CN101344644A - 偏振变换单元、偏振变换装置及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及偏振变换单元、偏振变换装置及投影机。该偏振变换单元(500)，具备：包括偏振分离膜(521)与反射膜(522)与透光性构件(523)的偏振分离元件阵列(510)；由水晶构件形成、将由偏振分离膜(521)分离的任何一种线偏振光束的偏振轴变换成另一种线偏振光束的偏振轴的多个相位差板(530)；和具有预定的厚度、作为在透光性构件(523)的光束射出侧粘贴相位差板(530)的端部的衬垫构件的双面胶带(540)。

Description

偏振变换单元、偏振变换装置及投影机

技术领域

本发明涉及偏振变换单元、具备偏振变换单元的偏振变换装置及具备偏振变换装置的投影机。

背景技术

一直以来，在投影机等中，以提高从光源所射出的光束的利用效率为目的，采用将所射出的光束变换成1种类型的线偏振光的偏振变换装置。并且，偏振变换装置由偏振变换单元构成，偏振变换单元包括：包括：相对于入射光束倾斜配置、将该入射光束分离成2种类型的线偏振光束的多个偏振分离膜，交替地平行配置于各偏振分离膜之间、对由前述偏振分离膜所分离的任何一种线偏振光束进行反射的多个反射膜，及设置这些偏振分离膜及反射膜的透光性构件的偏振分离元件阵列；和将由偏振分离膜分离的任何一种线偏振光束的偏振轴变换成另一种线偏振光束的偏振轴的多个相位差板。并且，为了提高使相位差板的散热性等，有时在相位差板中使用水晶。

在专利文献1中，公开了采用叠层水晶平板而构成的相位差板，在构成偏振分离元件阵列的透明构件的光束射出侧使用紫外线固化型粘接剂对该相位差板进行了粘接的偏振变换元件(偏振变换单元)。

【专利文献1】特开2003-302523号公报

可是，如专利文献1所述，在使用紫外线固化型粘接剂将相位差板粘接于透明构件的光束射出侧的情况下，因为透明构件与相位差板的表面并非完美的平面，所以难以使相位差板的光束入射侧的面、与透明构件(透光性构件)的光束射出侧的面相粘紧，在相位差板的光束入射侧的面、与透明构件(透光性构件)的光束射出侧的面之间产生光的波长以下的微小的间隙。因而，可举出这样的问题：容易在投影图像中产生光学性不良状况(干涉条纹等)等的损害光学特性。并且，可举出这样的问题：在将相位差板粘接于透明构件的光束射出侧的制造工序中，在将涂敷有紫外线固化型粘接剂的相位差板载置于透明构件的光束射出侧的面的情况下，因某种原因，载置了相位差板的位置并不恰当的情况下，不可能原状不动地不重新载置相位差板，这就成为制造成本增加的主要原因。

还有，在将相位差板重新载置于恰当的位置的情况下，要对涂敷的紫外线固化型粘接剂进行清洗而再使用相位差板，或使用新涂敷了紫外线固化型粘接剂的相位差板。而且，因为在透明构件的光束射出侧的面也粘附紫外线固化型粘接剂，所以需要进行与相位差板同样的处理。总之，这些都成为制造成本增加的主要原因。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题的至少一部分所作出，可以作为以下的方式或应用例而实现。

(应用例1)本应用例中的偏振变换单元，特征为具备：包括相对于入射光束倾斜配置、将该入射光束分离成2种类型的线偏振光束的多个偏振分离膜，交替地平行配置于各偏振分离膜之间、对由偏振分离膜分离的任何一种线偏振光束进行反射的多个反射膜，和设置这些偏振分离膜及反射膜的透光性构件的偏振分离元件阵列；由水晶构件形成、将由偏振分离膜分离的任何一种线偏振光束的偏振轴变换成另一种线偏振光束的偏振轴的多个相位差板；和具有预定的厚度、在透光性构件的光束射出侧粘贴相位差板的端部的衬垫构件。

根据这样的偏振变换单元，则因为在构成偏振分离元件阵列的透光性构件的光束射出侧，通过具有预定的厚度的衬垫构件粘贴相位差板的端部，所以在透光性构件的光束射出侧的面与相位差板的光束入射侧的面之间，可确保以衬垫构件的预定的厚度所形成的间隙。从而，能够防止在粘接有由水晶构件形成的相位差板的情况下容易产生的、在投影图像中投影干涉条纹等的光学性不良状况(防止损害光学特性)，实现确保相位差板所具有的本来的光学特性(将由偏振分离膜分离的任何一种线偏振光束的偏振轴变换成另一种线偏振光束的偏振轴的特性等)的偏振变换单元。并且，由于相位差板由水晶构件形成，提高了偏振变换单元的散热性，并能够抑制由受热引起的偏振变换单元的质量劣化。

(应用例2)作为上述偏振变换单元，优选：衬垫构件，能够进行被粘贴体的重新粘贴。

根据这样的偏振变换单元，则因为衬垫构件，可以进行被粘体的重贴，在将相位差板粘贴于透光性构件的光束射出侧的制造工序中，在载置相位差板的位置并不恰当的情况下，能够将处于不恰当位置的相位差板，从衬垫构件上剥离并重贴，所以可以抑制由重贴所导致的制造成本的增加。

(应用例3)本应用例中的偏振变换装置，特征为：具备上述的偏振变换单元，和对偏振变换单元进行固定的固定框；固定框，具备设置于偏振分离元件阵列的光束入射侧的第1固定框，和设置于相位差板的光束射出侧的第2固定框；第1固定框，具有固定部对偏振分离元件阵列进行固定；第2固定框，通过具有弹性的弹性构件将相位差板固定于偏振分离元件阵列。

根据这样的偏振变换装置，则固定框，具备第1固定框与第2固定框。而且，第1固定框，具有固定部对偏振分离元件阵列进行固定。并且，第2固定框被设置于相位差板的光束射出侧，通过具有弹性的弹性构件将相位差板固定于偏振分离元件阵列。由此构成，通过偏振变换单元的衬垫构件粘贴的相位差板，通过弹性构件被第2固定框固定。从而，通过分别以基本均匀的力按压多个相位差板，确保透光性构件的光束射出侧的面与相位差板的光束入射侧的面的间隙恰当并将其固定，并且，能够实现将相位差板固定于恰当的平面位置的偏振变换装置。

(应用例4)作为上述偏振变换装置，优选：前述第1固定框具备：在与前述偏振分离膜相对应的位置使从光源射出的光束通过的开口部；和在与前述反射膜相对应的位置遮断从前述光源所射出的光束的一部分的遮光部。

根据这样的偏振变换装置，则因为第1固定框在与偏振分离膜相对应的位置设置开口部，所以能够使生成有效的偏振光的光束从开口部入射于偏振分离膜。并且，因为在与反射膜相对应的位置设置遮光部，能够由遮光部遮断生成无效的偏振光的光束，所以能够实现能够进行有效的偏振变换的偏振变换装置。

(应用例5)作为上述偏振变换装置，优选：偏振分离元件阵列与相位差板的间隙的尺寸G，在0.01mm≤G≤0.3mm的范围内。

根据这样的偏振变换装置，则将偏振分离元件阵列与相位差板的间隙(构成偏振分离元件阵列的透光性构件的光束射出侧的面与相位差板的光束入射侧的面的间隙)，恰当地确保在光的波长以上，使得光束进入相位差板的有效范围。从而，能够防止在投影图像中容易产生不良状况(干涉条纹等)的损害光学特性的情况，并实现用于确保偏振变换单元所具有的本来的光学特性的偏振变换装置。

(应用例6)本应用例中的投影机，特征为具备：光源，上述的任一偏振变换装置，基于图像信息对从偏振变换装置射出的光束进行调制的光调制装置，和对由光调制装置所调制的光束进行投影的投影光学装置。

根据这样的投影机，则由于通过上述的任一偏振变换装置，恰当地确保透光性构件的光束射出侧的面与相位差板的光束入射侧的面的间隙(偏振分离元件阵列与相位差板的间隙)、及相位差板的平面位置，能够防止投影图像的光学性不良状况的发生，利用使用了水晶构件的相位差板，能够实现使偏振变换装置的散热效率提高了的投影机。

附图说明

图1是对实施方式中的投影机的概略构成进行说明的立体图。

图2是从上方看到的光学单元的立体图。

图3是模式性地表示光学单元的光学系统的立体图。

图4是从光束入射侧看到的偏振变换装置的立体图。

图5是从光束射出侧看到的偏振变换装置的立体图。

图6是表示偏振变换单元的立体图，(a)是偏振变换单元的概观立体图，(b)是对偏振变换单元的组装进行说明的装配图。

图7是对偏振变换装置的组装进行说明的装配图。

图8是表示在偏振变换装置的装配中作为弹性构件的硅粘接剂的图。

图9是偏振变换装置的要部剖面图，(a)是在图5中的A-A剖面图，(b)是在图5中的B-B剖面图。

符号说明

1...投影机，3...冷却单元，4...光学单元，46...投影透镜，50...偏振变换装置，411...光源灯，414...构成光束分割光学元件的第1透镜阵列，415...构成光束分割光学元件的第2透镜阵列，441...作为光调制装置的液晶面板，500...偏振变换单元，510...偏振分离元件阵列，520...偏振分离元件，521...偏振分离膜，522...反射膜，523...透光性构件，530...相位差板，540...双面胶带，600...固定框，610...第1固定框，611、612...构成固定部的粘贴部，614...开口部，615...遮光部，630...第2固定框，631、635...压板，640...硅粘接剂，650...螺钉。

具体实施方式

以下，对实施方式基于附图进行说明。

实施方式

图1是对实施方式中的投影机的概略构成进行说明的立体图。参照图1，关于投影机1的构成进行说明。

投影机1由具备整体基本长方体形状的外装壳体2，和对滞留于投影机1内的热进行冷却的冷却单元3构成。并且，投影机1，具备对从光源射出的光束进行光学处理而基于图像信息形成光学像的光学单元4，和将通过电源电缆(图示省略)从外部供给的电力供给于投影机1的构成构件的电源单元5而构成。

外装壳体2，由各种金属材料所形成，包括：分别构成投影机1的顶面、前面、侧面、及背面的上壳体21，和分别构成投影机1的底面、前面、侧面、及背面的下壳体22所构成。这些壳体21、22互相以螺钉固定。还有，外装壳体2，并不限于金属制的，也可以采用由合成树脂材料构成的。

在上壳体21的前面，形成缺口部211，以上壳体21与下壳体22相组合的状态，形成圆形的开口部2A，从该开口部2A，配置于外装壳体2内部的光学单元4的后述的投影透镜46的一部分，露出于外部。而且，通过作为该露出部分的一部分的杆46A，能够手动实施投影透镜46的聚焦操作。同样地，通过作为该露出部分的一部分的杆46B，能够手动实施投影透镜46的变焦操作。并且，在上壳体21的前面，在开口部2A的相反侧的位置，形成用于通过冷却单元3将在投影机1内部升温的空气排出于外部的排气口212。

在上壳体21的背面，在与电源单元5的背面相对的位置，形成用于通过冷却单元3从外部吸引冷却空气的吸气口213。并且，在上壳体21的背面，虽然图示进行省略，但是设置有计算机连接用的连接部、视频输入端子、音响设备连接端子等的各种设备连接用端子。而且，在上壳体21的背面的内侧，配置有安装了信号处理电路的接口基板(图示省略)，该信号处理电路进行图像信号等的信号处理。

在下壳体22的底面，在光学单元4的后述的光学装置44的下方，形成用于通过冷却单元3从外部吸引冷却空气的吸气口(图示省略)。在下壳体22的背面，形成与上壳体21的背面的吸气口213相连续、用于通过冷却单元3从外部吸引冷却空气的吸气口(图示省略)。在下壳体22的前面，形成缺口部221，以下壳体22与上壳体21相组合的状态，与上述的缺口部211相连续而形成圆形的开口部2A。并且，在下壳体22的前面，在开口部2A的相反侧的位置，形成与上壳体21的前面的排气口212相连续、用于通过冷却单元3将在投影机1内部升温的空气排出于外部的排气口222。

冷却单元3，向形成于投影机1的内部的冷却流路(图示省略)中送入冷却空气，对在投影机1内产生的热进行冷却。该冷却单元3，具备位于光学单元4的后述的投影透镜46的侧方，从形成于下壳体22的底面的未图示的吸气口吸引冷却空气的一对条形风扇31、32。并且，冷却单元3，具备：位于外装壳体2的背面附近、从形成于背面的吸气口212吸引冷却空气的轴流吸气扇33，和位于外装壳体2的前面附近、吸引投影机1内的空气、从形成于前面的排气口212、222排出升温的空气的轴流排气扇34而构成。

电源单元5，在投影机1内部，从外装壳体2的背面朝向前面延伸地配置。该电源单元5，虽然图示进行省略，但是具备：将通过电源电缆从外部所供给的电力供给于投影机1的构成构件的电源；和将从电源所供给的电力供给于光学单元4的后述的光源装置413灯驱动电路。这些电源及灯驱动电路，虽然图示进行省略，但是通过两端被开口的铝材料等的金属制的屏蔽构件覆盖周围。而且，构成为：通过该屏蔽构件感应从冷却单元3的轴流吸气扇33吸引的冷却空气，并使得在电源、灯驱动电路产生的电磁噪声，不向外部泄漏。

图2，是从上方看到的光学单元的立体图。

光学单元4，是对从光源装置413射出的光束，进行光学处理而形成基于图像信息的光学像，并对该光学像进行投影的单元。光学单元4，如图1或图2所示，具有在外装壳体2内，从前面侧延伸到背面侧，进而沿背面侧延伸，再进一步从背面侧向前面侧延伸的俯视基本U字形状。该光学单元4，虽然图示进行省略，但是与电源单元5电连接。并且，在光学单元4的上方，为了对基于图像信息的光学像进行投影，配置读入图像信息而进行控制及运算处理，对成为后述的光调制装置的液晶面板441R、441G、441B进行控制的控制基板(图示省略)。

图3，是模式性地表示光学单元的光学系统的立体图。参照图3，对于光学单元4的构成及工作进行说明。

光学单元4，具备：作为照明光学装置的积分器照明光学系统41，色分离光学系统42，中继光学系统43，光学装置44，作为投影光学装置的投影透镜46，和对这些光学部件41～44、46进行收置的、由合成树脂材料形成的作为光学部件用框体的光导47(参照图2)。

积分器照明光学系统41，是用于对构成光学装置44的3块液晶面板441(将红色光、绿色光、蓝色光的每种色光的液晶面板441分别作为液晶面板441R、441G、441B表示)的图像形成区域基本均匀地进行照明的光学系统。该积分器照明光学系统41，具备：光源装置413，第1透镜阵列414，第2透镜阵列415，偏振变换单元500，反射镜424，和重叠透镜416。

光源装置413，具有：作为射出放射状的光线(光束)的放射光源的光源灯411，和对从该光源灯411射出的放射光进行反射的反射器412。而且，从光源灯411射出的放射状的光束，由反射器412反射而成为基本平行的光束而向外部射出。作为光源灯411，虽然采用高压水银灯，但是也可以采用例如金属卤化物灯、卤素灯等。并且，虽然作为反射器412采用抛物面镜，但是并不限于此，也可以采用配置了椭圆面镜的反射器和与在反射器的射出面侧平行的凹透镜的构成。

第1透镜阵列414，具有从光轴方向看具有基本矩形状的轮廓的小透镜排列成矩阵状的构成。各小透镜，将从光源灯411射出的光束，分割成多个部分光束。

第2透镜阵列415，具有与第1透镜阵列414基本同样的构成，具有小透镜排列成矩阵状的构成。该第2透镜阵列415，与重叠透镜416一起，具有使第1透镜阵列414的各小透镜的像成像于液晶面板441上的功能。第1透镜阵列414及第1透镜阵列415，构成光束分割元件。

偏振变换单元500，被配置于第2透镜阵列415的后级。偏振变换单元500，将来自第2透镜阵列415的光变换成基本1种类型的偏振光，由此，提高光在光学装置44对光的利用效率。还有，关于偏振变换单元500的详情后述。

通过偏振变换单元500变换成基本1种类型的偏振光的各部分光，通过重叠透镜416最终基本重叠于光学装置44的液晶面板441R、441G、441B。在采用了对偏振光进行调制的类型的液晶面板441的本实施方式的投影机1(光学装置44)中，因为只能利用1种类型的偏振光，所以其他种类的来自发出随机的偏振光的光源灯411的光束的基本一半得不到利用。因此，通过采用偏振变换单元500，将从光源灯411射出的光束基本全部变换成1种类型的偏振光，提高在光学装置44对光的利用效率。

色分离光学系统42，具备：2片分色镜421、422，和反射镜423；具有通过分色镜421、422将从积分器照明光学系统41射出的多个部分光束分离成红色光、绿色光、蓝色光的3色的色光的功能。

中继光学系统43，具备：入射侧透镜431，中继透镜433，及反射镜432、434；具有将由色分离光学系统42分离的色光(在本实施方式中蓝色光)引导至液晶面板441B的功能。

此时，在色分离光学系统42的分色镜421中，透射从积分器照明光学系统41射出的光束的蓝色光分量与绿色光分量，并且反射红色光分量。由分色镜421反射的红色光，再反射镜423进行反射，并通过场透镜417到达红色光用的液晶面板441R。该场透镜417，将从第2透镜阵列415射出的各部分光束变换成相对于其中心轴(主光线)平行的光束。设置于其他的液晶面板441G、441B的光入射侧的场透镜417也同样。

在透射过分色镜421的绿色光与蓝色光之中，绿色光由分色镜422反射，并通过场透镜417到达绿色光用的液晶面板441G。另一方面，蓝色光透射过分色镜422而通过中继光学系统43，进而通过场透镜417到达蓝色光用的液晶面板441B。还有，对蓝色光采用中继光学系统43的缘故，是蓝色光的光路的长度比其他的色光的光路长度长，为防止因光的扩散等引起的光的利用效率的降低。即，是为了将入射于入射侧透镜431的部分光束，原样不动传播至场透镜47的缘故。

光学装置44，具备：成为3块光调制装置的液晶面板441(441R、441G、441B)，偏振板442，视场角校正板444，和十字分色棱镜443。还有，液晶面板441R、441G、441B，例如采用了多晶硅TFT作为开关元件。

由色分离光学系统42分离的各色光，通过3块液晶面板441R、441G、441B，与具备它们的光束入射侧及光束射出侧的偏振板442，基于图像信息受调制而形成光学像。

偏振板442，具备配置于液晶面板441(441R、441G、441B)的前级及后级的入射侧偏振板442A、射出侧偏振板442B。入射侧偏振板442A，使由色分离光学系统42分离的各色光之中的仅一定方向的偏振光进行透射，对其他的光束进行吸收，在蓝宝石玻璃等的基板上粘贴偏振膜。并且，也可以不用基板，将偏振膜粘贴于场透镜417。

射出侧偏振板442B，也与入射侧偏振板442A基本同样地构成，使从液晶面板441(441R、441G、441B)射出的光束之中的仅预定方向的偏振光进行透射，对其他的光束进行吸收。并且，也可以不用基板，将偏振膜粘贴于十字分色棱镜443。这些入射侧偏振板442A、射出侧偏振板442B，设定为：互相的偏振轴的方向相正交。

视场角校正板444，在基板上形成了具有对在液晶面板441(441R、441G、441B)上形成的光学像的视场角进行校正的功能的光学变换膜。通过配置如此的视场角校正板444，降低黑画面时的光泄漏以大幅度提高投影图像的对比度。而且，该视场角校正板444，由校正板保持框446保持(参照图2)，相对于设定于光学单元4内的照明光轴L可以进行位置调整地构成。

十字分色棱镜443，对按从3块液晶面板441R、441G、441B射出的每种色光调制的光学像进行合成而形成彩色图像。还有，在十字分色棱镜443上，对红色光进行反射的电介质多层膜与对蓝色光进行反射的电介质多层膜，沿4个直角棱镜的界面形成为基本X字状，通过这些电介质多层膜合成3种色光。

投影透镜46，作为组合了多个透镜的组透镜，将由十字分色棱镜443合成的彩色图像投影于屏幕上。在该投影透镜46，具备改变多个透镜的相对位置的杆46A、46B(参照图1、图2)，构成为，可以进行所投影的彩色图像的聚焦调整及变焦调整地所构成。

上述的各光学系统41～44，被收置于光导47(参照图2)内。光导47，包括：分别设置有使前述的各光学构件414～417、421～424、431～434、500(详细地进行后述的偏振变换装置50)从上方滑动式嵌入的槽部的下光导472(参照图2)，和封闭下光导472的上部的开口侧的盖状的上光导471(参照图2)。并且，在俯视基本U字状的光导47的一端侧收置有光源装置413，在另一端侧固定有投影透镜46。并且，在投影透镜46的前级，固定有光学装置44。

图4，是从光束入射侧看偏振变换装置的立体图。图5，是从光束射出侧看偏振变换装置的立体图。参照图4、图5，对偏振变换装置50的概略构成进行说明。

偏振变换装置50，包括：上述的偏振变换单元500，和收置(固定)该偏振变换单元500的固定框600。并且，固定该固定框600，使得偏振变换单元50位于下光导472的预定的部位。该偏振变换装置50，上述的偏振变换单元500进行光学性工作，在使由第2透镜阵列415的各小透镜聚光的光束进行透射时，将该光束变换成基本1种类型的偏振光。

固定框600，包括：第1固定框610与第2固定框630。第1固定框610，配置于偏振变换单元500的光束入射侧，第2固定框630，配置于偏振变换单元500的光束射出侧。第1固定框610，以俯视基本矩形状呈现框形状，在其内面侧粘接固定偏振变换单元500的偏振分离元件阵列510。另外，第2固定框630在相位差板530的光束射出侧，分别配置于相位差板530的两端部。而且，第2固定框630，在本实施方式中，包括形成为长方形的板状的压板631、635。还有，在以下的说明中，适当地将第2固定框630称为压板631、635。

还有，偏振变换装置50，构成为：具有作为具有弹性的弹性构件的硅粘接剂640(参照图8)。而且，偏振变换装置50，构成为：在相位差板530的端部涂敷了该硅粘接剂640之后，将压板631、635从涂敷有硅粘接剂640的上部上方，载置于形成于第1固定框610的腕部618，并以带缘螺钉650将其固定于腕部618。详情后述。

图6，是表示偏振变换单元的立体图，图6(a)是偏振变换单元的概观立体图，图6(b)，是对偏振变换单元的组装进行说明的装配图。参照图6，对偏振变换单元500的构成与组装方法进行说明。

偏振变换单元500，构成为：具备平板状的偏振分离元件阵列510、由水晶构件形成的长方状的多个(在本实施方式中为5个)相位差板530，和2个作为衬垫构件的双面胶带540。还有，偏振变换单元500，由偏振分离元件阵列510分离成2种类型的线偏振光，并由相位差板530使该所分离的2种类型的光束之中的一种线偏振光的偏振轴旋转90°而变得与另一方线偏振光的偏振轴相同。

偏振分离元件阵列510，将入射光束分离成2种类型的线偏振光而射出。该偏振分离元件阵列510，构成为，如图6所示，以对2个偏振分离元件520进行了粘接的方式。偏振分离元件520，具备：相对于入射光束倾斜配置(相对于照明光轴L呈大致45°的角度地配置)的多个偏振分离膜521，交替地并行配置于各偏振分离膜521之间的反射膜522，和介于这些偏振分离膜521及反射膜522之间所配置的作为透光性构件523的平板玻璃。

偏振分离膜521，包括：将布儒斯特角设定为基本45°的电介质多层膜等。该偏振分离膜521，对入射光束中的作为具有相对于偏振分离膜521的入射面平行的偏振轴的一种线偏振光的光束(S偏振光)进行反射，并使具有与该S偏振光相正交的偏振轴的光束(P偏振光)透射，将入射光束分离成2种类型的线偏振光。

反射膜522，包括：例如，由具有高反射性的Al、Au、Ag、Cu、Cr等的单一金属材料、包括这些多种类型金属的合金等，对由偏振分离膜521所反射的S偏振光进行反射。还有，反射膜522，也能够使用与偏振分离膜521同样的材料使S偏振光进行反射。作为透光性构件523的平板玻璃，光束通过其内部，通常，由白平板玻璃等形成。

相位差板530，使对偏振分离膜521进行透射的P偏振光的偏振轴旋转90°。该相位差板530，如图6所示，在偏振分离元件520的光束射出端面中，在以沿照明光轴L的方向观察的情况下，粘贴于与偏振分离膜521相对应的位置。

偏振变换单元500，构成为：2个偏振分离元件520左右对称。即，将2个偏振分离元件520中的偏振分离膜521设为剖面基本“ハ”字状地粘接。

如图6(b)所示，偏振变换单元500的组装，首先，在平板状的偏振分离元件阵列510的光束射出面侧，在偏振分离元件阵列510的上下(Z方向)两端部分别粘贴双面胶带540。接下来，从粘贴了的双面胶带540的上方(Y方向)将各相位差板530和与偏振分离膜521相对应的各个位置一致地载置于双面胶带540的上面，并按压各相位差板530。通过该一系列的组装工序，完成偏振变换单元500。还有，该组装采用组装用的夹具进行。

还有，双面胶带540，可以进行被粘体的重贴。并且，双面胶带540的带厚，采用0.15mm。通过采用如此的双面胶带540，当将各相位差板530载置于双面胶带540的上面时，在由于某种原因，载置的位置并不恰当的情况下，将不恰当的位置的相位差板530，从双面胶带540上揭下来并重贴。

如此地所组装的偏振变换单元500，成为在偏振分离元件阵列510的光束射出侧的两端部，与相位差板530的光束入射侧的两端部之间夹持有双面胶带540的方式。还有，双面胶带540，在偏振变换单元500中，分别位于从光源灯411射出的光束的有效范围外的部位。

图7，是对偏振变换装置的组装进行说明的装配图。图8，是表示在偏振变换装置的装配中作为弹性构件的硅粘接剂的图。参照图7、图8(适当参照图4、图5)，对固定框600的构成与偏振变换装置50的组装方法进行说明。

首先，对于配置于偏振变换单元500的光束入射侧、成为偏振变换装置50的组装的基础的固定框600所具备的第1固定框610的构成进行说明。

第1固定框610，由不锈钢材料等的金属材料形成，以俯视基本矩形状而呈现框形状。而且，第1固定框610，具备：具有在Z方向的两端面侧粘贴偏振变换单元500的光束入射侧端面的粘贴面611A、612A的粘贴部611、612，和从粘贴部611、612在-Y方向下落而形成的台阶部613。还有，在本实施方式中，粘贴部611、612，构成对偏振分离元件阵列510进行固定的固定部。

并且，第1固定框610，跨及粘贴部611、612及台阶部613，形成延伸于上下方向(Z方向)的矩形状的开口部614。该开口部614，具备：形成于基本中央的位置的开口部614A，和开口部614B，在该开口部614A的两侧，各以基本均等的间隔形成2个开口部614B。构成为，该开口部614A的宽度尺寸，成为开口部614B的宽度尺寸的基本2倍。

开口部614A，为偏振变换单元500的基本中央部分，为使位于2个偏振分离元件520的基本中央部分的偏振分离膜521在光束入射侧(-Y方向)露出的部分。若换言之，则如图4所示，在第1固定框610上，形成在从光束入射侧沿照明光轴L的方向观察时遮蔽反射膜522，对来自光源灯411的光束的入射进行遮蔽的遮光部615。

并且，第1固定框610，具备位于遮光部615的两端、从其端面部分向Y方向倾斜形成为翼状的导向部616。由该导向部616，引导偏振变换单元500的偏振分离元件阵列510的左右方向(X方向)的端面。并且，导向部616也起到作为对偏振分离元件阵列510进行固定的固定部的作用。

并且，第1固定框610，具备在粘贴部611的Z方向与粘贴部611的-Z方向以梳齿形状、基本垂直地直立于Y方向而形成的导向部617。由该导向部617，引导偏振变换单元500的上下方向(Z方向)的端面。并且，该导向部617的梳齿状的突起部617A，也使用于后述的第2固定框630的导向。

并且，第1固定框610，具备对第2固定框630进行固定的腕部618。该腕部618，构成为，在2个导向部617的左右方向(X方向)上，第1固定框610的边缘被向Y方向弯曲，进而形成向第1固定框610的内侧弯曲的形状，侧视基本为“コ”字状。从而，合计具备4个腕部618，在第1固定框610的上方向上有2个(腕部618A、618B)，在下方向上有2个(腕部618C、618D)。并且，在每个腕部618A、618B、618C、618D上，都形成一个攻丝加工的螺纹孔619。

并且，第1固定框610，具备与下光导472相卡合，将偏振变换装置50(第1固定框610)固定于下光导472及上光导471上的卡合部620。该卡合部620，在上方侧端部形成有向+Y方向弯曲、俯视基本凹字状的伸出部621。该伸出部621，防止偏振变换装置50在光导47内向Y方向的位置偏离。并且，卡合部620，形成有从伸出部621的左右端向-Z方向弯曲的伸出部622。该伸出部622，防止偏振变换装置50在光导47内向X方向的位置偏离。

并且，卡合部620，在下方侧端部，形成有与伸出部621同样地向+Y方向弯曲、俯视基本凹字状的伸出部623。在该伸出部623上，在每个俯视基本凹字状的前端部分上分别形成有一个圆孔624。该圆孔624，为当将偏振变换装置50收置于下光导472内时，插通形成于下光导472上的未图示的2个突起的部分。由此，在光导47内，限制偏振变换装置50的下端侧的移动。

接下来，对于偏振变换装置50的组装方法进行说明。

首先，进行在第1固定框610上固定偏振变换单元500的工序。

相对于上述的第1固定框610，由导向部617引导偏振变换单元500的上下端，并由导向部616引导偏振变换单元500的左右端，在粘贴部611、612的粘贴面611A、612A载置偏振变换单元500(偏振分离元件阵列510)的光束入射侧面。接下来，在载置了的偏振变换单元500的上下端面部、及与导向部616相对应的偏振变换单元500的左右端面部涂敷粘接剂并进行固定。该粘接剂，在本实施方式中，使用紫外线固化型的粘接剂，并通过照射紫外线，使之固化。

接下来，进行涂敷硅粘接剂640的工序。涂敷硅粘接剂640的工序，参照图8而进行说明。

图8，是表示偏振变换装置50组装时的硅粘接剂640的图。

如图8所述，在第1固定框610的预定的位置固定了偏振变换单元500之后，在相位差板530的光束射出侧面上，在相对于上下方向(Z方向)的端部的面涂敷硅粘接剂640。还有，硅粘接剂640，采用调和器涂敷预定量。

在涂敷了硅粘接剂640之后，进行将第2固定框630固定于相对应的第1固定框610的腕部618的工序。

在此，对第2固定框630的构成进行说明。将第2固定框630，如图5所说明地，在相位差板530的光束射出侧，分别配置于相位差板530的两端部。第2固定框630，在本实施方式中，构成为，作为形成为长方形的板状的压板631、635。还有，压板631，位于相位差板530的上端部，压板635，位于相位差板530的下端部，形成同样的形状。

在此，作为第2固定框630，对于压板631进行说明。

压板631，在两端部，形成有与形成于第1固定框610的腕部618A、618B的螺纹孔619相对应的贯通孔632。并且，压板631与第1固定框610的导向部617的突起部617A相对于，形成有3个引导突起部617A而使突起部617A插通其中的插通孔633。

还有，压板635，如前所述，与压板631同样地构成，包括：与贯通孔632相对应的贯通孔636，和与贯通孔633相对应的贯通孔637。

接下来，返回到组装方法，对于在相位差板530上涂敷了硅粘接剂640之后，将第2固定框630固定于相对应的第1固定框610的腕部618的工序进行说明。

在相位差板530上涂敷了硅粘接剂640之后，在第2固定框630(压板631)的插通孔633中引导并插通突起部617A，将压板631载置于腕部618A、618B的面上。由此，压板631的各贯通孔632位于与腕部618A、618B的各螺纹孔619相对应的位置。同样地，将压板631载置于腕部618C、618D的面上。

其后，采用扳手夹具，将带缘螺钉650插入于压板631的贯通孔632，并螺合于螺纹孔619，由此将压板631固定于腕部618A、618B。同样地，将压板635固定于腕部618C、618D。

通过将压板635固定于腕部618A、618B，涂敷于相位差板530的光束射出侧面的硅粘接剂640，与压板631的对应的面部相接触而蔓延。在压板635中也同样。以该状态，将偏振变换装置50放进干燥炉而使硅粘接剂640干燥。干燥后的硅粘接剂640，变得具有弹性。

通过将压板631、635固定于腕部618，能够防止粘贴于双面胶带540的相位差板530的剥离而将偏振变换单元500固定于第1固定框610。

还有，涂敷硅粘接剂640时的涂敷量(预定量)，通过实验与压板631、635的对应面部接触而蔓延的量、及在无益于入射于偏振变换单元500的光束的偏振变换的部位所收集的量而设定。

通过进行以上的工序，完成图4、图5所示的偏振变换装置50。

图9是偏振变换装置的要部剖面图，图9(a)是在图5中的A-A剖面图，图9(b)是在图5中的B-B剖面图。并且，图9(a)是详细地表示偏振变换装置50中的双面胶带540与硅粘接剂640的关系的剖面图。并且，图9(b)是详细地表示偏振变换装置50中偏振变换单元500与开口部614及遮光部615的关系及偏振变换装置50的工作的剖面图，一部分也图示第2透镜阵列415的概略剖面。

参照图9(a)，对偏振变换装置50中的双面胶带540与硅粘接剂640的关系进行说明。

偏振变换单元500，将偏振分离元件阵列510通过紫外线固化型粘接剂固定于第1固定框610。并且，偏振变换单元500的相位差板530，通过双面胶带540粘贴于偏振分离元件阵列510的光束射出侧的面。并且，在相位差板530的光束射出侧的面，通过硅粘接剂640将偏振变换单元500固定于第2固定框630。

还有，在由水晶构件形成的相位差板530中，为了不在投影图像中产生干涉条纹等的光学性不良状况，根据由本申请人进行的设计计算及实验，可以将偏振分离元件阵列510与相位差板530的间隙的尺寸(设为G)设在，以光的波长以上透射偏振分离元件阵列510的光束收敛于相位差板530的有效范围内的0.01mm≤G≤0.3mm的范围内。

通过上述的结构，在偏振分离元件阵列510的光束射出侧的面与由水晶构件形成的相位差板530的光束入射侧的面之间，可确保相当于双面胶带540的厚度(在本实施方式中0.15mm)的间隙(距离)。

并且，相位差板530，为以下结构：其由粘贴于固定于第1固定框610的偏振分离元件阵列510的双面胶带540粘贴，通过硅粘接剂由第2固定框所固定(夹持)。由此，能够防止粘贴于双面胶带540的相位差板530的剥离而将偏振变换单元500固定于第1固定框610。并且，在将偏振变换装置50设置于光导47而使投影机1进行工作的情况下，即使偏振变换装置50的温度由于光源装置413的工作而上升，相位差板530，由于具有弹性的硅粘接剂640对由双面胶带540的膨胀等所产生的位置偏移进行吸收而被固定在稳定的位置。

还有，因为即使在由于双面胶带540的膨胀/收缩，偏振分离元件阵列510与相位差板530的间隙发生了变化时，间隙的尺寸G在0.01≤G≤0.3mm的范围内，所以在由水晶构件形成的相位差板530中，在投影图像中不会产生干涉条纹等的光学性不良状况。并且，在本实施方式中，因通过具有弹性的硅粘接剂640对于双面胶带540的膨胀/收缩进行吸收，能够防止相位差板530的平面位置偏离。

参照图9(b)，对偏振变换装置50中偏振变换单元500与开口部614及遮光部615的关系及偏振变换装置50的工作进行说明。

在偏振变换单元500固定于第1固定框610的情况下，形成偏振分离元件阵列510的光束入射侧的面从粘贴部611、612向-Y方向下落而形成台阶的台阶部613(遮光部615)的下落量所产生的间隙。在本实施方式中，将该成为间隙的下落量D，基本设定为0.3mm。还有，因由该下落量形成间隙，即使由于光束照射于第1固定框610，而使第1固定框610的温度上升，也防止热量传递于偏振变换单元500(尤其是，偏振分离元件阵列510)。并且，如上所述，将偏振分离元件阵列510的光束射出侧的面与相位差板530的光束入射侧的面的间隙(尺寸G)，确保基本为0.15mm。

在此，对偏振变换装置50的工作进行说明。

从第2透镜阵列415射出的光束，是由各小透镜聚光的具有随机的偏振轴的光束，入射于偏振变换装置50的预定区域。还有，如前所述，在第1固定框上形成有遮光部615，如图9(b)中的虚线所示，对从第2透镜阵列415射出的光束之中的生成无效的偏振光的光束进行遮断。

入射于偏振变换装置50(偏振变换单元500)的光束，通过偏振分离膜521，分离成P偏振光及S偏振光。即，P偏振光，透射偏振分离膜521，S偏振光在偏振分离膜521上进行反射而光路变换基本90°。

在偏振分离膜521上进行了反射的S偏振光，在反射膜22上反射，光路再次变换基本90°，在与向偏振变换单元500的入射方向基本相同方向上行进，从偏振变换单元500射出。并且，透射过偏振分离膜521的P偏振光，入射于相位差板530，偏振轴旋转90°而变换成S偏振光，作为S偏振光从偏振变换单元500射出。从而，从偏振变换单元500射出的光束，变成基本1种类型的S偏振光。

若依照于上述的实施方式则可得到以下的效果。

(1)若按照本实施方式的偏振变换单元500，则在作为构成偏振分离元件阵列510的透光性构件523的平板玻璃的光束射出侧，通过具有预定的厚度(在本实施方式中，0.15mm的厚度)的双面胶带540粘贴相位差板530的端部。因此，在透光性构件523(平板玻璃)的光束射出侧的面与相位差板530的光束入射侧的面之间，可确保由双面胶带540的预定的厚度所形成的间隙。从而，能够防止在粘接有由水晶构件所形成的相位差板530时所发生的、由于微小的间隙而容易产生的在投影图像中投影干涉条纹等的、光学性不良状况(防止损害光学特性)。由此，实现确保相位差板530所具有的本来的光学特性(将由偏振分离膜521分离的任何一种线偏振光束的偏振轴变换成另一种线偏振光束的偏振轴的特性等)的偏振变换单元500。

(2)若按照本实施方式的偏振变换单元500，则采用可以进行被粘体(在本实施方式中相位差板530)的重贴的双面胶带540。从而，因为在将相位差板530粘贴于透光性构件523(平板玻璃)的光束射出侧的制造工序中，在载置相位差板530的位置并不恰当的情况下，能够将处于不恰当的位置的相位差板530，从双面胶带540上揭下来并重贴，所以能够抑制由于重贴所导致的制造成本的增加。

(3)若按照本实施方式的偏振变换装置50，则固定框600，具备第1固定框610与第2固定框630。而且，第1固定框610，具有固定部(在本实施方式中，为粘贴部611、612)而对偏振分离元件阵列510进行固定。并且，第2固定框630被设置于相位差板530的光束射出侧，通过具有弹性的硅粘接剂640将相位差板530固定于偏振分离元件阵列510。由此构成，通过偏振变换单元500的双面胶带540相粘贴的相位差板530，通过硅粘接剂640被固定于第2固定框630。从而，通过分别以基本均匀的力按压多个相位差板530，可确保透光性构件523的光束射出侧的面与相位差板530的光束入射侧的面的间隙(尺寸G)恰当并将其固定，并且，能够实现将相位差板530固定于恰当的平面位置的偏振变换装置50。

(4)若按照本实施方式的偏振变换装置50，则因为第1固定框610，在与偏振分离膜521相对应的位置设置开口部614，所以能够使生成有效的偏振光的光束从开口部614入射于偏振分离膜521。并且，因为在与反射膜522相对应的位置设置遮光部615，所以能够由遮光部615对生成无效的偏振光的光束进行遮断，因此，能够实现可进行有效的偏振变换的偏振变换装置50。

(5)若按照本实施方式的偏振变换装置50，则通过使双面胶带540介于偏振分离元件阵列510与相位差板530之间，以确保基本0.15mm的间隙。由此，将间隙的尺寸G设定为在0.01≤G≤0.3mm的范围内。由此构成，可确保适当的间隙，使得以在采用了由水晶构件所形成的相位差板530的情况下的光的波长以上透射了偏振分离元件阵列510的光束收敛于相位差板530的有效范围内。从而，能够防止损害在投影图像中容易产生不良状况(干涉条纹等)等的光学特性，实现用于确保偏振变换单元500所具有的本来的光学特性的偏振变换装置50。

(6)若按照本实施方式的偏振变换单元500，则因为相位差板530由水晶构成，所以与现有的作为相位差板的基体材料而采用聚碳酸酯等的有机构件的相比，热传导率变得格外地高，所以散热性提高。从而，以与以往相比少量的风量，就能够对相位差板530进行冷却(冷却效率的提高)，由此，能够抑制相位差板530的质量劣化。并且，因为以与以往相比少量的风量，就能够对相位差板530(偏振变换单元500)进行冷却，所以可以降低构成冷却单元3的轴流吸气风扇33等的冷却风扇的驱动转数，能够谋求低耗电化及低噪音化。

(7)若按照本实施方式的偏振变换装置50，则通过在第1固定框610设置台阶部613，具有基本0.3mm的间隙，作为在偏振分离元件阵列510的光束入射侧的面、与遮光部615的内面侧之间的间隙(下落量D)。由此构成，因为即使光束照射于第1固定框610，第1固定框610的温度上升，也能够防止热传递于偏振变换单元500(尤其是，偏振分离元件阵列510)，所以能够使偏振变换单元500的散热效率提高(使冷却效率提高)。

(8)本实施方式的投影机1，具备：光源灯411，偏振变换装置50，作为对从偏振变换装置50射出的光束基于图像信息进行调制的光调制装置的液晶面板441，和作为对由光调制装置所调制的光束进行投影的投影光学装置的投影透镜46。如此的投影机1，因通过偏振变换装置50，可确保透光性构件523的光束射出侧的面与相位差板530的光束入射侧的面的间隙(偏振分离元件阵列510与相位差板530的间隙)、及相位差板530的平面位置恰当，能够实现作为防止向投影图像的光学性不良状况的发生的投影机。

(9)若按照本实施方式的偏振变换单元500，则因为相位差板530由水晶构件形成，可大幅度地抑制由受热引起的相位差板530的质量劣化，所以能够谋求偏振变换单元500(相位差板530)的长寿命化。从而，能够谋求采用如此的偏振变换单元500的投影机1的长寿命化。

还有，并非限定于上述的实施方式，可以增加各种改变、改良等进行实施。以下记述变形例。

(变形例1)在前述实施方式的偏振变换单元500中，将相位差板530粘贴于偏振分离元件阵列510的双面胶带540，具有0.15mm的厚度。但是，双面胶带540的厚度，并不限于0.15mm，在作为偏振变换装置50将偏振变换单元530组装于固定框600内的情况下，只要是能够将偏振分离元件阵列510与相位差板530的间隙的尺寸G设定在0.01mm≤G≤0.3mm的范围内的厚度即可。并且，也可以代替双面胶带540而贴附确保间隙的片材等。

(变形例2)虽然在前述实施方式的偏振变换单元500中，双面胶带540，由能够进行被粘体的重贴的粘接力及材质构成，但是并不限于此，也可以是由不能进行被粘体的重贴的粘接力及材质所构成的双面胶带。在该情况下，虽然不能进行相位差板130的重贴，但是通过采用成为上述预定的厚度的双面胶带，能够确保偏振分离元件阵列510与相位差板530的间隙的尺寸。

(变形例3)在前述实施方式的偏振变换单元500中，将相位差板530粘贴于偏振分离元件阵列510的双面胶带540，在偏振分离元件阵列510的光束射出侧面，在偏振分离元件阵列510的上下(Z方向)两端部分别粘贴双面胶带540。其后，从粘贴了的双面胶带54的上方(Y方向)使各相位差板530和与偏振分离膜521相对应的各个位置一致地载置于双面胶带540的上面。但是，也可以为以下结构：将双面胶带540设为，形成为符合相位差板530的各自的宽度的长度的双面胶带，在各个相位差板530的两端部粘贴了该双面胶带之后，使各相位差板530和与偏振分离膜521相对应的各个位置一致地载置于偏振分离元件阵列510的上面。

(变形例4)在前述实施方式的偏振变换装置50中，相位差板530，为以下结构：其由粘贴于固定于第1固定框610的偏振分离元件阵列510的双面胶带540粘贴，通过硅粘接剂640由第2固定框630固定。在此，除了采用硅粘接剂640以外，也可以采用形成为片状的硅构件(硅橡胶)。在该情况下，能够为以下结构：在构成偏振变换单元500的相位差板530的光束射出侧的两端部分别载置片状的硅构件，相位差板530通过该硅构件由第2固定框630固定。并且，除了硅构件之外，只要是具有弹性的橡胶构件(例如，腈橡胶，氯丁二烯橡胶，丁基橡胶，氟橡胶，乙烯·丙烯橡胶)就能够同样地使用。并且，除了具有弹性的橡胶构件之外，也能够使用采用了具有弹性的氨基甲酸乙酯材料的构件等。

(变形例5)虽然在前述实施方式的投影机1的光学系统中，作为光调制装置的液晶面板441，采用透射型的液晶面板，但是也可以采用反射型的液晶面板等，反射型的光调制装置。

(变形例6)虽然在前述实施方式的投影机1的光学系统中，作为光调制装置的液晶面板441，采用用了3块液晶面板441(441R、441G、441B)的所谓3板方式，但是并不限于此，也可以采用单板方式。并且，也可以追加采用用于提高对比度的液晶面板。

(变形例7)前述实施方式的投影机1，虽然作为前投影型的投影机应用本发明，但是也能够应用于一体地具有作为投影对象面的屏幕的背投影型的投影机中。

还有，虽然在上述记述中公开了用于实施本发明的具体实施方式，但是本发明并非限定于此。即，本发明，虽然主要对特定的实施方式进行图示并且进行说明，但是不脱离本发明的技术方案及目的的范围，技术人员能够对上述的实施方式，在详细的构成构件的形状、材质、数量等方面，加以各种各样的变形(改变以及改良)。从而，通过技术人员在详细的构成构件的形状、材质、数量等方面，加以各种变形进行实施的情况也包括在本发明中。

Claims (6)

1.一种偏振变换单元，其特征在于，具备：

包括：相对于入射光束倾斜配置、将该入射光束分离成2种类型的线偏振光束的多个偏振分离膜，交替地平行配置于各偏振分离膜之间、对由前述偏振分离膜分离的任何一种线偏振光束进行反射的多个反射膜，和设置这些偏振分离膜及反射膜的透光性构件的偏振分离元件阵列；

由水晶构件形成、将由前述偏振分离膜分离的任何一种线偏振光束的偏振轴变换成另一种线偏振光束的偏振轴的多个相位差板；和

具有预定的厚度、在前述透光性构件的光束射出侧粘贴前述相位差板的端部的衬垫构件。

2.按照权利要求1所述的偏振变换单元，其特征在于：

前述衬垫构件，能够进行被粘贴体的重新粘贴。

3.一种偏振变换装置，其特征在于：

具备如权利要求1或权利要求2所述的偏振变换单元，和对该偏振变换单元进行固定的固定框；

前述固定框，具备设置于前述偏振分离元件阵列的光束入射侧的第1固定框，和设置于前述相位差板的光束射出侧的第2固定框；

前述第1固定框，具有固定部对前述偏振分离元件阵列进行固定；

前述第2固定框，通过具有弹性的弹性构件将前述相位差板固定于前述偏振分离元件阵列。

4.按照权利要求3所述的偏振变换装置，其特征在于，

前述第1固定框，具备：

在与前述偏振分离膜相对应的位置，使从光源射出的光束通过的开口部；和

在与前述反射膜相对应的位置，遮断从前述光源射出的光束的一部分的遮光部。

5.按照权利要求3或4所述的偏振变换装置，其特征在于：

前述偏振分离元件阵列与前述相位差板的间隙的尺寸G，在0.01mm≤G≤0.3mm的范围内。

6.一种投影机，其特征在于，具备：

光源，

如权利要求3～5中的任何一项所述的偏振变换装置，

基于图像信息对从该偏振变换装置射出的光束进行调制的光调制装置，和

对由该光调制装置调制的光束进行投影的投影光学装置。

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