の偏光子であって、
前記密閉部材の少なくとも一部は、前記第2の偏光光を吸収する材料からなる、もしくは、前記第2の偏光光を吸収する光吸収部材を有するとともに、前記密閉部材は、放熱構造を備える、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 8 ,
At least a part of the sealing member is made of a material that absorbs the second polarized light, or has a light absorbing member that absorbs the second polarized light, and the sealing member has a heat dissipation structure. Polarizer.
請求項11に記載の偏光子であって、
前記密閉部材は、空冷式の放熱構造または液冷式の放熱構造を備える、偏光子。
The polarizer according to claim 11 ,
The said sealing member is a polarizer provided with an air cooling type heat dissipation structure or a liquid cooling type heat dissipation structure.
請求項1から8のいずれかまたは請求項12に記載の偏光子であって、
前記光透過板と前記光反射型偏光板との少なくとも一方は、前記密閉部材と熱的に接続されている、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 8 or claim 12 ,
At least one of the light transmission plate and the light reflection type polarizing plate is a polarizer that is thermally connected to the sealing member.
請求項から13のいずれかに記載の偏光子であって、
前記密閉部材による密閉空間の外部に、該密閉空間に対して冷却ファンが配置されている、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 13 ,
A polarizer, wherein a cooling fan is disposed outside the sealed space by the sealing member with respect to the sealed space.
請求項から14のいずれかに記載の偏光子であって、
前記密閉部材による密閉空間から酸素が除去されている、偏光子。
The polarizer according to any one of claims 1 to 14 ,
The polarizer from which oxygen is removed from the sealed space by the said sealing member.
プロジェクタであって、
光源装置と、
前記光源装置からの光を変調する電気光学装置と、
偏光子と、
前記電気光学装置からの光を投写する投写光学系と、を備え、
前記偏光子の少なくとも一つは、請求項1から15のいずれかに記載の偏光子であることを特徴とするプロジェクタ。
A projector,
A light source device;
An electro-optical device for modulating light from the light source device;
A polarizer,
A projection optical system for projecting light from the electro-optical device,
Said at least one polarizer, a projector, which is a polarizer according to any of claims 1 to 15.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001055778A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-02 Seiko Epson Corporation Optical reflection polarizer and projector comprising the same
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003509719A (en) * 1999-09-14 2003-03-11 コーニング・インコーポレーテッド Dual grating optical filter system
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