光學元件及投影機的製作方法

2023-05-21 19:24:31

專利名稱：光學元件及投影機的製作方法
技術領域：
本發明，涉及光學元件及投影機。
背景技術：
現有，作為具備利用偏振光的電光調製裝置(例如，液晶裝置。)的投 影機，提出了各種具備具有棒狀部及偏振變換部的光學元件的投影機(例
如，參照專利文獻1 3。)。
若依照於由專利文獻1所記載的現有的投影機，則因為具備在偏振變 換部的後級配置有棒狀部的光學元件，所以通過棒狀部的內面的多重反射，
布的照明光束。但其反面，即使通過偏振變換部的功能將來自光源裝置的 照明光束變換成為l種直線偏振光，由於該直線偏振光由棒狀部的內面所 多重反射，從光學元件(棒狀部)所射出的照明光束的偏振度也會下降。
並且，若依照於由專利文獻2所記載的現有的投影機，則因為具備在 棒狀部的後級配置有偏振變換部的光學元件，所以可以通過偏振變換部的 功能將來自棒狀部的照明光束變換成為l種直線偏振光，但其反面，因為 在對偏振分離層進行了透射的光束所通過的偏振變換部的光射出面的區 域，與由偏振分離層所反射進而由^Jt層所^Jt的光束所通過的偏振變換 部的光射出面的區域的邊界部分，存在局部性的光的不均勻性，所以從光 學元件(偏振變換部)所射出的照明光束的均勻度會降低。
相對於此，記載於專利文獻3中的現有的投影機，具備在第l棒狀部 與第2棒狀部之間配置有偏振變換部的光學元件。偏振變換部，具有在 來自第1棒狀部的光束之中使與一方的直線偏振分量相關的光束進行透射
並對與另 一方的直線偏振分量相關的光束進行反射的偏振分離面，將由偏 振分離面所反射的與另 一方的直線偏振分量相關的光束變換成與一方的直
線偏振分量相關的光束的入/2板，和使通過了入/2板的與一方的直線偏 振分量相關的光束朝向與對偏振分離面進行了透射的與 一方的直線偏振分 量相關的光束行進的方向相同的方向進行反射的反射面。
因此，若依照於由專利文獻3所記載的現有的投影機，則只要能夠以 第l棒狀部確保某種程度的光均勻度，就不必使第2棒狀部的長度那麼長。 其結果為，從光學元件所射出的照明光束的偏振度不^^象記載於專利文獻 1中的現有的投影機的情況下那樣低下。
並且，若依照於由專利文獻3所記栽的現有的投影機，則即使在對偏 振分離面進行了透射的光束所通過的偏振變換部的光射出面的區域，與由
出面的區域的邊界部分，存在局部性的光的不均勻性，也可以通過上述的 第2棒狀部的內面的多重反射，將從偏振變換部所射出的照明光束變換成 具有更均勻的面內光強度分布的照明光束。其結果為，從光學元件所射出 的照明光束的均勻度不會像記載於專利文獻2中的現有的投影機的情況下 那樣低下。
從而，記載於專利文獻3中的現有的投影機，可謂是可以儘可能抑制 從光學元件所射出的照明光束的偏振度及均勻度的下降的投影機。專利文獻1特開2000—56266號公報專利文獻2特開2002—268008號公報專利文獻3特表2004—507774號7>才艮(圖1) 可是，在記栽於專利文獻3中的現有的投影機中，因為當使光束的偏 振方向一致為l種時，需要通過偏振變換部中的偏振分離面將光路分離為 2個，所以偏振變換部的光射出面的大小變成偏振變換部的光入射面的約2 倍的大小。因此，第2棒狀部的光入射面的大小變成第l棒狀部的光射出 面的約2倍的大小，存在不容易謀求光學元件的小型化的問題。
並且，在記載於專利文獻3中的現有的投影機中，因為用於進行偏振
變換的構成複雜，所以存在光學元件的製造並不容易的問題。

發明內容
於是，本發明，為了解決如上的問題所作出，目的在於提供儘可能抑 制從光學元件所射出的光束的偏振度及均勻度的下降，並容易謀求小型化， 且容易製造的光學元件及投影機。
本發明的光學元件，特徵為具備將進行入射的光束變換成具有更均 勻的面內光強度分布的光束的第l棒狀部，在來自前述第l棒狀部的光束 之中對與 一方的直線偏振分量相關的光束進行^Jt並使與另 一方的直線偏 振分量相關的光束進行透射的反射型偏振分離部，和將對前述反射型偏振 分離部進行了透射的光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束的第 2棒狀部。
因此，若依照於本發明的光學元件，則只要能夠以第l棒狀部確保某 種程度的光均勻度，就不必使第2棒狀部的長度那麼長。其結果為，從光 學元件所射出的照明光束的偏振度不會^^專利文獻1的光學元件的情況下 那麼低下。
並且，若依照於本發明的光學元件，則因為作為用於進行偏振變換的 構成，並非由偏振分離面、入/2板;5L^射面構成的偏振變換部，而採用 反射型偏振分離部，所以在反射型偏振分離部的光射出面並不存在如上述 的局部性的光的不均勻性。其結果為，可以對從光學元件所射出的照明光 束的均勻度的下降進行抑制。
並且，若依照於本發明的光學元件，則因為採用反射型偏振分離部而 使光束的偏振方向一致為l種，反射型偏振分離部的光射出面與反射型偏 振分離部的光入射面理所當然成為相同的大小，所以第2棒狀部的光入射 面的大小也成為與第l棒狀部的光射出面相同的大小。其結果為，容易謀 求光學元件的小型化。
並且，若依照於本發明的光學元件，則因為作為用於進行偏振變換的
構成，並非由偏振分離面、入/2板;^Jt面構成的偏振變換部，而採用反射型偏振分離部，所以用於進行偏振變換的構成也不會變得複雜。其結 果為，光學元件的製造變得比較容易。
從而，本發明的光學元件，成為儘可能抑制從光學元件所射出的光束 的偏振度及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造的光學元件。
在本發明的光學元件中，優選還具備配置於前述第l棒狀部的光入 射側、在中央部具有用於光入射的開口部的反射鏡，和配置於前述反射鏡 與前述第1棒狀部之間的入/ 4板。
通過如此地進行構成，可以使由反射型偏振分離部所反射的與一方的 直線偏振分量相關的光束，通過反射鏡朝向反射型偏振分離部進行反射。 此時，由反射型偏振分離部所反射的與一方的直線偏振分量相關的光束， 因為在直至再次到達反射型偏振分離部之間2次通過A/4板，所以偏振 方向發生90度旋轉而被變換成與另一方的直線偏振分量相關的光束，當再 次到達反射型偏振分離部時，通過反射型偏振分離部。從而，能夠利用由 反射型偏振分離部所反射的光束，可以使光利用效率提高。
在本發明的光學元件中，優選還具備配置於前述第l棒狀部的光入 射側、在中央部具有用於光入射的開口部的反射鏡。
通過如此地進行構成，可以使由反射型偏振分離部所反射的與 一方的 直線偏振分量相關的光束，通過反射鏡朝向反射型偏振分離部進行反射。 此時，由反射型偏振分離部所反射的與一方的直線偏振分量相關的光束的 一部分，通過由第l棒狀部的內面及反射鏡所反射，被變換成與另一方的 直線偏振分量相關的光束，當再次到達反射型偏振分離部時，通過反射型 偏振分離部。從而，能夠利用由反射型偏振分離部所反射的光束，可以使 光利用效率提高。
在本發明的光學元件中，優選還具備配置於前述第1棒狀部的光入 射側，在中央部具有用於光入射的開口部，並在由前述反射型偏振分離部 所反射而由前述第1棒狀部的內面所反射的光束之中使與一方的直線偏振 分量相關的光束進行透射並對與另 一方的直線偏振分量相關的光束進行反 射的第2反射型偏振分離部。
如上述地，因為由反射型偏振分離部所反射的與一方的直線偏振分量 相關的光束的一部分，通過由第l棒狀部的內面所反射，被變換成與另一 方的直線偏振分量相關的光束，所以通過如上述地進行構成，可以使由反
射型偏振分離部所反射的光束的一部分，通過第2反射型偏振分離部朝向 反射型偏振分離部進行反射。由第2反射型偏振分離部所反射的與該另一 方的直線偏振分量相關的光束，當再次到達^Jt型偏振分離部時，通過反 射型偏振分離部。從而，能夠利用由反射型偏振分離部所反射的光束，可 以使光利用效率提高。
本發明的投影機，特徵為具備本發明的光學元件。
因此，本發明的投影機，成為具備儘可能抑制從光學元件所射出的光 束的偏振度及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造的光學元件 的優良的投影才幾。


圖l是用於對第1實施方式中的光學元件l進行說明而示的圖。 圖2是用於對第2實施方式中的光學元件2進行說明而示的圖。 圖3是用於對第3實施方式中的光學元件3進行說明而示的圖。 圖4是表示第4實施方式中的投影機1000的光學系統的圖。 符號說明
1、 2、 3…光學元件，10…第l棒狀部，10i…(第l棒狀部的)光入 射面，10o…(第1棒狀部的)光射出面，12…反射型偏振分離部，12i… (反射型偏振分離部的)光入射面，12o…(反射型偏振分離部的)光射出 面，14…第2棒狀部，14i…(第2棒狀部的)光入射面，14o…(第2棒 狀部的)光射出面，16、 20…反射鏡，16a、 20a…(反射鏡的)開口部， 18…入/4板，22…第2反射型偏振分離部，22a…(第2反射型偏振分離 部的)開口部，100…照明裝置，100ax…照明光軸，110…光源裝置，112… 發光管，114…橢圓面反射器，116…副鏡，200…色分離導光光學系統，210、 220…分色鏡，230、 240、 250…反射鏡，260…入射側透鏡，270、 320".中繼透鏡，300R、 300G、 300B…聚光透鏡，400R、 400G、 400B…液晶裝置， 500…十字分色稜鏡，600…投影光學系統，1000…投影機，SCR…屏幕
具體實施例方式
以下，關於本發明的光學元件及投影機，基於示於圖中的實施方式而 進4亍說明。在實施方式l-3中關於本發明的光學元件進行說明，在實施方 式4中關於本發明的投影機進行說明。
實施方式1
圖1，是用於對第1實施方式中的光學元件l進行說明而示的圖。圖1 (a)為光學元件l的側視圖，圖1 (b)為光學元件l的正視圖，圖l(c) 為用於對光學元件1的偏振變換功能進行說明而示的模式圖。
實施方式l中的光學元件l，如示於圖1中地，具備將進行入射的 光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束的第l棒狀部10，在來自 第1棒狀部10的光束之中對與一方的直線偏振分量(P偏振分量)相關的 光束進行反射並使與另一方的直線偏振分量(S偏振分量)相關的光束進 行透射的反射型偏振分離部12，將對反射型偏振分離部12進行了透射的 光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束的第2棒狀部14，配置於 第1棒狀部10的光入射側的反射鏡16，和配置於反射鏡16與第1棒狀部 10之間的入/4板18。
第1棒狀部10,為具有通過^A^射於第1棒狀部10的光束在內面進 行多重反射、將進行入射的光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光 束的功能的光學構件。作為第I棒狀部IO，例如，能夠合適地採用實心的 玻璃棒。
反射型偏振分離部12，具有以下功能通過在來自第1棒狀部10的 光束之中對與一方的直線偏振分量(P偏振分量)相關的光束進行反射並 使與另一方的直線偏振分量(S偏振分量)相關的光束進行透射，使從反 射型偏振分離部12所射出的光束的偏振方向， 一致於與另一方的直線偏振 分量(S偏振分量)相關的光束。
作為反射型偏振分離部12,例如，能夠合適地採用排列有多根微細金 屬細線的線柵型的反射型無機偏痴板。
第2棒狀部14,為具有通過使對反射型偏振分離部12進行了透射的 光束在內面進行多重反射，將該光束變換成具有更均勻的面內光強度分布 的光束的功能的光學構件。作為第2棒狀部14，例如，能夠合適地採用實 心的玻璃棒。
反射鏡16,配置於第1棒狀部10的光入射側，在中央部具有用於光 入射的開口部16a (參照圖1 (b)。)。反射鏡16,使由反射型偏振分離部 12所反射而通過了人/ 4板18的光束，朝向反射型偏振分離部12進行反 射。
作為入/4板18，例如，能夠合適地採用由方解石、水晶等的晶體材 料構成的器件。還有，也可以採用以TAC(三乙醯纖維素)膜等夾有延伸 了的PVA (聚乙烯醇)膜的薄膜類型的器件。
若依照於如以上地所構成的實施方式1中的光學元件1，則只要能夠 以第1棒狀部10確保某種程度的光的均勻度，就不必使第2棒狀部14的 長度那麼長。其結果，從光學元件所射出的照明光束的偏振度不會像專利 文獻l的光學元件的情況下那麼低下。
並且，若依照於實施方式1中的光學元件1,則因為作為用於進行偏 振變換的構成，並非由偏振分離面、入/2板及反射面構成的偏振變換部， 而採用反射型偏振分離部12,所以在反射型偏振分離部12的光射出面12 o 並不存在如上述的局部性的光的不均勻性。其結果，可以對從光學元件1 所射出的照明光束的均勻度的下降進行抑制。
並且，若依照於實施方式1中的光學元件1,則因為採用反射型偏振 分離部12而使光束的偏振方向一致為1種，反射型偏振分離部12的光射 出面12 o與^^射型偏振分離部12的光入射面12i理所當然成為相同的大 小，所以第2棒狀部14的光入射面14i的大小也成為與第1棒狀部10的 光射出面10o相同的大小。其結果，容易謀求光學元件l的小型化。
並且，若依照於實施方式1中的光學元件1，則因為作為用於進行偏 振變換的構成，並非由偏振分離面、入/2板A^射面構成的偏振變換部， 而採用反射型偏振分離部12，所以用於進行偏振變換的構成也不會變得復
雜。其結果，光學元件l的製造變得比較容易。
從而，實施方式1中的光學元件1，成為儘可能抑制從光學元件所射 出的光束的偏振度及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造的光 學元件。
在實施方式1中的光學元件1中，如上述地，因為還具備反射鏡16 及入/4板18，所以可以使由反射型偏振分離部12所反射的與一方的直線 偏振分量(P偏振分量)相關的光束，通過反射鏡16朝向反射型偏振分離 部12進行反射。此時，如示於圖l(c)中地，由及Jt型偏振分離部12所 反射的與一方的直線偏振分量(P偏振分量)相關的光束，因為在直至再 次到達反射型偏振分離部12之間2次通過入/4板18，所以偏振方向發生 90度旋轉而被變換成與另一方的直線偏振分量(S偏振分量)相關的光束， 當再次到達反射型偏振分離部12時通過反射型偏振分離部12。從而，能 夠利用由反射型偏振分離部12所反射的光束，可以使光利用效率提高。
在實施方式l中的光學元件l中，因為各光學構件(反射鏡16，入/ 4板18，第1棒狀部10，反射型偏振分離部12及第2棒狀部14)彼此之 間淨皮粘接，所以可抑制各光學構件間的不希望的多重^Jt，消除光利用效 率下降、雜散光水平上升的情況。並且，能夠使各光學構件容易地一體化。 並且，在各光學構件間，能夠事前防止在裝置組裝後的位置偏移的發生。
實施方式2
圖2，是用於對第2實施方式中的光學元件2進行"^兌明而示的圖。圖2 (a)為光學元件2的側視圖，圖2 (b)為光學元件2的正視圖，圖2(c) 為用於對光學元件2的偏振變換功能進行說明而示的模式圖。還有，在圖 2中，關於與圖l相同的構件附加同一符號，詳細的說明進行省略。
實施方式2中的光學元件2，雖然具有基本上與實施方式l中的光學 元件UM目似的構成，但是配置於第l棒狀部的光入射側的構件，與實施 方式l中的光學元件l不同。
即，在實施方式2中的光學元件2中，如示於圖2中地，在第l棒狀 部10的光入射側，配置在中央部具有用於光入射的開口部20a的反射鏡 20。反射鏡20,使由反射型偏振分離部12所反射而由第1棒狀部10的內
面所反射的光束，朝向反射型偏振分離部12進行反射。
如此地，實施方式2中的光學元件2，與實施方式l中的光學元件l， 雖然配置於第1棒狀部的光入射側的構件不相同，但是因為與實施方式l 中的光學元件1的情況同樣地，具備第l棒狀部10、反射型偏振分離部12、 與第2棒狀部14，所以成為儘可能抑制從光學元件所射出的光束的偏振度 及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造的光學元件。
在實施方式2中的光學元件2中，如上述地，因為還具備反射鏡20， 所以可以使由反射型偏振分離部12所反射的與一方的直線偏振分量(P偏 振分量)相關的光束，通過反射鏡20朝向反射型偏振分離部12進行反射。 此時，如示於圖2(c)中地，由反射型偏振分離部12所反射的與一方的 直線偏振分量(P偏振分量)相關的光束的一部分，通過由第l棒狀部10 的內面M射鏡20所反射，被變換成與另一方的直線偏振分量(S偏振分 量)相關的光束，當再次到達反射型偏振分離部12時通過反射型偏振分離 部12。從而，能夠利用由反射型偏振分離部12所反射的光束，可以使光 利用效率提高。
實施方式2中的光學元件2，因為在除了配置於第l棒狀部的光入射 側的構件不相同的點以外之點，具有與實施方式l中的光學元件l同樣的 構成，所以仍具有實施方式l中的光學元件l具有的效果之中的相應的效 果。
實施方式3
圖3,是用於對第3實施方式中的光學元件3進行說明而示的圖。圖3 (a)為光學元件3的側視圖，圖3(b)為光學元件3的正視圖，圖3(c) 為用於對光學元件3的偏振變換功能進行說明而示的模式圖。還有，在圖 3中，關於與圖l相同的構件附加同一符號，詳細的說明進行省略。
實施方式3中的光學元件3，雖然具有基本上與實施方式1中的光學 元件UM目似的構成，但是配置於第l棒狀部的光入射側的構件，與實施 方式l中的光學元件l不同。
即，在實施方式3中的光學元件3中，如示於圖3中地，在第l棒狀 部10的光入射側，配置在中央部具有用於光入射的開口部22a、並在由反
射型偏振分離部12所反射而由第l棒狀部10的內面所反射的光束之中使 與一方的直線偏振分量(P偏振分量)相關的光束進行透射並對與另一方 的直線偏振分量(S偏振分量)相關的光束進行>^射的第2反射型偏振分 離部22。作為第2反射型偏振分離部22，例如，能夠合適地採用排列有多 根微細金屬細線的線柵型的反射型無機偏振板。
如此地，實施方式3中的光學元件3，與實施方式l中的光學元件l， 雖然配置於第1棒狀部的光入射側的構件不相同，但是因為與實施方式1 中的光學元件l的情況同樣地,具備第l棒狀部10、反射型偏振分離部12、 與笫2棒狀部14，所以成為儘可能抑制從光學元件所射出的光束的偏振度 及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造的光學元件。
在實施方式3中的光學元件3中，還具備在由反射型偏振分離部12 所反射而由第1棒狀部10的內面所反射的光束之中使與 一方的直線偏振分 量(P偏振分量)相關的光束進行透射並對與另一方的直線偏振分量(S 偏振分量)相關的光束進行反射的第2反射型偏振分離部22。
如在實施方式2中的光學元件2中進行了說明地，因為由反射型偏振 分離部12所反射的與一方的直線偏振分量(P偏振分量)相關的光束的一 部分，通過由第l棒狀部IO的內面所反射，被變換成與另一方的直線偏振 分量(S偏振分量)相關的光束，所以若依照於實施方式3中的光學元件 3，則可以使由^Jt型偏振分離部12所反射的光束的一部分，通過第2反 射型偏振分離部22朝向反射型偏振分離部12進行反射。由第2反射型偏 振分離部22所>^射的與該另 一方的直線偏振分量(S偏振分量)相關的光 束，當再次到達^Jt型偏振分離部12時通過反射型偏振分離部12。從而， 能夠利用由反射型偏振分離部12所反射的光束，可以使光利用效率提高。
實施方式3中的光學元件3，因為在除了配置於第l;唪狀部的光入射 側的構件不相同的點以外之點，具有與實施方式1中的光學元件1同樣的 構成，所以仍具有實施方式1中的光學元件1具有的效果之中的相應的效 果。
實施方式4
首先，關於實施方式4中的投影機IOOO的構成，利用圖4而進行說明。
圖4，是表示實施方式4中的投影機1000的光學系統的圖。
實施方式4中的投影機1000，如示於圖4中地，具備有照明裝置100， 將來自照明裝置100的照明光束分離為紅色光、綠色光及藍色光的3種色 光而向被照明區域進行導光的色分離導光光學系統200，相應於圖像信息 分別對由色分離導光光學系統200所分離的3種色光進行調製的3個液晶 裝置400R、 400G、 400B，將通過3個液晶裝置400R、 400G、 400B所調 制的色光進行合成的十字分色稜鏡500,和將通過十字分色稜鏡500所合 成的光投影於屏幕SCR等的投影面的投影光學系統600。
照明裝置IOO，具備向被照明區域側射出照明光束的光源裝置IIO， 和光學元件l。在實施方式4的投影機1000中，作為光學元件，具備實施 方式l中的光學元件l。
光源裝置IIO,具有橢圓面反射器114，在橢圓面反射器114的第1 焦點附近具有發光中心的發光管112，和使從發光管112朝向被照明區域 側所射出的光朝向發光管112進行反射的副鏡116。光源裝置IIO，射出以 照明光軸100ax為中心軸的光束。
發光管112，具有球狀部，和延伸於球狀部的兩側的一對封固部。 球狀部，為形成為球狀的石英玻璃制，具有配置於該球狀部內的一對電 極，和封入於球狀部內的水銀、稀有氣體及少量的囟素。作為發光管U2， 能夠採用各種發光管，例如，能夠採用金屬卣化物燈、高壓7jc銀燈、超高 壓水銀燈等。
橢圓面反射器114,具有插進、粘接固定於發光管112的一方的封 固部的筒狀的頸狀部，和使從發光管112所放射的光朝向第2焦點位置進 4亍反射的反射凹面。
副鏡116，為覆蓋發光管112的球狀部的大致一半，與橢圓面反射器 114的反射面相對向所設置的反射單元。副鏡116,插進、粘接固定於發光 管112的另一方的封固部。副鏡116,使M光管112所放射的光之中不 朝向橢圓面反射器114的光返回到發光管112、入射於橢圓面反射器114。 通過副鏡116的^Jt凹面所反射的光，在入射於橢圓面反射器114之後， 通過橢圓面反射器114朝向第2焦點位置所射出。
使得光學元件1的光入射面(反射鏡16)位於橢圓面反射器114的第 2焦點附近地，配置光學元件l。雖然將對圖示的說明進行省略，但是光學 元件l的光射出面(第2棒狀部14的光射出面140)的外形形狀，關於液 晶裝置400R、 400G、 400B的圖像形成區域的外形形狀為相似形。
還有，光學元件l的構成，因為與實施方式l中的光學元件l的構成 相同，所以將說明進行省略。
在照明裝置100與色分離導光光學系統200之間，配置中繼透鏡320。 中繼透鏡320，與聚光透鏡300R、 300G、 300B—起，具有不讓來自照明 裝置100的照明光束髮散而使之成像於液晶裝置400R、 400G、 400B的圖 像形成區域附近的功能。
色分離導光光學系統200，具有分色鏡210、 220，反射鏡230、 240、 250，入射側透鏡260,和中繼透鏡270。色分離導光光學系統200,具有 將從中繼透鏡320所射出的照明光束，分離為紅色光、綠色光及藍色光3 種色光，將各色的色光導至成為照明對象的3個液晶裝置400R、 400G、 400B的功能。
液晶裝置400R、 400G、 400B，相應於圖像信息對照明光束進行調製， 成為照明裝置100的照明對象。
液晶裝置400R、 400G、 400B，在一對透明的玻璃^4l中密閉封入作 為電光物質的液晶，例如，以多晶矽TFT作為開關元件，按照所提供的圖 像信息，對從後述的入射側偏痴&所射出的l種直線偏振光的偏振方向進 行調製。
在液晶裝置400R、 400G、 400B的光路前級，配置聚光透鏡300R、 300G、 300B。
並且，雖然在此省略了圖示，但是在聚光透鏡300R、 300G、 300B與 各液晶裝置400R、 400G、 400B之間，分別夾置配置入射側偏振板，在各 液晶裝置400R、 400G、 400B與十字分色稜鏡500之間，分別夾置配置射 出側偏#41。通過這些入射側偏#^1,液晶裝置400R、 400G、 400B及射 出側偏振板進行所入射的各色光的光調製。
十字分色稜鏡500，為將從射出側偏痴板所射出的按每種色光所調製
的光學像進行合成而形成彩色圖像的光學元件。該十字分色稜鏡500,呈 使4個直角稜鏡相貼合的俯視基本正方形狀，並在使直角稜鏡彼此之間相 貼合的基本X狀的界面處，形成電介質多層膜。形成於基本X狀的一方的 界面的電介質多層膜，對紅色光進行反射；形成於另一方的界面的電介質 多層膜，對藍色光進行反射。紅色光及藍色光由於這些電介質多層膜而被 彎曲，通過與綠色光的行進方向相一致，3種色光糹皮合成。
從十字分色稜鏡500所射出的彩色圖像，通過投影光學系統600 大投影，在屏幕SCR上形成大畫面圖像。
如以上地所構成的實施方式4中的投影機1000，因為具備實施方式l 中的光學元件1，所以成為具備儘可能抑制從光學元件所射出的光束的偏 振度及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造的光學元件的優良 的投影機。
以上，雖然對本發明的光學元件及投影機基於上述的各實施方式而進 行了說明，但是本發明並不限定於上述的各實施方式，可以在不脫離其主 旨的範圍內在各種方式下進行實施，例如也可以為如下的變形。
(1) 在上述實施方式1 3中的光學元件1 3中，雖然對第1棒狀部 10及第2棒狀部14由實心的玻璃棒構成的情況進行例示而進行了說明， 但是本發明並非限定於此，第1棒狀部或第2棒狀部，例如，也可以由使 4片反射鏡的反射面朝向內側相貼合的筒狀的光通道等的空心的棒構成。 即，第l棒狀部及笫2棒狀部之中，既可以一方由實心的棒構成而另一方 由空心的棒構成，也可以雙方都由空心的才奉構成。
(2) 在上述實施方式1 3中的光學元件1 3中，雖然分別粘接構成 光學元件的各光學構件，但是本發明並非限定於此，也可以分別分隔各光 學構件。
(3) 在上述實施方式1~3中的光學元件1 3中，作為反射型偏振分 離部12或第2反射型偏振分離部22，雖然釆用了排列有多根微細金屬細 線的線柵型的反射型無機偏4^L,但是本發明並非限定於此，也可以採用 由電介質多層膜構成的>^射型偏振分離元件、採用了疊層多片具有雙軸方 向性的薄膜使之具有XY型的偏振特性的XY型偏振膜的反射型偏振分離
元件等。
(4)在上述實施方式4中的投影機1000中，作為光學元件，雖然對 具備實施方式1中的光學元件1的情況進行例示而進行了說明，但是本發 明並非限定於此，也可以具備實施方式2或3中的光學元件2、 3。
(5 )在上述實施方式4中的投影機1000中，雖然作為配設於發光管 的反射單元而採用了副鏡，但是本發明並非限定於此，也優選作為反射單 元而採用反射膜。並且，在上述實施方式4中的投影機1000中，雖然對在 發光管配設有作為反射單元的副鏡的投影機進行例示而進行了說明，但是 本發明並非限定於此，也可以在並未配設副鏡的投影機中應用本發明。
(6)雖然上述實施方式4中的投影機1000是透射型的投影機，但是 本發明並非限定於此。本發明也可以應用於反射型的投影機中。在此，所 謂"透射型"，是指如透射型的液晶裝置等地作為光調製單元的電光調製 裝置為使光進行透射的類型；所謂"反射型"，是指如反射型的液晶裝置 等地作為光調製單元的電光調製裝置為對光進行反射的類型。在將該發明 應用於反射型的投影機中的情況下，也能夠得到與透射型的投影機同樣的 效果。
(7 )在上述實施方式4中的投影機1000中，雖然對採用了 3個液晶 裝置400R、 400G、 400B的投影機進行例示而進行了說明，但是本發明並 非限定於此，也可以應用於採用了 1個、2個或4個以上液晶裝置的投影 機中。
(8)本發明，既可以應用於vyjf見看投影圖像之側進行投影的前投影型 投影機中的情況，也可以應用於從與觀看投影圖像側相反的側進行投影的 背投影型投影機中的情況。
權利要求
1.一種光學元件，其特徵在於，具備第1棒狀部，其將入射的光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束；反射型偏振分離部，其反射來自前述第1棒狀部的光束之中的與一方的直線偏振分量相關的光束、透射與另一方的直線偏振分量相關的光束；和第2棒狀部，其將透射了前述反射型偏振分離部的光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束。
2. 按照權利要求l所述的光學元件，其特徵在於，還具備 反射鏡，其配置於前述第l棒狀部的光入射側，在中央部具有用於光入射的開口部；和入/4板，其配置於前述反射鏡與前述第l棒狀部之間。
3. 按照權利要求l所述的光學元件，其特徵在於 還具備反射鏡，該反射鏡配置於前述第l棒狀部的光入射側，在中央部具有用於光入射的開口部。
4. 按照權利要求l所述的光學元件，其特徵在於還具備第2反射型偏振分離部，該第2反射型偏振分離部配置於前述 第l棒狀部的光入射側，在中央部具有用於光入射的開口部，透射由前述 反射型偏振分離部反射而由前述第l棒狀部的內面所反射的光束之中的與 一方的直線偏振分量相關的光束、反射與另一方的直線偏振分量相關的光 束。
5. —種投影機，其特徵在於 具備權利要求1~4中的任何一項所述的光學元件。
全文摘要
本發明涉及一種光學元件及投影機，其儘可能抑制從光學元件所射出的光束的偏振度及均勻度的下降，並容易謀求小型化，且容易製造。光學元件(1)，具備將進行入射的光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束的第1棒狀部(10)，在來自第1棒狀部(10)的光束之中對與一方的直線偏振分量(P偏振分量)相關的光束進行反射並使與另一方的直線偏振分量(S偏振分量)相關的光束進行透射的反射型偏振分離部(12)，和將對反射型偏振分離部(12)進行了透射的光束變換成具有更均勻的面內光強度分布的光束的第2棒狀部(14)。
文檔編號G02B27/28GK101191906SQ20071019633
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者河村昌和 申請人:精工愛普生株式會社