(57)【要約】円偏光を分離して、同じ方向に出射できない。光学素子は、入射する光のうち、第１円偏光を反射して、前記第１円偏光と回転方向の異なる第２円偏光を透過する偏光分離部材と、前記偏光分離部によって反射された前記第１円偏光を前記第２円偏光が透過した方向へ反射する反射部材と、を備える。
2015132820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光のうち、第１円偏光を反射して、前記第１円偏光と回転方向の異なる第２円偏光を透過して分離する偏光分離部材と、
前記偏光分離部によって反射された前記第１円偏光を前記第２円偏光が透過した方向へ反射する反射部材と、
を備える光学素子。
【請求項２】
前記偏光分離部材によって反射された前記第１円偏光と前記偏光分離部材を透過した前記第２円偏光の回転方向を揃える第１偏光変換部材と、
前記第１偏光変換部材によって回転方向が揃えられた円偏光を直線偏光に変換する第２偏光変換部材と
を更に備える請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記第１偏光変換部材は、前記偏光分離部材の出射側の面に設けられている
請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記反射部材によって反射された前記第１円偏光を直線偏光に変換する第１偏光変換部と、
前記偏光分離部材を透過した前記第２円偏光を前記直線偏光と同じ偏光方向の直線偏光に変換する第２偏光変換部と
を更に備える請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第１偏光変換部と前記第２偏光変換部は、同じ面上に交互に配置された１／４波長板であって、
前記第１偏光変換部の光学軸は、前記第２偏光変換部の光学軸と直交する
請求項４に記載の光学素子。
【請求項６】
前記偏光分離部材は、入射する光に対して傾斜して設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記反射部材は、前記偏光分離部材と平行に設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記反射部材は、樹脂製である請求項１から７のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項９】
前記反射部材は、前記偏光分離部材と同じ材料からなる請求項１から８のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１０】
前記偏光分離部材は、コレステリック液晶を含む請求項１から９のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１１】
前記反射部材は、前記偏光分離部材と同じコレステリック液晶を含む請求項１０に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の偏光を含む光のうち、一の直線偏光を反射して、別の直線偏光を透過させることによって、複数の直線偏光に分離する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献１］  特開２００３−１６７１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の技術では、円偏光に分離して、同じ方向に出射できないといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、入射する光のうち、第１円偏光を反射して、前記第１円偏光と回転方向の異なる第２円偏光を透過する偏光分離部材と、前記偏光分離部によって反射された前記第１円偏光を前記第２円偏光が透過した方向へ反射する反射部材と、を備える光学素子を提供する。【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】光学素子１０を有する投影装置５０の概略図である。
【図２】光学素子１０の部分断面図である。
【図３】光学素子１０の各製造工程の図である。
【図４】光学素子１０の各製造工程の図である。
【図５】光学素子１０の各製造工程の図である。
【図６】光学素子１０の各製造工程の図である。
【図７】光学素子１１０の部分断面図である。
【図８】光学素子１１０の各製造工程の図である。
【図９】光学素子１１０の各製造工程の図である。
【図１０】光学素子１１０の各製造工程の図である。
【図１１】光学素子１１０の各製造工程の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、光学素子１０を有する投影装置５０の概略図である。図１に矢印で示す上下を投影装置５０の上下方向とする。図１に示すように、投影装置５０は、光源５２と、レンズアレイ５４と、光学素子１０と、レンズ５６と、液晶パネル５８とを備える。
【０００９】
光源５２は、無偏光の白色の光Ｌをレンズアレイ５４へと出射する。レンズアレイ５４は、光源５２の出射側に配置されている。レンズアレイ５４は、複数の集光部６０を有する。複数の集光部６０は、光源５２からの光Ｌの進行方向を法線とする同一面上に設けられている。複数の集光部６０は、例えば、マトリックス状に配置されている。複数の集光部６０は、光源５２から出射された光を複数の領域に集光して光学素子１０へと出射する。
【００１０】
光学素子１０は、集光部６０によって集光された光Ｌを、第１円偏光と、第１円偏光と回転方向の異なる第２円偏光に分離する。光学素子１０は、分離した円偏光の回転方向を揃えた後、同じ偏光方向に揃えた偏光Ｌ、例えば、Ｓ波の直線偏光に変換してレンズ５６へと出射する。
【００１１】
レンズ５６は、光学素子１０によって偏光方向を揃えられた偏光Ｌを集光して、液晶パネル５８へと出射する。液晶パネル５８は、レンズ５６によって集光された偏光Ｌの一部を透過して、残りを遮断することにより、画像を生成する。
【００１２】
図２は、光学素子１０の部分断面図である。図２に示すように、光学素子１０は、複数の基材１２と、複数の偏光分離部材１４と、複数の反射部材１６と、複数の第１偏光変換部材１８と、第２偏光変換部材２０とを備える。
【００１３】
基材１２は、光を透過可能な材料からなる。基材１２は、光に対して等方性を有する。基材１２の材料として、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＣＯＰ（シクロオレイフィンポリマー）、ＣＯＰの共重合体であるＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を適用できる。ＴＡＣフィルムは、富士写真フィルム社製のフジタックＴ８０ＳＺ及びＴＤ８０ＵＬ等を挙げることができる。ＣＯＰフィルムとして、日本ゼオン社製のゼオノアフィルムＺＦ１４を挙げることができる。シクロオレフィン系フィルムを使用する場合は、脆弱性の観点から高靭性タイプのフィルムを使用することが好ましい。基材１２は、無色透明なガラス基板であってもよい。
【００１４】
各基材１２は、上下端の基材１２を除き、平行四角形の断面形状を有する。具体的には、基材１２は、入射する光Ｌ０に対して、略直交する入射側面２２及び出射側面２４を有する。また、基材１２は、入射側面２２及び出射側面２４に対して傾斜する一対の傾斜面２６を有する。一対の傾斜面２６は、互いに平行である。入射側面２２及び出射側面２４に対する傾斜面２６の傾斜角度は、一例として、４５°である。
【００１５】
偏光分離部材１４は、膜状に形成されている。偏光分離部材１４は、基材１２の傾斜面２６に設けられている。従って、偏光分離部材１４は、入射する光が進行する方向に対して傾斜して設けられている。例えば、偏光分離部材１４は、入射する光の進行方向に対して４５°傾斜している。
【００１６】
偏光分離部材１４は、入射する光のうち、第１円偏光Ｌ１を反射して、第１円偏光Ｌ１と回転方向の異なる第２円偏光Ｌ２を透過して分離する。第１円偏光Ｌ１は、一例として、右回り円偏光である。第２円偏光Ｌ２は、一例として、左回り円偏光である。尚、第１円偏光Ｌ１が左回り円偏光であって、第２円偏光Ｌ２が右回り円偏光であってもよい。偏光分離部材１４は、コレステリック液晶を含む。コレステリック液晶膜は、棒状の液晶分子が螺旋状に配向されている。当該螺旋の軸は、偏光分離部材１４の面の法線方向と平行である。液晶分子の螺旋の周期と液晶分子の屈折率の積は、反射して２つの円偏光に分離する光の波長と略同じに設定される。尚、螺旋の周期と異なる波長の光は、偏光分離部材１４を透過する。
【００１７】
具体的には、液晶分子の螺旋の周期をｐ、液晶の平均屈折率をｎ、分離する光の波長をλとすると、次の式（１）の関係が成立する。
λ＝ｐ・ｎ        ・・・（１）
ここで、液晶の屈折率に異方性がある場合、当該異方性の幅をΔｎとする。この場合、反射して分離可能な光の波長に幅ができ、当該波長の幅をΔλとすると次の式（２）の関係が成立する。
Δλ＝ｐ・Δｎ    ・・・（２）
従って、液晶の屈折率に異方性の幅Δｎがある場合、偏光分離部材１４は、式（１）の波長λを中心に波長（λ−Δλ／２）から波長（λ＋Δλ／２）までの波長の光を２つの円偏光に分離することができる。
【００１８】
また、液晶分子の螺旋の軸に対して光が斜めに入射した場合、式（１）はブラッグの条件により次の式（３）となる。尚、螺旋の軸に対する入射した光の角度をαとする。
λ＝ｐ・ｎ・ｃｏｓα    ・・・（３）
これらの式に基づいて、液晶分子の螺旋の周期ｐは、液晶材料の屈折率ｎ、光の波長λ、及び光の入射した角度αにより決定される。液晶分子の螺旋の周期は、コレステリック液晶に添加されるカイラル剤の濃度によって調整することができる。
【００１９】
反射部材１６は、膜状に形成されている。反射部材１６は、基材１２の傾斜面２６に設けられている。従って、反射部材１６は、入射する光が進行する方向に対して傾斜して設けられている。反射部材１６の傾斜角度は、第１円偏光Ｌ１を第２円偏光Ｌ２が進行する方向へ反射できる角度である。例えば、反射部材１６は、偏光分離部材１４と略平行に設けられている。従って、本実施形態では、反射部材１６は、入射する光の進行方向に対して４５°傾斜している。
【００２０】
反射部材１６は、樹脂製である。反射部材１６は、偏光分離部材１４と同じ樹脂材料である、コレステリック液晶材料で構成されている。従って、反射部材１６は、偏光分離部材１４と同様に、右回りの円偏光を反射して、左回りの円偏光を透過する。これにより、反射部材１６は、偏光分離部材１４によって反射された第１円偏光Ｌ１を、第２円偏光Ｌ２が透過して進行する方向へ反射する。
【００２１】
反射部材１６は、第１円偏光Ｌ１の回転方向を変換しない。従って、反射部材１６によって反射された第１円偏光Ｌ１の回転方向は、右回りのままである。尚、反射部材１６によって反射された第１円偏光Ｌ１を円偏光Ｌ３と表記する。
【００２２】
第１偏光変換部材１８は、基材１２の傾斜面２６に形成されている。また、第１偏光変換部材１８は、偏光分離部材１４の出射側の面の全面に設けられている。第１偏光変換部材１８は、一の回転方向を有する円偏光を、逆回りの回転方向を有する円偏光に変換する。第１偏光変換部材１８は、一例として、１／２波長板である。具体的には、第１偏光変換部材１８は、左回りの回転方向を有する第２円偏光Ｌ２を、右回りの回転方向の円偏光に変換する。これにより、第１偏光変換部材１８は、偏光分離部材１４を透過した第２円偏光Ｌ２の回転方向を変換して、偏光分離部材１４に反射された第１円偏光Ｌ１の回転方向に揃える。尚、第１偏光変換部材１８によって回転方向が変換された第２円偏光Ｌ２を円偏光Ｌ３と表記する。
【００２３】
ここで、偏光分離部材１４及び第１偏光変換部材１８の組は、一の基材１２を挟み、反射部材１６と反対側に配置されている。偏光分離部材１４及び第１偏光変換部材１８は、一の基材１２の上側の傾斜面２６に配置され、反射部材１６は、当該一の基材１２と隣接する基材１２の同じ側の面である上側の傾斜面２６に配置されている。偏光分離部材１４及び第１偏光変換部材１８の組と、反射部材１６は、交互に配置される。換言すれば、偏光分離部材１４、第１偏光変換部材１８、及び、反射部材１６を１個ずつ含む組が、上下方向に沿って周期的に配置されている。
【００２４】
第２偏光変換部材２０は、第１偏光変換部材１８によって回転方向が揃えられた円偏光Ｌ３を直線偏光Ｌ４に変換する。第２偏光変換部材２０は、例えば、円偏光Ｌ３をＳ波の直線偏光Ｌ４に変換する。第２偏光変換部材２０は、膜状に形成されている。第２偏光変換部材２０は、基材１２の出射側面２４の略全面に形成されている。第２偏光変換部材２０は、入射する光の進行方向を法線とする面上に形成されている。第２偏光変換部材２０は、１／４波長板である。
【００２５】
レンズアレイ５４の１個の集光部６０は、一組の偏光分離部材１４、反射部材１６及び第１偏光変換部材１８に対して一対一組で設けられている。集光部６０が集光した光Ｌ０は、偏光分離部材１４に入射する。一方、集光部６０が集光した光は、第１偏光変換部材１８には直接入射しない。
【００２６】
次に、上述した光学素子１０の作用について説明する。
【００２７】
光源５２から出射されレンズアレイ５４の集光部６０に集光された無偏光の白色の光Ｌ０は、光学素子１０の偏光分離部材１４に入射する。偏光分離部材１４は、入射した光のうち、右回りの第１円偏光Ｌ１を反射部材１６へと反射する。一方、偏光分離部材１４は、入射した光のうち、左回りの第２円偏光Ｌ２を透過して、第１偏光変換部材１８へと出射する。
【００２８】
反射部材１６は、右回りの円偏光を反射するので、入射した光Ｌ０の進行方向と平行な方向、即ち、第２偏光変換部材２０へと第１円偏光Ｌ１を反射する。第１偏光変換部材１８は、１／２波長板なので、左回りの第２円偏光Ｌ２を右回りの円偏光Ｌ３に変換して、進行方向は維持したまま第２偏光変換部材２０へと出射する。これにより、偏光分離部材１４によって光Ｌ０から分離された第１円偏光Ｌ１及び第２円偏光Ｌ２は、回転方向が揃えられて、右回りの円偏光Ｌ３となり、且つ、進行方向も入射した方向に揃えられる。
【００２９】
第２偏光変換部材２０は、１／４波長板なので、右回りの円偏光Ｌ３を直線偏光、例えば、Ｓ波の直線偏光Ｌ４に変換して、レンズ５６へと出射する。第２偏光変換部材２０から出射された直線偏光Ｌ４は、全て偏光方向が揃っているので、光源５２から出射した光Ｌ０のほとんど全てを利用できる。
【００３０】
このように、光学素子１０は、偏光分離部材１４を有するので、入射した光Ｌ０を遮断することなく、回転方向の異なる第１円偏光Ｌ１及び第２円偏光Ｌ２に分離することができる。光学素子１０は、反射部材１６を有するので、分離した第１円偏光Ｌ１及び第２円偏光Ｌ２を同じ方向に出射できる。更に、光学素子１０は、第１偏光変換部材１８を有するので、分離した第１円偏光Ｌ１及び第２円偏光Ｌ２の回転方向を揃えた円偏光Ｌ３に変換することができる。光学素子１０は、第１偏光変換部材１８を有するので、回転方向が揃った円偏光Ｌ３を、偏光方向の揃った直線偏光Ｌ４にして出射できるので、光源５２からの光Ｌ０の利用効率を向上させることができる。
【００３１】
次に、上述した光学素子１０の製造方法について説明する。図３、図４、図５、及び、図６は、光学素子１０の各製造工程の図である。
【００３２】
図３に示すように、光学素子１０の製造工程では、板状の基材１２ａの一方の面に偏光分離部材１４を塗布によって形成する。板状の別の基材１２ｂの一方の面に反射部材１６を塗布によって形成する。尚、基材１２ａ、１２ｂは、基材１２と同じであるが、製造方法の説明では便宜上区別して説明する。偏光分離部材１４及び反射部材１６は、分子の配向が揃った配向膜を塗布して配向させた後、コレステリック液晶膜を塗布して硬化させることによって形成することができる。また、別の基材１２ｂの他方の面に第１偏光変換部材１８を形成する。第１偏光変換部材１８は、既知の１／２位相差板の製造方法によって形成すればよい。例えば、第１偏光変換部材１８は、光配向膜を塗布して配向させた後、ネマチック液晶を塗布して硬化させることによって形成できる。また、第１偏光変換部材１８は、既に完成した１／２波長板フィルムを基材１２ｂの他方の面に貼り合わせることで形成してもよい。尚、偏光分離部材１４、反射部材１６及び第１偏光変換部材１８の製造順は適宜変更してよい。また、偏光分離部材１４及び反射部材１６は、同じコレステリック液晶に形成される。従って、上述の製造工程は、全ての基材１２の一面に偏光分離部材１４及び反射部材１６を構成するコレステリック液晶を形成した後、半分の基材１２の他方の面に第１偏光変換部材１８を形成すればよい。
【００３３】
次に、図４に示すように、偏光分離部材１４が形成された基材１２ａと、反射部材１６及び第１偏光変換部材１８が形成された基材１２ｂとを交互に積み重ねる。ここで、偏光分離部材１４と第１偏光変換部材１８とが重なって接する向きで、一対の基材１２ａ、１２ｂを積み重なる。更に、各基材１２ａ、１２ｂの対応する同じ角をつなげた図４に示す点線ＤＬ１が、基材１２ａ、１２ｂの面に対して傾斜するように、基材１２ａ、１２ｂを互いに同じ方向にずらして積み重ねることが好ましい。これにより、同じ基材１２ａ、１２ｂの枚数から製造可能な光学素子１０の個数を増加させることができる。ここで、基材１２ａ、１２ｂの面に対する当該点線ＤＬ１の傾斜角度θは、完成した光学素子１０における光Ｌ０の入射方向に対する偏光分離部材１４の傾斜角度と等しい。
【００３４】
次に、図４に示す点線ＤＬ１に沿って積み重ねられた基材１２ａ、１２ｂを切断することによって、基材１２ａ、１２ｂは図５に示す状態となる。更に、図５に示す点線ＤＬ２に沿って基材１２ａ、１２ｂを切断することによって、基材１２ａ、１２ｂは図６に示す状態となる。この状態から基材１２ａ、１２ｂの出射側の面に第２偏光変換部材２０を形成する。これにより、光学素子１０が完成する。
【００３５】
上述したように、光学素子１０の製造方法では、偏光分離部材１４及び反射部材１６をコレステリック液晶で形成している。これにより、偏光分離部材１４及び反射部材１６を塗布によって同じ製造工程で形成できるので、生産性を向上できる。特に、反射部材１６を、蒸着工程が必要な金属膜などによって形成する場合に比べて、短時間で形成できるので、生産性を向上させることができる。また、反射部材１６を、チャンバが円形ドーム形状であることが多い蒸着装置で金属膜を形成する場合に比べて、大面積の基材１２に形成することができるので、大面積の光学素子１０を生産することができるとともに、小型の光学素子１０の生産性をより向上できる。更に、基材１２がフレキシブル性（＝可撓性）を有する場合、フレキシブル性を有する光学素子１０を形成することができる。
【００３６】
次に、上述した光学素子の別の実施形態について説明する。
【００３７】
図７は、光学素子１１０の部分断面図である。図７に示すように、光学素子１１０は、基材１２と、偏光分離部材１４と、反射部材１６と、第１偏光変換部３０と、第２偏光変換部３２とを備える。光学素子１１０は、光学素子１０と異なり、偏光分離部材１４上に第１偏光変換部材１８が設けられていない。
【００３８】
第１偏光変換部３０は、基材１２の出射側面２４に設けられている。第１偏光変換部３０は、反射部材１６の出射側に配置されている。従って、第１偏光変換部３０には、反射部材１６によって反射された第１円偏光Ｌ１が入射する。第１円偏光Ｌ１の回転方向は、右回りとする。第１偏光変換部３０は、反射部材１６によって反射されて入射した第１円偏光Ｌ１を直線偏光Ｌ４に変換して、出射する。第１偏光変換部３０は、１／４波長板である。
【００３９】
第２偏光変換部３２は、基材１２の出射側面２４に設けられている。第２偏光変換部３２は、偏光分離部材１４の出射側に配置されている。即ち、第２偏光変換部３２は、基材１２の出射側面２４において、第１偏光変換部３０と異なる位置に設けられている。第１偏光変換部３０と第２偏光変換部３２は、同じ面である出射側面２４上に交互に配置されている。第２偏光変換部３２には、偏光分離部材１４を透過した第２円偏光Ｌ２が入射する。第２円偏光Ｌ２の回転方向は、第１円偏光Ｌ１の回転方向と異なり、左回りである。第２偏光変換部３２は、偏光分離部材１４を透過して入射した第２円偏光Ｌ２を直線偏光Ｌ４に変換して、出射する。第２偏光変換部３２は、１／４波長板である。
【００４０】
ここで、第２偏光変換部３２の光学軸は、第１偏光変換部３０の光学軸と直交する。ここでいう光学軸は、遅相軸または進相軸のことである。左回りの第２円偏光Ｌ２が入射する第２偏光変換部３２が出射する直線偏光Ｌ４の偏光方向は、右回りの第１円偏光Ｌ１が入射する第１偏光変換部３０が出射する直線偏光Ｌ４の偏光方向と同じである。
【００４１】
次に、上述した光学素子１１０の作用について説明する。
【００４２】
光源５２から出射されレンズアレイ５４の集光部６０に集光された無偏光の白色の光Ｌ０が、光学素子１０の偏光分離部材１４に入射する。偏光分離部材１４は、入射した光のうち、右回りの第１円偏光Ｌ１を反射部材１６へと反射する。一方、偏光分離部材１４は、入射した光のうち、左回りの第２円偏光Ｌ２を透過する。
【００４３】
反射部材１６は、右回りの円偏光を反射するので、入射した光Ｌ０の進行方向と平行な方向、即ち、第１偏光変換部３０へと第１円偏光Ｌ１を反射する。第１偏光変換部３０は、入射した第１円偏光Ｌ１を直線偏光Ｌ４に変換して出射する。第２偏光変換部３２は、偏光分離部材１４を透過した第２円偏光Ｌ２を、第１偏光変換部３０が出射する直線偏光Ｌ４と同じ偏光方向を有する直線偏光Ｌ４に変換して出射する。第１偏光変換部３０及び第２偏光変換部３２は、変換した直線偏光Ｌ４を、レンズ５６を介して液晶パネル５８へと出射する。
【００４４】
次に、上述した光学素子１１０の製造方法について説明する。図８、図９、図１０、及び、図１１は、光学素子１１０の各製造工程の図である。
【００４５】
図８に示すように、光学素子１１０の製造工程では、板状の基材１２ａの一方の面に偏光分離部材１４を塗布によって形成する。板状の別の基材１２ｂの一方の面に反射部材１６を塗布によって形成する。偏光分離部材１４及び反射部材１６は、分子の配向が揃った配向膜を形成した後、コレステリック液晶膜を形成することによって形成できる。偏光分離部材１４及び反射部材１６は、同じコレステリック液晶に形成される。
【００４６】
次に、図９に示すように、偏光分離部材１４が形成された基材１２ａと、反射部材１６が形成された基材１２ｂとを交互に積み重ねる。各基材１２ａ、１２ｂは、互いに同じ方向にずらして積み重ねることが好ましい。
【００４７】
次に、図９に示す点線ＤＬ１に沿って積み重ねられた基材１２ａ、１２ｂを切断することによって、基材１２ａ、１２ｂは図１０に示す状態となる。更に、図１０に示す点線ＤＬ２に沿って基材１２ａ、１２ｂを切断することによって、基材１２ａ、１２ｂは図１１に示す状態となる。この状態から、基材１２ａ、１２ｂの出射側の面に第１偏光変換部３０及び第２偏光変換部３２を形成する。具体的には、基材１２ａ、１２ｂの出射側の面に配向膜を形成する。形成した配向膜のうち、反射部材１６の出射側の領域の配向膜と、偏光分離部材１４の出射側の領域の配向膜とを互いに直交する方向に配向させる。この後、配向膜上にネマテッィク液晶を形成することにより、配向膜に沿って液晶分子が配向される。これにより、パターニングされた第１偏光変換部３０及び第２偏光変換部３２が形成される。尚、既に、パターニングされた第１偏光変換部３０及び第２偏光変換部３２が形成された１／４波長板を基材１２ａ、１２ｂの出射側の面に貼ってもよい。これにより、光学素子１１０が完成する。
【００４８】
上述した各実施形態における構成の形状、配置、個数等の数値、材料は適宜変更してよい。また、各実施形態の一部を互いに組み合わせてもよい。
【００４９】
例えば、複数の波長の光を２つの円偏光に分離する場合、偏光分離部材１４を光の分離数だけ積層してもよい。例えば、赤色、緑色及び青色の光に分離する場合、赤色の光の波長と同じ周期の螺旋で分子が配列されたコレステリック液晶を含む偏光分離部材１４、緑色の光の波長と同じ周期の螺旋で分子が配列されたコレステリック液晶を含む偏光分離部材１４、及び、青色の光の波長と同じ周期の螺旋で分子が配列されたコレステリック液晶を含む偏光分離部材１４を積層すればよい。尚、上述の式（２）において、Δｎが大きい場合、一層の偏光分離部材１４によって複数の色の光を２つの円偏光に分離することができる。
【００５０】
上述の実施形態では、光学素子１０、１１０を投影装置５０に適用する例を示したが、他の装置に光学素子１０、１１０を適用してもよい。例えば、光学素子１０、１１０は、一の直線偏光に揃えて出射する液晶表示装置に設けられるバックライト等に適用されてもよい。また、光学素子１０、１１０は、光ピックアップに適用されてもよい。
【００５１】
光学素子１０を、右眼用と左眼用で異なる偏光を必要とする３Ｄ画像表示装置に適用してもよい。この場合、光学素子１０では第１偏光変換部材１８を省略することによって、互いに直交する直線偏光を右眼用及び左眼用の画像用の光として出射することができる。更に、光学素子１０では第１偏光変換部材１８及び第２偏光変換部材２０を省略することによって、右回りの円偏光及び左回りの円偏光を、右眼用及び左眼用の画像用の光として出射することができる。また、光学素子１１０では、第１偏光変換部３０及び第２偏光変換部３２を省略すれば、右回りの円偏光及び左回りの円偏光を、右眼用及び左眼用の画像用の光として出射することができる。
【００５２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００５３】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１０  光学素子
１２  基材
１４  偏光分離部材
１６  反射部材
１８  第１偏光変換部材
２０  第２偏光変換部材
２２  入射側面
２４  出射側面
２６  傾斜面
３０  第１偏光変換部
３２  第２偏光変換部
５０  投影装置
５２  光源
５４  レンズアレイ
５６  レンズ
５８  液晶パネル
６０  集光部
１１０  光学素子
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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