(57)【要約】【課題】  サファイヤと類似した光学特性を有し、サファイヤよりも低価格な材料及び表示装置を提供すること。【解決手段】  Ｘ軸方向成長部分５１０を切り出すか否かについて判断する。Ｘ軸方向成長部分５１０を切り出すと判断した場合、Ｘ軸方向成長部分５１０を切断面５２０で切り出す。一方、Ｘ軸方向成長部分を切り出さないと判断する場合、種結晶を切断して除去する。【選択図】    図９
2005187258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸方向に成長した水晶からＺ軸を含む面を含むように前記Ｘ軸に対して垂直に切断する水晶板。
【請求項２】
画像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルの少なくとも一部を請求項１に記載された水晶板で構成した表示装置。
【請求項３】
画像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルに対して少なくとも入射光側に請求項１に記載された水晶板を配置し、
前記液晶パネルと前記水晶板の少なくとも一部を外壁で覆う表示装置。
【請求項４】
画像を表示する液晶パネルと、
請求項１に記載された水晶板を有し、
前記水晶板の光が透過される面のいずれか一つの面に、直接又は間接的に光を偏光する偏光板を取り付けた偏光板付き水晶単体と、を有し
前記偏光板付き水晶単体を前記液晶パネルの入射光側か透過光側の少なくともいずれか一方に配置した表示装置。
【請求項５】
前記偏光板付き水晶単体の少なくとも一部を保持する支持台を有する請求項４に記載された表示装置。
【請求項６】
前記液晶パネルの少なくとも一部が請求項１に記載された水晶板で構成した請求項２乃至５のいずれかに記載された表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶板及びこれを用いた液晶プロジェクタなどの表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工的に製造される水晶結晶は、主にＺ軸方向に成長した部分が用いられる。その用途は電気的な応用例、例えば水晶発振子や表面弾性波素子等が主なものである。水晶結晶の成長方向は、Ｚ軸方向に続いてＸ軸方向にも成長する。しかし、Ｘ軸方向に成長した結晶に付いては不純物、特にアルミの混入が多く、アルミ元素濃度が高い。水晶結晶中で金属原子濃度が高いと電気的特性に影響を及ぼす可能性があり、元素濃度の低いＺ軸方向に成長した部分が一般的に用いられている。
【０００３】
例えば、従来の人工水晶では、種子水晶の−Ｘ面側の端面からＺ成長領域のサブバウンダリに沿ってディスロケーションが発生するのを防ぐため、−Ｘ面を面取りして人工水晶を育成させる（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、サファイヤの光透過特性としては光の波長で１６０ｎｍ〜６，０００ｎｍと広範囲であるが、透過率は通常の可視光で界面反射に起因する透過率低下を考慮に入れても８８％程度と石英ガラス等の透過率９８％以上と比較すると低い。従って、１枚のサファイヤ板を通過するだけで約１０％もの光が減衰する事になる（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特公平７−７６１５２号公報（第２頁、第１−６図）
【特許文献２】特開２００２−３１１２０２号公報（第６−７頁、第１４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水晶結晶をランバートに加工する際、Ｘ軸方向に成長した部分は切り落とし、その後に種結晶を除いた状態に加工をする。水晶結晶はＹ軸方向には成長が極度に遅い為、Ｙ軸方向の切断は必要としない。切り落とされたＸ軸方向に成長した水晶結晶は通常、ラスカと一緒に溶解され、新しい結晶を作る原料となる。しかし、水熱法を用いた水晶結晶成長は小さいものでも複数ヶ月を費やす為、一度製造された水晶結晶を再溶解する事は無駄が多く、不経済であり、特定の元素濃度の高い結晶を数度と無く再溶解する事でオートクレーブ内の特定元素濃度が上昇する懸念が発生する。
【０００６】
また、水晶板を切り出す際に最終製品に近い形状と大きさに板サイズを切り出していたが、液晶プロジェクタの液晶サイズが小さくなる、例えば０．７インチから０．５インチ等、に連れて小さな板を多数加工する事になり、水晶板の取り扱い、例えば研磨機への装着や回収等、に時間が掛かり作業効率を落とす結果となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水晶板は、Ｘ軸方向に成長した水晶からＺ軸を含む面を含むように前記Ｘ軸に対して垂直に切断するものである。
【０００８】
本発明の表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルの少なくとも一部が上記水晶板で構成する。
【０００９】
本発明の表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに対して少なくとも入射光側に上記水晶板を配置し、前記液晶パネルと前記水晶板の少なくとも一部を外壁で覆う。このとき、前記液晶パネルの少なくとも一部が上記水晶板で構成するようにしてもよい。
【００１０】
本発明の表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、上記水晶板と、前記水晶板の光が透過される面のいずれか一つの面に、直接又は間接的に光を偏光する偏光板を取り付けた偏光板付き水晶単体と、を有し、前記偏光板付き水晶単体を前記液晶パネルの入射光側か透過光側の少なくともいずれか一方に配置する。ここで、前記液晶パネルの少なくとも一部が上記水晶板で構成するようにしてもよい。
【００１１】
本発明の表示装置は、前記偏光板付き水晶単体の少なくとも一部を保持する支持台を有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、サファイヤが有する可視光の透過率とほぼ同等であり、しかも、サファイヤに比べて熱伝導率の高い材料を使用することができる。摂氏２０度におけるサファイヤの熱伝導率は、０．０６６cal/cm/sec/℃であり、摂氏２０度における水晶の熱伝導率は０．０２９cal/cm/sec/℃である。熱伝導率の点では、水晶はサファイヤの２倍以上となっている。なお、水晶の熱容量は、摂氏０度に於いて０．１６６cal/g-℃であり、摂氏２５度に於けるサファイヤの０．１８６cal/g-℃に近似している。
【００１３】
元素的な不純物が混入し易いために特定の元素濃度が他の部分より高くなるなど、必要な電気特性を得られないとの理由から電気的応用の部品には用いられる事が一般的でないＸ軸方向に成長した水晶結晶を光学部品用原料として用いる事で、水晶原料の有効活用が図れる。
【００１４】
また、水晶は、原料の市場価格がサファイヤと比べて安く、加工もサファイヤに比べて簡便に行うことができる。水晶の放熱効果を最大限に引き出す方法、つまり熱伝導率が最大となる様な加工をする事で、より安価な製品の実現に寄与する。
【００１５】
これらの水晶板を表示装置に使用することで、サファイヤと同等の光学性能を有し、熱伝導率の優れた表示装置を安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、水晶結晶に於けるＸ軸方向に成長した部分である。図１Ａは水晶結晶の種結晶とＸ軸方向に成長した部分をＺ軸に垂直な方向から側面図であり、図１ＢはＺ軸に対して水平な面の側面図である。人工水晶１００の結晶の成長には、Ｙ軸に伸びた種結晶１１０を用いる。Ｙ軸方向の結晶成長は著しく遅い為に、Ｚ軸やＸ軸に対しする結晶成長と比較すると、Ｙ軸方向には結晶成長は無視できるほど小さい。ここで、１２０は基準面（Ｘ面）である。通常、Ｘ面方向に成長した部分１４０の結晶は元素的に不純物を含んでおり、この不純物が水晶結晶の電気的な特性を変化させるので電気的な応用には不向きである。従って、電気的な応用に用いられる水晶ランバートを製造する場合にＸ軸方向に成長した部分を切り落とし、ラスカと共に再結晶させる目的に用いられる事が多い。しかし、これらの不純物は電気的には特性を変化させる場合も多いが、光学的には水晶結晶自体に着色をする元素は含まれていない場合、もしくは含まれていても透過光の着色や透過光量を変化させるに至るほど含有量が多くない場合には、光学的な目的には性能を充分満たすことが多い。
【００１８】
同様に、結晶は図１Ｂで示すＺ軸方向に最大の成長率を持つ為、図１Ｂの上下に太くなる形状で結晶が成長する。つまり、人工水晶１００の結晶として使用する部分は、Ｚ軸方向に成長した結晶を使う事になる。また、熱伝導率を最大にするためには、Ｚ軸に平行な面に切り出す必要がある。従って、種結晶１１０の板に垂直に長方形の水晶板を切り出す事で、材料効率と熱伝導率を最大にする事が出来る。
【００１９】
次に、水晶の具体的な加工方法に付いて説明する。図２は、水晶板の切り出す加工を示すフローチャートである。先ずは人工的に育成された水晶結晶１００を用意する（工程１０１）。ここでは、水熱合成法が広く一般的に使用されていることから、この水熱合成法を使用する。なお、育成方法は水熱合成法に限らず、いずれの方法を使用しても構わない。
【００２０】
水晶結晶１００の種結晶１１０に垂直な面を探す（工程１０２）。通常、この面は未加工の水晶結晶でもほぼ平らな面を有しており、容易に判定出来る。
【００２１】
次に、この面を切削して平らな面にする（工程１０３）。図６は、Ｘ面を基準面とする基準面を作成する斜視図である。切削には平面研削盤を用いるのが一般的である。研削ホイール３００のダイヤ砥石部３１０は、メタルボンド型またはレジンボンド型を用いる。人工水晶１００は、接着面１３０を固定台３１０に接着等で固定する。ここで、研削ホイール３００で研削された面が基準面１２０である。
【００２２】
次に、切削した面の結晶方位測定を行う（工程１０４）。図４は、Ｘ線結晶方位測定器を用いて基準面の結晶方位を測定する方法を示す模式図である。基準面１２０の結晶方位測定には、一般的にＸ線結晶方位測定器５００を用いる。測定条件は陰極に銅を使用した場合は、３８．９１をオフセット角として用いる。測定の結果、正確な面が出ていない場合は、角度オフセットを修正する方向に更に切削する（工程１０５）。
【００２３】
Ｘ軸方向成長部分５１０を切り出すか否かについて判断する（工程１０６）。Ｘ軸方向成長部分５１０を切り出すと判断した場合、Ｘ軸方向成長部分５１０を切断面５２０で切り出す（工程１０７）。その状態を図５に示す。一方、Ｘ軸方向成長部分を切り出さないと判断する場合、種結晶を切断して除去する（工程１０８）。そして、切断した面の結晶方位測定を行う（工程１０９）。切断面の結晶方位が、例えばＸ面に対して±１０度であることを確認する。
【００２４】
切断面に接着剤を塗布し、貼り付けを行う（工程１１０）。接着剤の種類は、瞬間接着剤等の常温で接着効果を得られる物が好ましい。水晶は摂氏５７３．３度がキューリー温度で、これを境に結晶構造がα型とβ型に変化する為、融解型の接着剤はこれより低い温度で使用するのが好ましい。
【００２５】
次に種結晶板に並行、且つ種結晶板の両側を切断し（工程１１１）、種結晶１１０を除去する。図６は、人工水晶結晶１００の切断箇所を示す模式図である。種結晶にはエッチチャンネルなどに代表される線状欠陥が多く含まれている為、光学材料としては不向きである上、種結晶１１０として再利用できる為、種結晶１１０を取り出す事は性能面とコスト面で利点がある。種結晶１１０を除去された水晶結晶１００を更に寸足らず部分、つまり希望する水晶板の大きさに寸法が満たない部分の切断を行う。
【００２６】
図７は、Ｚ面の結晶方位測定方法を示す模式図である。Ｚ面の結晶方位がＺ面から±０．５度の角度であれば、基準面にに対して水晶板の切り出しを行う。切り出しには一般的にマルチワイヤーソーが用いられる。本実施例ではワイヤー径０．２５ｍｍを使用し、切削材は一般的にはＧＣ８０番からＧＣ３２０番の砥粒を用いるが、本実施例ではＧＣ１６０番を用いた。また、切断加工に付いては、事前にランバート８００を外周研削してから切断する方法もある。もし、切断時のチッピングによってエッジが破損するようなときは、外周成形を切断後に行うことで回避することができる。
【００２７】
水晶結晶は３方晶である為、その結晶は直方体にならない。また斜面が形成される為、Ｘ面方向に切断された水晶板は大きさの異なるものが切り出されることから、次の工程としての研磨加工を考慮して予め大きさ毎に分類をする(工程１１２）。
【００２８】
次に、板状に切り出された水晶結晶の研磨に付いて説明する。水晶板の研磨方法には、両面同時に加工する両面同時研磨法と各面を各１回研磨する片面２回研磨法がある。両面同時研磨法は、上面と下面を一度に研磨する事から研磨精度の高い研磨方法である。反面、片面、２回研磨は接着剤で加工物を研磨盤等に貼り付けるので、接着精度が悪いと研磨精度を落ち易いと言う特徴を有する。両面研磨法に付いては研磨材や加工条件等を変えて用いる。同様に、片面２回研磨法に付いては、例えば特許第３３２９５９３号記載の研磨方法に基に、研磨材と加工条件等を変えて用いる。本実施例では表面の平坦度を重視する目的から、両面同時研磨法を用いる。
次に、図９〜図１４を用いて、実際の研磨工程に付いて説明する。図９は水晶板の外周を成形の方法を示す模式図であり、図１０は斜面取り装置であり、図１１は粗研摩用両面研磨機を用いてラッピングを行う模式図を示す。また、図１２は鏡面研摩用両面研磨機を用いてラッピングを行う模式図で、図１３は水晶板の指定サイズへの切断を示す模式図で、図１４は研磨工程のフローチャートである。
【００２９】
先ず、切断された水晶板の外周成形を行う。外周成形には、一般的に平面研削盤やロータリ研削盤等を用いて行われることが多く、本実施例では平面研削盤１０１０を用いた。切断された水晶板１０００を切断前の方向に並べて平面研削盤１０１０の上に固定する（工程２０１）。平面研削盤１０１０に固定された水晶板１０００の外周を研削ホイール３００で研削する（工程２０２）。研削の順番はＺ面以外の部分から開始し、最後にＺ面の研削を行う。Ｚ面を最後に研削するのは、Ｚ面は結晶方位測定した基準面である為、他の面をＺ面基準で加工し終わった後の加工でないと他の面の角度精度に影響が出るからである。
【００３０】
次に、外周成形の終わった水晶板１０００を粗研磨する（工程２０３）。図１１に示す様に、水晶板１０００を粗研磨用のキャリア１１３０に入れ、両面研磨機１０１０で粗研磨をする。粗研磨に用いられる両面研磨機用の研磨定盤１１１０、１１２０は鋳鉄製で溝切り定盤を用いる。粗研磨に用いられる研磨剤は一般的にＧＣ８０番からＧＣ２０００番までを使用するが、本実施例では第１の粗研磨加工でＧＣ３２０番を、第２の粗研磨加工でＧＣ１６００番を用いた。研磨剤は、上定盤１１１０の上部に設けられた研摩剤戸井１１１３から研磨剤チューブ１１１５を通って、下定盤１１２０に流れる。キャリア１１３０の材質に付いてはブルースチール材が一般的に使われているが、水晶エッジのチッピングを押さえる目的から、本実施例ではグラスファイバー製のキャリアを用いた。研磨は、上定盤１１１０の回転方向と下定盤１１２０の回転方向が異なるように回転させて行う。
【００３１】
粗研磨が終了した水晶板１０００を洗浄する（工程２０４）。洗浄溶剤は市水（水道水）が一般的である。
【００３２】
次に水晶板１０００の斜面取りを行う（工程２０５）。図１０に示すように、面取りホイール１２１０は、一般的にダイヤ粒子が埋め込まれている。本実施例では、３ミクロン平均粒径のダイヤを埋め込んだメタルボンド型を使用した。斜面取りの角度は、角度治具１２２０を用いて、通常４５度と３５度で使用されることが多い。本実施例では４５度で面取り加工を行った。面取り加工数は一枚の水晶板１０００に於いて、４面上下で計１６面の加工を行った。斜面取りの効果としては、次工程の鏡面研磨工程に於いて、水晶板１０００の斜面が立っていると、研磨パッド１３４０に傷を付けてしまったり、水晶板１０００の斜面粒子が脱落して研磨面に傷が付くことを防ぐ効果がある。
【００３３】
粗研磨工程同様、斜面取りが終わった水晶板１０００をキャリア１３３０に入れ鏡面研磨する（工程２０６）。研磨定盤１３１０、１３２０にはコルク状の研磨パッド１３４０を貼り付けたものを用いる。コルク状の研磨パットを使用するのは、コルクパッドが弾力性に富んでいる上にアクリル製の研磨パッドと比較して価格が安いからである。その上、多孔質である為、研磨剤の保持が容易でもある。研磨剤は酸化セリウムの乳化溶液を用いる。酸化セリウムは、研磨剤の硬さや粒子径に於いてビッカース硬度４００〜８００程度の材料、例で言えば無機ガラス、水晶、硬質ガラス等の鏡面研磨剤として最適である。硬過ぎると鏡面に成らずミクロの傷が出来るので、適当に研磨剤の表面が丸まる事が好ましい。酸化セリウムは価格的にも安価で、一般的に広く使われている。キャリアの材質は粗研磨同様グラスファイバーを用いた。
【００３４】
次に鏡面研磨を終えた水晶板１０００を洗浄する（工程２０７）。洗浄剤は水洗い後、ガラス磨き洗剤やアルコールを用いる。研磨液は一般的に滑りを良くする目的や、加工面の温度を上げて研磨効率を高める目的で、油脂分を添加して作る。この油脂が加工物の表面に付着してしまうので、その油脂分を除去する目的でアルコールや油脂が解け安い強アルカリ性のガラス磨きを使うのである。
【００３５】
最後に洗浄を終えた水晶板１０００を検査する（工程２０８）。検査内容は一般的に傷等を検査する外観検査と、外形寸法等を測定する寸法検査である。
【００３６】
液晶プロジェクタに用いられる水晶板は、偏光板を水晶板に貼って用いるため、水晶板の熱伝導率が重要となる。偏光板は、光変調する画像によって遮光する場所と遮光量が異なる為、遮光に依って発生した熱をいち早く分散させる必要がある。部分的な熱の蓄積があると、この熱による温度上昇が発生する。偏光板は有機化合物で構成されているので、この温度上昇により偏光板が劣化してしまう。水晶は、この部分的な熱の蓄積を分散させて、偏光板が熱によって劣化してしまうことを防止する。
【００３７】
水晶結晶は、Ｚ軸に平行な面がＺ軸に垂直な面に対して約２．３倍の熱伝導率を持つ。水晶結晶の熱伝導率は、Ｚ軸に平行な面に於いて０．０２９cal/cm/sec/℃であるが、Ｚ軸に垂直な面では０．０１６cal/cm/sec/℃となる。従って、熱伝導率の高いＺ軸に平行な面を使用する。また、水晶結晶の熱伝導率は、Ｚ軸と成す角度にほぼ比例すると考えられることから、水晶板の熱伝導率が高ければ高いほど、高い性能を維持出来ることになる。このとき、熱伝導率が最大となる値を最大熱伝導率とすると、性能をある程度維持しながら価格を抑えようとする場合、熱伝導率の許容値である最大熱伝導率に対して±２５％が妥当である。この範囲で熱伝導率を維持しようとすると、水晶板表面に対する軸精度は±１０度となる。なお、この値は分単位や秒単位の軸精度を要求される電気的な応用に用いられる水晶板の結晶軸精度と比較する非常にラフな値である。
【００３８】
また、本実施例では、Ｚ面をＸ線結晶方位測定器で切り出し面とＺ面の角度を測定する事でこの面を基準に加工し、水晶板のＺ軸方位を保証する方法を取っている。軸精度が比較的ラフな値でも十分である為、加工毎の結晶方位測定を行って製品の軸精度を確認する必要性が低くなる。そこで、水晶板の一面とＺ軸が成す角度が±１０度以下の水晶板としておくことで、軸精度確認作業を少なくすることができ、作業の迅速性と製造コストを低減する効果がある。
【００３９】
研磨した表面に無反射コーティングを施し（工程２０９）、水晶を指定寸法に切断する（工程２１０）。水晶板１００無反射コーティング１３１０を施した面に対して、指定サイズが直方体の場合、たとえば、図１３に示すように切断しようとする切断線１３２０、１３３０が直角に交わるようにして切段する。
【実施例２】
【００４０】
次に、実施例１の水晶板が、液晶パネルの一部に用いられる場合に付いて説明する。図１５は、水晶板１５４０を使用した液晶パネルの斜視図である。光源からの光によって、偏光板の周囲は高温となる。例えば、液晶プロジェクタに使用される液晶パネルは、偏光板と液晶パネルが近接していることが多く、液晶パネルは偏光板から出される熱で影響を受け易い。通常の液晶パネル１５００の耐熱温度保証値は、摂氏７０度前後である。液晶パネル内にＸドライバー１５１０とＹドライバ電極１５３０などを形成している面と対抗する面に、水晶板１５４０を貼り付ける。液晶パネル１５００に用いられる水晶板１５４０は、水晶板１５４０面内の蓄熱を分散させ、温度を全体的に下げる目的で使われる。なお、液晶パネル１５００を構成するガラスを全てあるいはその一部を、水晶板１５４０に置き換えて使用することも可能である。
【実施例３】
【００４１】
次に、実施例１の水晶板を液晶パネル外装に使用した実施例を説明する。図１６は水晶板を液晶パネル外装に使用した斜視図と断面図を示す。液晶パネル本体１６２０の光透過面の前後にそれぞれ無機ガラス１６１０、１６１５を配置する。更に光が入射される側の無機ガラス１６１０の前方に水晶板１６００を配置する。そして、液晶パネル本体１６２０、無機ガラス１６１０、１６１５と水晶板１６００の上下と両側面を外壁１６３０で覆う。また、水晶板１６００と無機ガラス１６１０との間をグリス等で満たす。ここで使用するグリス等は、熱の伝導を抑えるために入れるので、熱伝導性が低いほうが好ましい。液晶パネル本体１６２０の前に無機ガラス１６１０を介して、水晶板１６００を配置した場合、水晶板１６００の熱分布を均一にして温度を下げる効果と無機ガラス１６１０は熱伝導率が低い為に、水晶板１６００の熱が液晶パネル本体１６１０に伝わりにくく、液晶パネル本体１６２０に於ける温度上昇を抑える効果がある。
【００４２】
なお、全てあるいはその一部の無機ガラス１６１０、１６１５を、水晶板に置き換えても構わない。また、外壁１６３０に水晶板１６００を使用しても構わない。
【実施例４】
【００４３】
次に、実施例１の水晶板を液晶プロジェクタに使用する場合について説明する。図１７は、水晶板の斜視図及び側面図である。図１８は、水晶板を支持台に取り付けた斜視図及び断面図である。図１９は、水晶板を使用した液晶プロジェクタの光変調機の斜視図及び断面図である。
【００４４】
図１７において、偏光板付き水晶単体１８００は、水晶板１８４０の光透過面に一方に反射防止膜１８３０を形成する。さらに、反射防止膜１８３０の水晶板１８４０とは反対面に偏光板１８１０を取り付ける。また、水晶板１８４０の反射防止膜１８３０を形成した面と反対の面に、無反射コーティングを施すか或いは広角フィルム１８２０を貼り付ける。無反射コーティングを施したり或いは広角フィルム１８２０を貼るのは、迷光を防ぐためである。なお、無反射コーティング又は広角フィルム１８２０の代わりに、金属膜等で光学的遮蔽を行ってもよい。
【００４５】
次に、偏光板付き水晶単体１８００を支持台１７２０、１７２５に取り付けて、偏光板付き水晶１７００とする。偏光板付き水晶単体１８００の４つの端面を支持台１７２０、１７２５で固定する。偏光板付き水晶単体１８００の左右の端面を取り付ける支持台１７２０は、偏光板１８１０が取り付けられていない水晶板１８４０の部分を保持するための溝１７２２が設けられている。偏光板付き水晶単体１８００は、溝１７２２された後、有機系の接着剤で固めて固定する。なお、有機系接着剤を使用するときは、有機系接着剤が一般的に熱伝導性に乏しい為、水晶板面内に分散した熱はファンによる送風で発散させるのが好ましい。ここで使用される水晶板１８４０は、高光透過性と高熱分散性、つまり高熱伝導率を有する面が偏光板を貼る面となるようにするのが好ましい。
【００４６】
また、偏光板付き水晶単体１８００の上下の端面を保持する支持台１７２５は、偏光板付き水晶単体１８００を保持する溝を設けていない。偏光板付き水晶単体１８００と支持台１７２５は、有機系接着剤で接着される。このようにして、偏光板付き水晶単体１８００の上下左右の端面が、支持台１７２０、１７２５に固定される。なお、支持台１７２０、１７２５に設ける溝は、支持台１７２０あるいは支持台１７２５のどちらに設けても構わないし、両方に設けてもかまない。更に、偏光板付き水晶単体１８００と支持台１７２０、１７２５がきちんと固定されるならば、溝を設けなくても構わない。
【００４７】
液晶プロジェクタの光変調機は、２つの偏光板付き水晶１７００を使用する。２つの偏光板付き水晶１７００は、液晶パネル１９２０の透過光側と透過光側にそれぞれ配置する。液晶パネル１９２０の透過光側に配置される偏光板付き水晶１７００は、偏光板１８１０を透過光側に向ける。液晶パネル１９２０の透過光側に配置される偏光板付き水晶１７００は、偏光板１８１０を透過光側に向ける。
【００４８】
透過光が透過光側の偏光板付き水晶１７００に入射されると、透過光が偏光板に均一に当たるので、均一的な発熱になる。また、液晶パネル１９２０を透過した光は、液晶パネル１９２０で光変調されるので、液晶パネル１９２０面内の画像情報に因って液晶パネル１９２０面内の偏光角度が変わる。この偏光角度により、透過光側の偏光板付き水晶１７００で光が透過されないで遮蔽されると、この光が熱となる。つまり、透過光側の偏光板付き水晶１７００における発熱は、光変調する画像に依って決まり、その発熱は面内で不均一である。
【００４９】
偏光板１８１０は、有機フィルムの上に有機高分子化合物の鎖を長く伸ばした構造を持つ為、熱に弱い。発熱に因って偏光板１８１０全体または部分的に温度が上がると、偏光板が発熱に耐え切れずに性能が劣化してしまう。何れの場合も、偏光板付き水晶１７００には、蓄熱した部分の熱を分散させ、蓄熱した部分の温度を下げる性能が求められる。
【００５０】
なお、透過光側の偏光板付き水晶１７００で熱が遮蔽されるようであれば、透過光側には偏光板付き水晶１７００を使用せずに、無機ガラスに偏光板１８１０を貼り付けたものを用いても構わないし、液晶パネル１９２０に直接偏光板１８１０を貼り付けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】人工水晶の結晶形状と結晶軸を示した平面図と断面図である。（Ａ）がＺ軸に対して垂直面を示した平面図であり、（Ｂ）はＺ軸に対して水平面を示した平面図である。
【図２】水晶板の切り出し加工を示すフローチャートである。
【図３】水晶の基準面の切削状態を示す模式図である。
【図４】水晶の基準面の結晶方位測定を示す模式図である。
【図５】Ｘ軸方向に成長した水晶の切り出しを示す模式図である。
【図６】水晶の種結晶の除去部分を示す平面図である。
【図７】Ｚ面における結晶方位測定を示す模式図である。
【図８】ランバートの切断を示す模式図である。
【図９】斜面取り装置の斜視図である。
【図１０】水晶板の外周研削手法を示す斜視図である。
【図１１】粗研磨用両面研磨機とラッピングを示す模式図である。
【図１２】鏡面研磨用両面研磨機を示す斜視図である。
【図１３】水晶を指定サイズに切り出す模式図である。
【図１４】水晶板の研磨を示すフローチャートである。
【図１５】水晶板を使用した液晶パネルの斜視図である。
【図１６】水晶板を液晶パネル外装に使用したときの斜視図及び平面図である。
【図１７】偏光板付き水晶単体の斜視図及び断面図である。
【図１８】偏光板付き水晶の斜視図及び断面図である。
【図１９】液晶プロジェクタの光変調機を示した斜視図と断面図を示す。
【符号の説明】
【００５２】
１００  人工水晶
１１０  種結晶
１６００、１８４０  水晶板
１８１０  偏光板
１５００、１６２０、１９２０液晶パネル
【図２】
2005187258.tif 000003
【図７】
2005187258.tif 000004
【図８】
2005187258.tif 000005
【図１４】
2005187258.tif 000006
【図１５】
2005187258.tif 000007
【図１】
2005187258.tif 000008
【図３】
2005187258.tif 000009
【図４】
2005187258.tif 000010
【図５】
2005187258.tif 000011
【図６】
2005187258.tif 000012
【図９】
2005187258.tif 000013
【図１０】
2005187258.tif 000014
【図１１】
2005187258.tif 000015
【図１２】
2005187258.tif 000016
【図１３】
2005187258.tif 000017
【図１６】
2005187258.tif 000018
【図１７】
2005187258.tif 000019
【図１８】
2005187258.tif 000020
【図１９】
2005187258.tif 000021