(57)【要約】【課題】偏光変換に用いる部材の劣化の抑制を比較的簡易かつ省スペースな構造で達成でき、長寿命なプロジェクターを提供すること。【解決手段】偏光変換部材３４において、位相差板３８は、ＵＶカット部材３６よりも光路下流側に位置している。従って、第２部分光束ＰＬ２は、ＵＶカット部材３６によって紫外光の成分が予め除去された状態で位相差板３８に入射するものとなっている。これにより、位相差板３８は、第２部分光束ＰＬ２による劣化を抑制することができる。また、ＵＶカット部材３６は偏光変換部材３４に一体的に付加されているので、例えば紫外光除去のための光学素子を別体で設ける場合よりも比較的省スペースなものとなる。【選択図】図３
2011175062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出された光束を互いに偏光状態の異なる第１偏光の部分光束と第２偏光の部分光束とに分離する偏光分離膜と、前記偏光分離膜で分離された前記第１偏光の部分光束と前記第２偏光の部分光束とのうち一方を反射する反射膜と、前記光源からの光束が入射する側の光入射側面及び前記第１偏光の部分光束及び前記第２偏光の部分光束が射出する側の光射出側面を構成するとともに前記偏光分離膜と前記反射膜との間に介在する透光性部材とを有する偏光分離部と、
前記偏光分離部の光束入射側及び光束射出側の少なくとも一方に貼り合わされ、紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去する光学素子と、
前記光学素子及び前記偏光分離部よりも光路下流側に配置され、前記偏光分離部から射出される前記第１偏光の部分光束と前記第２偏光の部分光束とのうち一方の部分光束の偏光状態を変換して他方の部分光束の偏光状態に揃える位相差板と、
前記光学素子、前記偏光分離部及び前記位相差板を経た光束によって照明される光変調装置と、
前記光変調装置から射出された光束を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクター。
【請求項２】
前記偏光分離部は、前記偏光分離膜と、前記反射膜と、前記透光性部材とを一組の偏光分離素子として複数組の偏光分離素子を有する、請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記光学素子は、前記偏光分離部の前記光入射側面に接合されている、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記光学素子は、光透過性のガラスで形成された平板を本体部分として有し、当該平板の光束入射側の表面上に紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去するための誘電体多層膜を有している、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記光学素子は、紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去するガラスで形成された平板である、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記偏光分離部は、前記光入射側面のうち必要な光を取り込む光入射面の領域の周辺領域に形成され不要な光を遮蔽する遮光マスクを有し、
前記光学素子は、前記遮光マスクの光入射側に貼り合わされている、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記光学素子、前記偏光分離部及び前記位相差板の光路上流側に配置され、前記光源からの光束を複数の部分光束に分割し集光する第１及び第２のレンズアレイと、
前記光学素子、前記偏光分離部及び前記位相差板を経た前記複数の部分光束を前記光変調装置の被照射領域で重畳させるための重畳レンズと、
をさらに備える請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光変換により照明光の偏光状態を調整する照明装置を有するプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター用の照明装置として、照明光の偏光状態を調整したり均一化を行ったりするために、一対のレンズアレイと、偏光変換素子と、重畳レンズとを有するものが広く知られている（例えば特許文献１等参照。）。このうち、特に、照明装置内に用いられる種々の光学部品の劣化を防ぐためのＵＶカットフィルターを、例えば第２レンズアレイと偏光変換素子との間に配置するものが知られている（特許文献１の図３参照。）。
【０００３】
なお、上記特許文献１のほかにも、照明装置の光路中に紫外光（ＵＶ光）や赤外光（ＩＲ光）を除去する反射型のフィルターを配置するものや、照明装置の光路中にＩＲ−ＵＶカットフィルターを配置するものも知られている（特許文献２，３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３９３８８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２７３３号公報
【特許文献３】特開平９−１４６０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年プロジェクターの小型化・高輝度化が進み、照明装置内の光学部品の劣化を防ぐために限られた空間内でより効果的に紫外光や赤外光を除去する必要がある。特に、偏光変換素子を用いて照明光束の偏光変換を行うにあたって、例えば偏光変換素子内に用いる位相差板等の部材が有機材料で構成されていると、当該部材の寿命が問題となる。この場合、紫外光等を除去するためのフィルターを単純に光路上に挿入したのでは、ホルダー等の支持部材の追加が必要となり、プロジェクターの小型化の妨げとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、偏光変換に用いる部材の劣化の抑制を比較的簡易かつ省スペースな構造で達成でき、長寿命なプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、（ａ）光源と、（ｂ１）光源から射出された光束を互いに偏光状態の異なる第１偏光の部分光束と第２偏光の部分光束とに分離する偏光分離膜と、（ｂ２）偏光分離膜で分離された第１偏光の部分光束と第２偏光の部分光束とのうち一方を反射する反射膜と、（ｂ３）光源からの光束が入射する側の光入射側面及び第１偏光の部分光束及び第２偏光の部分光束が射出する側の光射出側面を構成するとともに偏光分離膜と反射膜との間に介在する透光性部材とを有する（ｂ）偏光分離部と、（ｃ）偏光分離部の光束入射側及び光束射出側の少なくとも一方に貼り合わされ、紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去する光学素子と、（ｄ）光学素子及び偏光分離部よりも光路下流側に配置され、偏光分離部から射出される第１偏光の部分光束と第２偏光の部分光束とのうち一方の部分光束の偏光状態を変換して他方の部分光束の偏光状態に揃える位相差板と、（ｅ）光学素子、偏光分離部及び位相差板を経た光束によって照明される光変調装置と、（ｆ）光変調装置から射出された光束を投射する投射光学系と、を備える。
【０００８】
上記プロジェクターでは、位相差板が、紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去する光学素子よりも光路下流側に配置されている。このため、位相差板に入射する光は、紫外光または赤外光の少なくともいずれかについて予め除去又は減衰された状態となっている。これにより、光線の影響や光線に伴う熱による位相差板の劣化を抑制することができる。また、光学素子は、偏光分離部の光束入射側及び光束射出側の少なくとも一方に貼り合わされているため、比較的省スペースで光路上に挿入され、プロジェクターの小型化に対応可能である。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様又は側面によれば、偏光分離部が、偏光分離膜と、反射膜と、透光性部材とを一組の偏光分離素子として複数組の偏光分離素子を有する。この場合、複数組の偏光分離素子を並列的に配置できるので、偏光分離部を薄型にすることができる。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、光学素子が、偏光分離部の光入射側面に接合されている。この場合、光学素子を比較的簡易に偏光分離部に組み付けることができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、光学素子が、光透過性のガラスで形成された平板を本体部分として有し、当該平板の光束入射側の表面上に紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去するための誘電体多層膜を有している。この場合、誘電体多層膜等の設定により紫外光や赤外光の除去のための光学素子の吸収又は反射特性を比較的容易に調整することができる。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、光学素子が、紫外光及び赤外光のうち少なくとも一方を除去するガラスで形成された平板である。この場合、一枚の平板ガラスだけで光学素子を構成することができる。
【００１３】
また、本発明の別の態様によれば、（ａ）偏光分離部が、光入射側面のうち必要な光を取り込む光入射面の領域の周辺領域に形成され不要な光を遮蔽する遮光マスクを有し、（ｂ）光学素子が、遮光マスクの光入射側に貼り合わされている。この場合、偏光分離部に不要光が入射して迷光の原因となることを防止できる。しかも、光学素子にマスクを形成する場合に比較して、例えば光入射面の領域とその周辺領域とに対応させるといった精密なアライメントを必要としないので、作業が比較的簡易になる。
【００１４】
また、本発明の別の態様によれば、プロジェクターが、（ａ）光学素子、偏光分離部及び位相差板の光路上流側に配置され、光源からの光束を複数の部分光束に分割し集光する第１及び第２のレンズアレイと、（ｂ）光学素子、偏光分離部及び位相差板を経た複数の部分光束を光変調装置の被照射領域で重畳させるための重畳レンズと、をさらに備える。この場合、第１及び第２のレンズアレイにより照明光束が分割されて適当な発散角で射出され、重畳レンズにより分割された照明光束が重畳されることで、均一な照明光の形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターを概念的に示す平面図である。
【図２】偏光変換部材の構造を示す垂直断面図である。
【図３】偏光変換部材における照明光束の偏光変換の様子を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態の変形例について説明するための偏光変換部材の構造を示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態及びその変形例について説明するための偏光変換部材の図である。
【図６】第２実施形態の別の変形例について説明するための偏光変換部材の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照して、本発明の第１実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係るプロジェクター１００は、照明装置１０、色分離導光部４０、光変調部５０、色合成部６０、及び投射光学系７０を備える。
【００１８】
まず、照明装置１０は、光源ランプユニット２０及び均一化光学系３０を含む照明光学系である。光源ランプユニット２０は、光源として、ランプ部２１ａと、凹の平行化レンズ２１ｂとを備える。
【００１９】
光源ランプユニット２０のうち、ランプ部２１ａは、例えば高圧水銀ランプ等である発光管２２ａと、発光管２２ａから射出された光束を反射して前方に射出させる楕円面型の凹面鏡２２ｂと、発光管２２ａから凹面鏡２２ｂとは反対側に射出された光を逆進するように反射して光の利用効率を高める補助反射鏡として機能する副鏡２３ａとを備える。ランプ部２１ａは、収束する光束を形成する。平行化レンズ２１ｂは、ランプ部２１ａからの光束をシステム光軸ＳＡ即ち照明光軸に略平行な光束にする役割を有するが、例えば凹面鏡２２ｂが放物面鏡であり、ランプ部２１ａが平行な光束を形成する場合には、省略することもできる。
【００２０】
均一化光学系３０は、第１及び第２レンズアレイ３１，３２と、偏光変換部材３４と、重畳レンズ３５とを備える。
【００２１】
均一化光学系３０のうち、第１及び第２レンズアレイ３１，３２は、例えばそれぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなるフライアイレンズである。このうち、第１レンズアレイ３１を構成する要素レンズによって、光源ランプユニット２０から射出された光束が複数の部分光束に分割される。また、第２レンズアレイ３２を構成する要素レンズによって、第１レンズアレイ３１からの各部分光束は適当な発散角で射出される。
【００２２】
偏光変換部材３４は、ＵＶカット部材３６と、偏光分離部３７と、複数の位相差板３８とを備え、レンズアレイ３２から射出された光束を特定方向の直線偏光のみに変換して次段光学系に供給する。ＵＶカット部材３６は、偏光変換部材３４の各構成要素のうち最も光路上流側即ち光束入射側に位置する光学素子であり、入射する照明光束中の紫外光（ＵＶ光）の成分を吸収又は反射により除去する。偏光分離部３７は、照明光束を偏光状態に応じて分離する。複数の位相差板３８は、偏光分離部３７から射出される偏光光束の一部について偏光状態を変換することで光束全体の偏光状態を揃える。なお、ＵＶカット部材３６、偏光分離部３７及び各位相差板３８は、一体的に組み立てられ、偏光変換部材３４は、１ユニットの部材として照明装置１０内に組み付けられる。
【００２３】
図２に示すように、偏光変換部材３４のうち、ＵＶカット部材３６は、光透過性のガラスで形成された平板状の本体部分３６ａを有し、本体部分３６ａの光束入射側即ち−Ｚ側の表面上には紫外光を除去するための誘電体多層膜ＡＭが形成されている。
【００２４】
偏光分離部３７は、複数の偏光分離素子ＰＥで構成され、各偏光分離素子ＰＥは、偏光変換部材３４の本体を構成する透光性部材ＰＰと、入射する光束を偏光状態に応じて反射及び通過により部分光束に分離する偏光分離膜３７ａと、偏光分離膜３７ａに対応して対向して配置され偏光分離膜３７ａで反射された部分光束を反射する反射膜３７ｂと、不要な光を遮断する遮光マスクであるマスク層ＭＫとを有する。偏光分離部３７は、Ｙ方向にそれぞれ延びる複数の偏光分離素子ＰＥをＸ方向に配列してこれらを互いに接着することにより形成されている。
【００２５】
偏光分離素子ＰＥのうち、透光性部材ＰＰは、Ｙ方向に延び平行四辺形の断面を有する四角柱プリズム３９ａと、Ｙ方向に延び直角三角形の断面を有する三角柱プリズム３９ｂ，３９ｃとを接合したものであり、全体として矩形の断面形状を有する。偏光分離素子ＰＥにおいて、透光性部材ＰＰは、プリズム３９ａの側面のうちシステム光軸ＳＡに対して傾いている一対の斜面を利用してシステム光軸ＳＡに対して略４５°傾斜した状態で偏光分離膜３７ａと反射膜３７ｂとを対向して配置させている。つまり、偏光分離膜３７ａは、プリズム３９ａとプリズム３９ｃとに挟まれる斜面に形成され、反射膜３７ｂは、プリズム３９ａとプリズム３９ｂとに挟まれる斜面に形成されている。
【００２６】
以上の説明では、偏光分離部３７は、複数の偏光分離素子ＰＥを接合することで形成されているとしたが、複数の偏光分離素子ＰＥを一体的に作製することもできる。この場合、隣接する２つの偏光分離素子ＰＥ間に配置されるプリズム３９ｂ，３９ｃは、一体的な平行四辺形の四角柱プリズムとなる。
【００２７】
なお、偏光分離素子ＰＥは、一対のレンズアレイ３１，３２の要素レンズの配列数（図１の場合Ｘ方向について４列分）に対応して設けられている。
【００２８】
偏光分離部３７の光入射側面ＩＳは、複数のプリズム３９ａの側面と複数のプリズム３９ｂの側面とにより構成され、偏光分離部３７の光射出側面ＥＳは、複数のプリズム３９ａの側面と複数のプリズム３９ｃの側面とにより構成されている。各マスク層ＭＫは、光入射側面ＩＳのうち必要な光を取り込む光入射面ＩＳ１の領域の周辺領域に形成されている。つまり、マスク層ＭＫは、光入射面ＩＳ１周辺に入射しようとする画像形成に不要な光を遮断する遮光マスクとして機能し、迷光の発生を防止している。なお、ＵＶカット部材３６は、マスク層ＭＫを光束入射側から覆うように貼り合わされて接合されている。
【００２９】
複数の位相差板３８は、例えば有機材料であるポリカーボネイトを延伸したもので構成されており、偏光分離部３７の光射出側面ＥＳのうちプリズム３９ｃで構成される光射出面ＥＳ２に接着剤を利用して固定されている。各位相差板３８は、偏光分離膜３７ａを通過した部分光束の偏光状態を偏光分離膜３７ａで反射された部分光束の偏光状態に揃えるように変換する。
【００３０】
以下、図３を用いて偏光変換部材３４による照明光束の偏光変換について説明する。偏光変換部材３４に入射した照明光束ＰＬは、ＵＶカット部材３６に入射して紫外光の成分が除去され、偏光分離部３７の光入射側面ＩＳのうち遮光用のマスク層ＭＫ間の光入射面ＩＳ１から偏光分離膜３７ａに入射する。偏光分離膜３７ａは、入射した照明光束ＰＬの偏光成分のうちＹ方向に偏光面を有するＳ偏光（第１偏光）を第１部分光束ＰＬ１として反射し、Ｚ方向に偏光面を有するＰ偏光（第２偏光）を第２部分光束ＰＬ２として通過させることにより、照明光束ＰＬを分岐する。偏光分離膜３７ａにより反射された第１部分光束ＰＬ１は、再度反射膜３７ｂで反射され、光射出側面ＥＳのうち光射出面ＥＳ１からＳ偏光の状態で射出される。一方、偏光分離膜３７ａを通過した第２部分光束ＰＬ２は、Ｐ偏光として光射出側面ＥＳのうち光射出面ＥＳ２から射出されるが、光射出面ＥＳ２上に設けられた位相差板３８により位相が変化し、Ｓ偏光の状態で射出される。以上により、偏光変換部材３４に入射した照明光束ＰＬは、すべての偏光方向がＳ偏光に揃えられた照明光束として射出される。
【００３１】
なお、上述した偏光変換部材３４の構造において、例えば各位相差板３８をプリズム３９ｃで構成される光射出面ＥＳ２ではなくプリズム３９ａで構成される光射出面ＥＳ１に取り付けることもできる。この場合、偏光変換部材３４からＰ偏光に揃えられた照明光束を射出させることができる。
【００３２】
以上のように、偏光変換部材３４において、位相差板３８は、ＵＶカット部材３６よりも光路下流側に位置している。ポリカーボネイト等の有機材料で構成される位相差板３８は、特に紫外光等による劣化作用の影響を大きく受けやすいが、この場合、位相差板３８に入射する第２部分光束ＰＬ２は、ＵＶカット部材３６によって紫外光の成分が予め除去された状態となっている。つまり、第２部分光束ＰＬ２による位相差板３８に対する劣化作用が抑制されている。このように、位相差板３８の劣化を抑制することで、偏光変換部材３４全体としての寿命を延ばすことができる。
【００３３】
また、偏光変換部材３４において、ＵＶカット部材３６は、偏光分離部３７の光入射側面ＩＳに接合される構成となっている。従って、１ユニットの偏光変換部材３４を作製するに際して、まず複数の偏光分離素子ＰＥを互いに接着して偏光分離部３７を先に組み上げ、その後にＵＶカット部材３６を偏光分離部３７に貼り付けるという工程手順をとることができる。この場合、従来の構成の偏光変換部材の組立作業にＵＶカット部材３６を貼り付ける作業を付加するだけでよく、また、ＵＶカット部材３６の貼り付けにおいても各光入射面ＩＳ１に対して正確な位置合せをするといった精密なアライメントが必要ないので、比較的作業が容易なものとなる。なお、本実施形態とは別の偏光変換部材の作製方法として、仮に、ＵＶカット部材３６に相当する部分において、本体部分３６ａのような板状の部材を用いず、組み立てられた偏光分離部３７に、紫外光をカット（除去）するための誘電体多層膜を直接蒸着させてＵＶカット部材３６と同等の機能をもたせる、ということも考えられなくはない。しかし、この場合、偏光分離部３７において、偏光分離膜３７ａや反射膜３７ｂと各プリズム３９ａ，３９ｂ，３９ｃ間、或いは各偏光分離素子ＰＥ間を接着・固定する接着剤が、誘電体多層膜の蒸着時の温度に耐えられるものにする必要があり、現実的には作製困難である。また、偏光分離部３７を組み立てる前に偏光分離部３７の各構成要素の適所に紫外光を除去するための誘電体多層膜を形成しておく、ということも考えられるが、この場合も、作製作業が非常に手間のかかるものとなる。これらに対して、本実施形態では、光透過性のガラスで形成された平板状の本体部分３６ａの表面上に予め誘電体多層膜ＡＭの蒸着されたＵＶカット部材３６を、偏光分離部３７に貼り付けるだけであるので、比較的簡易で、かつ、確実に紫外光を除去可能な偏光変換部材３４を作製できる。
【００３４】
また、本実施形態の場合、ＵＶカット部材３６は、既述のように、偏光変換部材３４に一体的に付加されており、偏光変換部材３４は、１ユニットの部材となっている。従って、例えば紫外光除去のための光学素子を別途照明装置１０内に設ける場合に比べて、光学素子を固定するためのホルダー等の支持部材の追加が不要であり、省スペースなものとなる。つまり、プロジェクター１００の小型化に対応させることができる。
【００３５】
図１に戻って、均一化光学系３０のうち、重畳レンズ３５は、偏光変換部材３４を経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部５０に設けた各色の液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃに対する重畳照明を可能にする。以上により、照明装置１０は、プロジェクター１００による投影画像形成に適した状態の照明光を射出している。
【００３６】
均一化光学系３０の光路下流側に位置する色分離導光部４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、３つのフィールドレンズ４３ａ，４３ｂ，４３ｃと、リレーレンズ４４ａ，４４ｂとを備え、照明装置１０から射出された照明光を赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、及び青（Ｂ）色の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー４１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ色の照明光ＬＲを反射しＧ色及びＢ色の照明光ＬＧ，ＬＢを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ色の照明光ＬＧを反射しＢ色の照明光ＬＢを透過させる。つまり、第１ダイクロイックミラー４１ａで反射された赤色光ＬＲは、フィールドレンズ４３ａのある赤光路ＯＰ１に導かれ、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過して第２ダイクロイックミラー４１ｂで反射された緑色光ＬＧは、フィールドレンズ４３ｂのある緑光路ＯＰ２に導かれ、第２ダイクロイックミラー４１ｂを通過した青色光ＬＢは、フィールドレンズ４３ｃのある青光路ＯＰ３に導かれる。各色用のフィールドレンズ４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、第２レンズアレイ３２から射出され重畳レンズ３５を通過して光変調部５０に入射する各部分光束が、各液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃの被照射領域上において、システム光軸ＳＡに対して適当な収束度又は発散度となるように入射角を調節している。
【００３７】
光変調部５０は、３色の照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがそれぞれ入射する３つの液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃを備える。各液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、中央に配置される液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、これを挟むように配置される光路上流側の入射側偏光フィルター５２ａ，５２ｂ，５２ｃと、光路下流側の射出側偏光フィルター５３ａ，５３ｂ，５３ｃとをそれぞれ備えている。各液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃにそれぞれ入射した各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、各液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で強度変調される。なお、各液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、いずれも透過型の液晶パネルであり、図示による説明を省略するが、透明電極等を有する光透過性の入射側基板と、画素電極等を有する光透過性の駆動基板と、入射側基板及び駆動基板間に密閉封入される液晶層とを備える。
【００３８】
色合成部６０は、カラー画像を合成するためのクロスダイクロイックプリズムであり、その内部には、Ｒ光反射用の第１ダイクロイック膜６１と、Ｂ光反射用の第２ダイクロイック膜６２とが、平面視Ｘ字状に配置されている。この色合成部６０は、液晶ライトバルブ５０ａからの赤色光ＬＲを第１ダイクロイック膜６１で反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ５０ｂからの緑色光ＬＧを両ダイクロイック膜６１，６２を介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ５０ｃからの青色光ＬＢを第２ダイクロイック膜６２で反射して進行方向左側に射出させる。
【００３９】
投射光学系７０は、投射レンズとして、色合成部６０で合成された画像光をスクリーン（不図示）上にカラー画像として投射する。
【００４０】
本実施形態のプロジェクター１００は、照明装置１０に設けた偏光変換部材３４において、光入射側にＵＶ光（紫外光）をカット（除去）するＵＶカット部材３６を備える。ＵＶカット部材３６は、有機材料で構成される位相差板３８よりも光路上流側に配置されている。これにより、照明装置１０に入射する光の成分のうち劣化の大きな要因となる紫外光を予め除去した状態で位相差板３８に入射させ、特に紫外光による劣化作用を受けやすい位相差板３８を保護することができる。位相差板３８を長持ちさせることで、プロジェクター１００全体としても長寿命化を図ることができる。また、ＵＶカット部材３６は、偏光分離部３７の全面に貼り付けられ、一体化したユニット状の偏光変換部材３４の一部となっているため、プロジェクター１００全体の小型化を図る上でＵＶカット部材３６が障害になることを防止できる。
【００４１】
以下、図４（Ａ）〜４（Ｃ）を用いて、本実施形態の変形例について説明する。なお、偏光変換部材を除いては、図１等に示す場合と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【００４２】
まず、図４（Ａ）に示すように、偏光変換部材３４において、ＵＶカット部材３６の誘電体多層膜ＡＭは、本体部分３６ａの光束射出側即ち＋Ｚ側に設けられていてもよい。この場合も、ＵＶカット部材３６により光束中の紫外光成分を予め除去することで、位相差板３８の劣化を抑制することができる。
【００４３】
また、図４（Ｂ）に示すように、偏光変換部材３４において、ＵＶカット部材３６として紫外光を吸収する性質を有する平板の板ガラスＧＧを用いる構成としてもよい。この場合、ＵＶカット部材３６を一枚の平板ガラスである板ガラスＧＧだけで構成し、この板ガラスＧＧにより光束中の紫外光成分を予め除去することで、位相差板３８の劣化を抑制することができる。
【００４４】
また、図４（Ｃ）に示すように、光入射側面ＩＳ上に直接ＵＶカット部材３６を貼り付け、ＵＶカット部材３６の光束入射側即ち−Ｚ側の表面ＳＳ上に遮光用のマスク層ＭＫを設ける構成としてもよい。マスク層ＭＫは、光入射側面ＩＳ上に光入射面ＩＳ１を確保するように位置合せされた状態で表面ＳＳ上に形成されている。この場合も、ＵＶカット部材３６により光束中の紫外光成分を予め除去することで、位相差板３８の劣化を抑制することができる。なお、図４（Ｃ）では、図４（Ａ）と同様に誘電体多層膜ＡＭを本体部分３６ａの光束射出側に設けているが、誘電体多層膜ＡＭを本体部分３６ａの光束入射側に設けてもよい。
【００４５】
以上第１実施形態について説明してきたが、本実施形態は、上記のものに限られない。例えば、上記の例では、いずれもＵＶカット部材３６により紫外光を除去するものとしているが、ＵＶカット部材３６に代えて、赤外光を吸収又は反射により除去するＩＲカット部材を適用することも可能である。ＩＲカット部材は、誘電体多層膜ＡＭの設計や板ガラスＧＧの材料等の選択を適宜行うことにより作製できる。つまり、ＩＲカット部材により光束中の赤外光成分を予め除去することで、位相差板３８の劣化を抑制することができる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
以下、図５（Ａ）を参照して、本発明の第２実施形態に係るプロジェクターについて説明する。なお、本実施形態に係るプロジェクターは、図１に示すプロジェクター１００のうち照明装置内の偏光変換部材の構造についての変形例であり、特に説明のないものは第１実施形態と同様である。
【００４７】
図５（Ａ）に示すように、本実施形態に係るプロジェクターの偏光変換部材１３４は、ＵＶカット部材１３６と、偏光分離部３７と、複数の位相差板１３８とを有している。ＵＶカット部材１３６は、光透過性のガラスで形成された平板状の本体部分１３６ａを有し、本体部分１３６ａの光束入射側即ち−Ｚ側の表面上には紫外光を除去するための誘電体多層膜ＡＭが形成されている。複数の位相差板１３８は、例えば有機材料であるポリカーボネイトを延伸したもので構成されている。
【００４８】
偏光変換部材１３４において、ＵＶカット部材１３６は、偏光分離部３７の光束射出側即ち＋Ｚ側に設けられている。つまり、ＵＶカット部材１３６は、偏光分離部３７の光射出側面ＥＳ上に貼り付けられている。また、各位相差板１３８は、ＵＶカット部材１３６の表面のうち誘電体多層膜ＡＭが形成されていない光束射出側即ち＋Ｚ側の表面ＳＦ上において、光射出側面ＥＳのうち光射出面ＥＳ２に対向するように固定されている。本実施形態の場合においても、ＵＶカット部材１３６が有機材料で構成される位相差板１３８よりも光路上流側に配置されている。これにより、照明装置に入射する光の成分のうち劣化の大きな要因となる紫外光を予め除去した状態で位相差板１３８に入射させ、特に紫外光による劣化作用を受けやすい位相差板１３８を保護することができる。位相差板１３８を長持ちさせることで、偏光変換部材１３４やプロジェクター全体としても長寿命化を図ることができる。
【００４９】
また、本実施形態の変形例として、図５（Ｂ）に示すように、ＵＶカット部材１３６において、誘電体多層膜ＡＭが本体部分１３６ａの光束射出側即ち＋Ｚ側の表面上に形成されていてもよい。また、図５（Ｃ）に示すように、ＵＶカット部材１３６として紫外光を吸収する性質を有する板ガラスＧＧを用いる構成としてもよい。
【００５０】
なお、上記の例においても、ＵＶカット部材１３６に代えて、赤外光を除去するＩＲカット部材を適用することが可能である。つまり、ＩＲカット部材により光束中の赤外光成分を予め除去することで、位相差板１３８の劣化を抑制することができる。
【００５１】
図６は、本実施形態の別の変形例を示している。図６の偏光変換部材２３４は、ＵＶカット部材２３６と、ＩＲカット部材３３６と、偏光分離部３７と、複数の位相差板１３８とを有している。ＵＶカット部材２３６は、光透過性のガラスで形成された平板状の本体部分２３６ａを有し、本体部分２３６ａの光束入射側即ち−Ｚ側の表面上には紫外光を除去するための誘電体多層膜ＡＭが形成されている。ＩＲカット部材３３６は、光透過性のガラスで形成された平板状の本体部分３３６ａを有し、本体部分３３６ａの光束入射側即ち−Ｚ側の表面上には赤外光を除去するための誘電体多層膜ＢＭが形成されている。
【００５２】
偏光変換部材２３４において、ＵＶカット部材２３６は、偏光分離部３７の光入射側面ＩＳに接合されている。一方、ＩＲカット部材３３６は、偏光分離部３７の光射出側面ＥＳ上に貼り付けられている。また、各位相差板１３８は、ＩＲカット部材３３６の表面のうち誘電体多層膜ＢＭが形成されていない光束射出側即ち＋Ｚ側の表面ＰＦ上において、光射出側面ＥＳのうち光射出面ＥＳ２に対向するように固定されている。この場合、ＵＶカット部材２３６及びＩＲカット部材３３６のいずれもが位相差板１３８よりも光路上流側に配置されている。これにより、照明装置に入射する光の成分のうち劣化の大きな要因となる紫外光及び赤外光の双方を予め除去した状態で位相差板１３８に入射させ、特に紫外光及び赤外光による劣化作用を受けやすい位相差板１３８を保護することができる。
【００５３】
以上各実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
まず、上記第１実施形態のうち、透過性のガラスにより形成される本体部分３６ａと誘電体多層膜ＡＭとを有するＵＶカット部材３６を用いるにあたって、本体部分３６ａに用いるものは、種々のガラスを用いることが可能である。また、誘電体多層膜ＡＭについても種々の設計が可能である。ＵＶカット部材３６では、ガラスの材料や膜の設計の選択により、紫外光の除去のために必要となる吸収又は反射特性を有するように調整することが比較的容易に行える。例えば本体部分３６ａに紫外光吸収性のあるガラスを用い、誘電体多層膜ＡＭと協働して紫外光の除去を行うものとすることができる。また、同様に赤外光の除去のためのガラスの材料や誘電体多層膜の設計等の選択も適宜可能である。
【００５５】
また、上記各実施形態では、ＵＶカット部材又はＩＲカット部材において紫外光又は赤外光を除去して偏光変換部材の位相差板を保護するものとしているが、当該各部材において紫外光や赤外光を減衰させることでも、各位相差板延いては偏光変換部材、プロジェクターの寿命を延ばすことができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、透過型の液晶ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃを備えるプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型の液晶ライトバルブを備えるプロジェクターにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。
【００５７】
また、プロジェクターとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面投射型のプロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面投射型のプロジェクターとがあるが、図１等に示すプロジェクターの構成は、いずれにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…照明装置、  ２０…光源ランプユニット、  ２１ａ…ランプ部、  ２１ｂ…平行化レンズ、  ３０…均一化光学系、  ３１，３２…レンズアレイ、  ３４…偏光変換部材、  ３６…ＵＶカット部材、  ３７…偏光分離部、  ＰＰ…透光性部材、  ３７ａ…偏光分離膜、  ３７ｂ…反射膜、  ３８…位相差板、  ＭＫ…マスク層、  ＰＥ…偏光分離素子、  ４０…色分離導光部、  ５０…光変調部、  ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…液晶ライトバルブ、  ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…液晶パネル、  ６０…色合成部、  ７０…投射光学系、  １００…プロジェクター、  ＳＡ…システム光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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