(57)【要約】  合成光学系ユニット（４０）は、複数の偏光ビームスプリッタ（４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ）と、一対のスペーサ板（４２０等）と、光学素子（４１１）とを具備する。一対のスペーサ板（４２０）は、第１偏光ビームスプリッタ（４００Ａ）の出射側面（４０３）に第１当接面が面接触でそれぞれ固定され、かつ、第２偏光ビームスプリッタ（４００Ｃ）の入射側面（４０５ａ）に第２当接面が面接触でそれぞれ固定されるように、第１偏光ビームスプリッタ（４００Ａ）および第２偏光ビームスプリッタ（４００Ｃ）間に配置される。光学素子（４１１）は、一対のスペーサ板（４２０）の間に配置される。
2018020851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入射側面および光が出射する出射側面を有する複数の偏光ビームスプリッタと、  第１当接面と、前記第１当接面の反対側に設けられた第２当接面とをそれぞれ有し、前記複数の偏光ビームスプリッタのうち第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面に前記第１当接面が面接触でそれぞれ固定され、かつ、第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に前記第２当接面が面接触でそれぞれ固定されるように、前記第１偏光ビームスプリッタおよび前記第２偏光ビームスプリッタ間に配置された一対のスペーサ板と、  前記一対のスペーサ板の間に配置された光学素子と  を具備する合成光学系ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のそれぞれは、ガラスで構成される  合成光学系ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のそれぞれは、前記第１当接面および前記第２当接面の面積より大きい面積で設けられた、それらスペーサ板の厚さ方向に垂直な主面を有する  合成光学系ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の一辺に平行になるように配置され、かつ、それらスペーサの最長辺の長さが、前記出射側面および前記入射側面の前記一辺の半分以上になるように構成される  合成光学系ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の最長辺に平行になるように配置されるように設けられる  合成光学系ユニット。
【請求項６】
請求項４に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の最長辺に直交する一辺に平行になるように配置されるように設けられる  合成光学系ユニット。
【請求項７】
請求項３に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のうち少なくとも一方は、前記主面を貫通する穴を有する  合成光学系ユニット。
【請求項８】
請求項１に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のうち少なくとも一方は、分割された複数の板で構成される  合成光学系ユニット。
【請求項９】
請求項１に記載の合成光学系ユニットであって、  前記第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面、または、前記第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に、前記光学素子を押さえ付けるように保持する押さえ部材  をさらに具備する合成光学系ユニット。
【請求項１０】
請求項１に記載の合成光学系ユニットであって、  前記光学素子は、波長選択性位相差素子である  合成光学系ユニット。
【請求項１１】
光源ユニットと、  前記光源ユニットから出射された光を、波長領域ごとに分離する分離光学系と、  前記波長領域ごとの光を用いた画像光をそれぞれ生成する画像生成素子と、  前記分離光学系で分離された前記波長領域ごとの光が入射し、それら画像生成素子によりそれぞれ生成された画像光を合成する合成光学系ユニットとを具備し、  前記合成光学系ユニットは、    光が入射する入射側面および光が出射する出射側面を有する複数の偏光ビームスプリッタと、    第１当接面と、前記第１当接面の反対側に設けられた第２当接面とをそれぞれ有し、前記複数の偏光ビームスプリッタのうち第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面に前記第１当接面が面接触でそれぞれ固定され、かつ、第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に前記第２当接面が面接触でそれぞれ固定されるように、前記第１偏光ビームスプリッタおよび前記第２偏光ビームスプリッタ間に配置された一対のスペーサ板と、    前記一対のスペーサ板の間に配置された光学素子とを有する  プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本技術は、合成光学系ユニットおよびこれを搭載するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１に開示された、色分解および色合成光学系の構造およびその組み立て方法にによれば、４つの偏光ビームスプリッタ間に隙間が形成されるように、これら偏光ビームスプリッタがベース台に接着される。その後、それらの隙間に、光学機能板（偏光変換板）が取り付けられた額縁が挿入される。また、額縁の４つの角に糊代部が設けられ、この糊代部に接着剤が充填されて、偏光ビームスプリッタと額縁とが接着される（明細書段落［００４６］、［００５９］参照。）。このように、光学機能板を組み立て性良く偏光ビームスプリッタに取り付けることができ、色分解および色合成光学系の光学特性を良好に維持できることが記載されている（例えば、明細書段落［００１３］、［００３９］、［００４２］、図３〜９参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-266763号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１の技術では、上述のように各偏光ビームスプリッタがベース台および額縁によって一体化されている。しかし、このような額縁を利用した構造によっても、この光学系の使用時、熱膨張により各偏光ビームスプリッタの相対的な配置が変わってしまう可能性があり、所期の光学特性を維持できないおそれがある。【０００５】  本開示の目的は、複数の偏光ビームスプリッタの相対位置を高精度に維持することができる合成光学系ユニットおよびこれを搭載するプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る合成光学系ユニットは、複数の偏光ビームスプリッタと、一対のスペーサ板と、光学素子とを具備する。  前記複数の偏光ビームスプリッタは、光が入射する入射側面および光が出射する出射側面を有する。  前記一対のスペーサ板は、第１当接面と、前記第１当接面の反対側に設けられた第２当接面とをそれぞれ有する。前記一対のスペーサ板は、前記複数の偏光ビームスプリッタのうち第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面に前記第１当接面が面接触でそれぞれ固定され、かつ、第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に前記第２当接面が面接触でそれぞれ固定されるように、前記第１偏光ビームスプリッタおよび前記第２偏光ビームスプリッタ間に配置される。  前記光学素子は、前記一対のスペーサ板の間に配置される。【０００７】  板状に構成されるスペーサ板が対をなし、それらスペーサ板の当接面に、第１偏光ビームスプリッタおよび第２偏光ビームスプリッタが面接触で当接するように配置されるので、合成光学系ユニットの剛性を高めることができる。これにより、これら偏光ビームスプリッタの相対的な位置精度を高精度に維持することができる。【０００８】  前記一対のスペーサ板のそれぞれは、ガラスで構成されていてもよい。  これにより、スペーサ板の熱膨張を小さく抑えることができる。また、ガラス板および偏光ビームスプリッタの熱膨張係数を、同じか、または近くすることができるので、合成光学系ユニットの歪の発生を抑えることができる。【０００９】  前記一対のスペーサ板のそれぞれは、前記第１当接面および前記第２当接面の面積より大きい面積で設けられた、それらスペーサ板の厚さ方向に垂直な主面を有していてもよい。  本技術では、光学素子の厚さに応じて、主面の大きさ（幅）を適宜設計することができる。【００１０】  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の一辺に平行になるように配置され、かつ、それらスペーサの最長辺の長さが、前記出射側面および前記入射側面の前記一辺の半分以上になるように構成されていてもよい。  これにより、熱膨張によって、第１偏光ビームスプリッタおよび第２偏光ビームスプリッタが、相対的に、それら最長辺に沿う方向の軸から傾くことを最も効果的に抑制できる。【００１１】  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の最長辺に平行になるように配置されるように設けられていてもよい。【００１２】  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の最長辺に直交する一辺に平行になるように配置されるように設けられていてもよい。【００１３】  前記一対のスペーサ板のうち少なくとも一方は、前記主面を貫通する穴を有していてもよい。  これにより、この穴を通気口として利用できる。すなわち、この合成光学系ユニットを構成する各部品を冷却性能を高めることができる。【００１４】  前記一対のスペーサ板のうち少なくとも一方は、分割された複数の板で構成されていてもよい。【００１５】  前記合成光学系ユニットは、前記第１偏光ビームスプリッタ��前記出射側面、または、前記第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に、前記光学素子を押さえ付けるように保持する押さえ部材をさらに具備してもよい。  これにより、作業者は、この合成光学系ユニットのメンテナンス時に、押さえ部材を取り外して、光学素子を容易に交換等することができる。【００１６】  前記光学素子は、波長選択性位相差素子であってもよい。【００１７】  本技術の一形態に係るプロジェクタは、光源ユニットと、分離光学系と、画像生成素子と、上述した合成光学系ユニットとを具備する。  前記分離光学系は、前記光源ユニットから出射された光を、波長領域ごとに分離する。  前記画像生成素子は、前記波長領域ごとの光を用いた画像光をそれぞれ生成する。  前記合成光学系ユニットは、前記分離光学系で分離された前記波長領域ごとの光が入射し、それら画像生成素子によりそれぞれ生成された画像光を合成する。
【発明の効果】
【００１８】  以上、本技術によれば、複数の偏光ビームスプリッタの相対位置を高精度に維持することができる【００１９】  なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本技術の一実施形態に係るプロジェクタの光学系を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した光学系のうち、合成光学系ユニットの構成を示す。
【図３】図３は、合成光学系ユニット（コアユニット）を示す斜視図である。
【図４】図４は、合成光学系ユニットに、ハウジングベースが取り付けられた例を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４におけるｘ方向に沿うＡ−Ａ線断面で見た図である。
【図６】図６は、他の例に係る、合成光学系ユニットの一部および一対のスペーサ板を示す側面図である。
【図７】図７は、さらに別の例に係るＰＢＳおよび一対のスペーサ板を示す図である。
【図８】図８は、さらに別の例に係るＰＢＳおよび一対のスペーサ板を示す図である。
【図９】図９は、さらに別の例に係るＰＢＳおよび一対のスペーサ板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２２】  １．プロジェクタ
【００２３】  図１は、本技術の一実施形態に係るプロジェクタの光学系を示す図である。プロジェクタ１は、光源ユニット１０、偏光変換ユニット２０、分離合成ユニット５０、投射ユニット７０を備える。
【００２４】  １．１）光源ユニット  光源ユニット１０は、例えば図示しないがレーザ光源および蛍光体ユニットを有し、これらを用いて白色光を発生する。レーザ光源は、例えば、400nm〜500nmの波長領域内に発光強度のピーク波長を有するレーザ、すなわち青色レーザ光を発生する。このレーザ光が、蛍光体ユニットに設けられた蛍光体層を励起する励起光となる。
【００２５】  蛍光体ユニットの蛍光体層は、レーザ光源からの励起光によって励起されてその波長より長い波長領域の蛍光を発生する。すなわち、励起光の波長より長い波長領域の蛍光は、緑および赤が混合された黄色の波長領域の蛍光である。蛍光体ユニットは、また、その青色の励起光の一部を透過させることにより、青色光とその黄色の蛍光とを混色による白色光を出力する。
【００２６】  １．２）偏光変換ユニット
【００２７】  偏光変換ユニット２０は、例えば、インテグレータ素子２１、偏光変換素子２３、コンデンサレンズ２５等を有する。
【００２８】  インテグレータ素子２１は、一対のフライアイレンズ２１ａ、２１ｂで構成される。インテグレータ素子２１は、それらフライアイレンズ２１ａ、２１ｂが有する多数のマイクロレンズにより輝度が揃えられた複数の平行光を出力する。偏光変換素子２３は、インテグレータ素子２１から入射される光に含まれる一方の偏光（例えばｐ偏光）を他方の偏光（例えばｓ偏光）に変換することにより、１つの偏光に揃える機能を有する。偏光変換素子２３から出射された光は、コンデンサレンズを介して、分離合成ユニット５０に入射する。
【００２９】  １．３）分離合成ユニット
【００３０】  分離合成ユニット５０は、分離光学系ユニット３０および合成光学系ユニット４０を有する。
【００３１】  分離光学系ユニット３０は、入射側に設けられたダイクロイックミラー３１、２つのコンデンサレンズ３２、３５、２つの偏光フィルタ３３、３６、および２つのミラー３４、３７を有する。偏光フィルタ３３、３６は、投射される画像の高輝度化を実現するため、後段の偏光素子４１、４３の熱的負荷を軽減する機能を有する。高輝度化が必要なければ、これら偏光フィルタ３３、３６は不要である。偏光フィルタ３３、３６の構成としては、例えば、ワイヤグリッド、1/2波長板などが用いられる。
【００３２】  ダイクロイックミラー３１は、偏光変換ユニット２０から出射した光のうち、赤色（Ｒ）光Ｌｒを透過し、緑色（Ｇ）光Ｌｇおよび青色（Ｂ）光Ｌｂを反射する。Ｒ光Ｌｒは、コンデンサレンズ３２、偏光フィルタ３３、およびミラー３４を介して、合成光学系ユニット４０に入射する。同様に、Ｇ光ＬｇおよびＢ光Ｌｂは、コンデンサレンズ３５、偏光フィルタ３６、およびミラー３７を介して、合成光学系ユニット４０に入射する。
【００３３】  １．４）合成光学系ユニット
【００３４】  合成光学系ユニット４０は、分離光学系ユニット３０で分離された波長領域ごとの光（ＲＧＢの各光）が入射し、画像生成ユニット４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂによりそれぞれ生成された画像光を合成する機能を有する。合成光学系ユニット４０は、例えば、偏光フィルタ４１、ダイクロイックミラー４９、フィールドレンズ４２、４４、コアユニット４６、および各色ＲＧＢ用の画像生成ユニット４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂを有する。
【００３５】  偏光フィルタ４１は、例えばワイヤグリッド素子で構成されるが、これに限られない。ダイクロイックミラーは、Ｂ光Ｌｂを透過し、Ｒ光ＬｒおよびＧ光Ｌｇを反射する。
【００３６】  図２は、図１に示した光学系のうち、合成光学系ユニット４０の構成を示す。コアユニット４６は、複数の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４００、本実施形態では３つのＰＢＳ４００を有する。３つのＰＢＳ４００は、第１偏光ビームスプリッタ、第２偏光ビームスプリッタ、第３偏光ビームスプリッタとしてそれぞれ機能する。
【００３７】  ３つのＰＢＳ４００は、平面で見て（図２においてｚ方向で見て）、例えばそれぞれの偏光分離膜４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃが全体でＴ字状になるように、かつ、コアユニット４６全体がＬ字状になるように配置されている。
【００３８】  例えばコアユニット４６は、２つの入射側ＰＢＳ４００Ａ、４００Ｂ、および１つの出射側ＰＢＳ４００Ｃを備える。コアユニット４６は、入射側ＰＢＳ４００Ａの出射側面４０３および出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ａの間に配置された一対のスペーサ板４２０を備える。さらに、コアユニット４６は、入射側ＰＢＳ４００Ｂの出射側面４０３および出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ｂの間に配置された一対のスペーサ板４３０を備える。これら一対のスペーサ板４２０（４３０）によって、各ＰＢＳ４００間には空隙が形成される。
【００３９】  それら空隙には、波長選択性位相差素子４１１、４１２（光学素子）がそれぞれ配置されている。波長選択性位相差素子４１１、４１２は、出射側ＰＢＳ４００Ｃの出射側面４０７にも配置されている。
【００４０】  フィールドレンズ４２、４４は、２つの入射側ＰＢＳ４００Ａ、４００Ｂのそれぞれの入射側面４０２と、ダイクロイックミラー４９との間にそれぞれ配置されている。
【００４１】  画像生成ユニット４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは、反射型の画像生成素子４５ａおよび光学補償素子４５ｂをそれぞれ有する。画像生成素子４５ａは、例えば反射型の液晶素子である。画像生成素子４５ａは、液晶素子に限られず、デジタルマイクロミラーを利用した表示素子であってもよい。画像生成ユニット４５Ｒ、４５Ｂは、入射側ＰＢＳ４００Ａの２つの側面（入射側面４０２、出射側面４０３以外の側面）に沿ってそれぞれ配置されている。画像生成ユニット４５Ｇは、入射側ＰＢＳ４００Ｂの１つの側面（入射側面４０２、出射側面４０３以外の側面）に沿って配置されている。光学補償素子４５ｂとしては、例えば1/4波長板が用いられる。
【００４２】  コアユニット４６の詳細な構成については後述する。
【００４３】  入射側ＰＢＳ４００Ａに入射したＲ光Ｌｒのうちｐ偏光成分は、偏光分離膜４０１Ａを透過し、画像生成ユニット４５Ｒに入射する。画像生成ユニット４５Ｒは、受けた光に基づきｓ偏光の赤の画像光（Ｒ画像光）を出力し、それを入射側ＰＢＳ４００Ａに戻す。戻されたｓ偏光のＲ画像光は、偏光分離膜４０１Ａで反射され、波長選択性位相差素子４１１に入射する。
【００４４】  入射側ＰＢＳ４００Ａに入射したＢ光Ｌｂのうちｓ偏光成分は、偏光分離膜４０１Ａで反射され、画像生成ユニット４５Ｂに入射する。画像生成ユニット４５Ｂは、受けた光に基づきｐ偏光の青の画像光（Ｂ画像光）を出力し、それを入射側ＰＢＳ４００Ａに戻す。戻されたｐ偏光のＢ画像光は、偏光分離膜４０１Ａを透過し、波長選択性位相差素子４１１に入射する。
【００４５】  入射側ＰＢＳ４００Ｂに入射したＧ光Ｌｇのうちｓ偏光成分は、偏光分離膜４０１Ｂで反射され、画像生成ユニット４５Ｇに入射する。画像生成ユニット４５Ｇは、受けた光に基づきｐ偏光の緑の画像光（Ｇ画像光）を出力し、それを入射側ＰＢＳ４００Ｂに戻す。戻されたｓ偏光のＧ画像光は、偏光分離膜４０１Ｂを透過し、波長選択性位相差素子４１２に入射する。
【００４６】  波長選択性位相差素子４１１により、ｓ偏光のＲ画像光はｐ偏光に変換され、出射側ＰＢＳ４００Ｃおよび波長選択性位相差素子４１３を透過して、投射ユニット７０（図１参照）に入射する。また、ｐ偏光のＢ画像光は、波長選択性位相差素子４１１を透過し、出射側ＰＢＳ４００Ｃおよび波長選択性位相差素子４１３を透過して、投射ユニット７０に入射する。
【００４７】  ｐ偏光のＧ画像光は、波長選択性位相差素子４１２でｓ偏光に変換され、出射側ＰＢＳ４００Ｃの偏光分離膜４０１Ｃで反射される。そして、Ｇ画像光は、波長選択性位相差素子４１３でｐ偏光に変換され、投射ユニット７０に入射する。
【００４８】  投射ユニット７０は、図示しない投射レンズを主に備え、入射した光を投射する。
【００４９】  図３は、合成光学系ユニット４０（コアユニット４６）を示す斜視図である。３つのＰＢＳ４００は、例えばすべて同じ直方体形状で構成されている。一対のスペーサ板４２０はそれぞれ直方体状で構成され、主面４２２と、当接面（第１当接面および第２当接面）４２１とを有する。当接面４２１は、ＰＢＳ４００Ａの出射側面４０３および出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ａに当接し、接着剤によりそれら面同士が固定されることで、一対のスペーサ板４２０がそれら２つのＰＢＳ４００Ａおよび４００Ｃに固定されている。
【００５０】  入射側ＰＢＳ４００Ｂ（の出射側面４０３）および出射側ＰＢＳ４００Ｃ（の入射側面４０５ｂ）間に接着、固定された一対のスペーサ板４３０も、一対のスペーサ板４２０と同様の構成を有する。すなわち、スペーサ板４３０は、入射側ＰＢＳ４００Ｂおよび出射側４００Ｃに当接する当接面４３１を有し、また、それらに垂直な主面４３２を有する。
【００５１】  例えば、スペーサ板４２０の主面４２２の面積は、当接面４２１より大きい面積となっている。すなわち、スペーサ板４２０は、主面４２２がｘ方向に対して垂直に配置されるような（スペーサ板４２０の厚さａ（図２参照）の方向がｘ方向になるような）姿勢で、入射側ＰＢＳ４００Ａおよび出射側ＰＢＳ４００Ｃの間に設けられている。同様に、スペーサ板４３０は、主面４３２がｙ方向に対して垂直に配置されるような（スペーサ板４３０の厚さａの方向がｙ方向になるような）姿勢で、入射側ＰＢＳ４００Ｂおよび出射側ＰＢＳ４００Ｃの間に設けられている。設計者は、空隙に配置される波長選択性位相差素子４１１、４１２の厚さに応じて、それら主面４２２、４３２の大きさ（図２で示す幅ｂ）を適宜設計することができる。
【００５２】  図２に示すように、波長選択性位相差素子４１１の厚さｃは、スペーサ板４２０の主面４２２の幅ｂより小さく設計されている。同様に、波長選択性位相差素子４１２の厚さ（ｘ方向の厚さ）ｃは、スペーサ板４３０の主面４３２の幅ｂより小さく設計されている。このように構成されるのは、波長選択性位相差素子４１１、４１２を交換可能にするためである。
【００５３】  なお、波長選択性位相差素子を交換不可とする設計では、波長選択性位相差素子４１１、４１２の厚さは、それら主面４２２、４３２の幅と実質的に同じに設計されていてもよい。
【００５４】  以上のように、板状に構成されるスペーサ板４２０（４３０）が対をなし、それらスペーサ板４２０（４３０）の当接面４２１（４３１）に、入射側ＰＢＳ４００Ａ（４００Ｂ）の出射側面４０３および出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ａ（４０５ｂ）が面接触で当接するように配置される。このような構成により、合成光学系ユニット４０の剛性を高めることができる。これにより、これらＰＢＳ４００（の偏光分離膜）の相対的な位置精度を高精度に維持することができ、所期の光学特性を維持できる。
【００５５】  また、特許文献１に記載されているように、偏光ビームスプリッタをベース台および額縁により支持、連結する構成に比べ、本実施形態によれば、一対のスペーサ板４２０（４３０）という簡易な構成で、高剛性な合成光学系ユニット４０を実現できる。
【００５６】  スペーサ板４２０、４３０は、ＰＢＳ４００のプリズムの材料と同じ、またはそれに近いガラスで構成されている。これにより、スペーサ板４２０、４３０の熱膨張を小さく抑えることができる。また、スペーサ板４２０、４３０およびＰＢＳ４００の熱膨張係数を、同じか、または近くすることができるので、合成光学系ユニット４０の歪の発生を抑えることができる。
【００５７】  スペーサ板４２０（４３０）のそれぞれの最長辺は、図３においてｚ方向に沿う辺である。その最長辺が、ＰＢＳ４００の出射側面４０３および入射側面４０５ａ（４０５ｂ）の一辺（具体的にはｚ方向の辺である最長辺）に平行になるように配置される。また、スペーサ板４２０（４３０）の最長辺の長さが、出射側面４０３および入射側面４０５ａ（４０５ｂ）の一辺の半分以上になるように構成される。本実施形態では、スペーサ板４２０（４３０）のｚ方向の長さは、ＰＢＳ４００のｚ方向の一辺の長さと実質的に同じになっている。
【００５８】  このような構成により、熱膨張によって、一対のスペーサ板４２０（４３０）を挟む２つのＰＢＳ４００が、相対的に、それら最長辺に沿う方向（ｚ方向）から傾くことを最も効果的に抑制できる。
【００５９】  図４は、合成光学系ユニット４０に、ハウジングベース６０が取り付けられた例を示す斜視図である。図５は、図４におけるｘ方向に沿うＡ−Ａ線断面で見た図である。
【００６０】  ハウジングベース６０は、枠部６１および上板部６３を有する。枠部６１は、入射側ＰＢＳ４００Ａ、４００Ｂの入射側面４０２に沿って、それを囲むように取り付けられている。上板部６３は、主に入射側ＰＢＳ４００Ａ、４００Ｂの上面部に設けられ、平面で見て（ｚ方向で見て）蝶型になっている。上板部６３は、板バネ（押さえ部材）６８が取り付けられる取付部６３ａおよびスリット６３ｂを有する。一方の取付部６３ａおよびスリット６３ｂは、入射側ＰＢＳ４００Ａおよび出射側ＰＢＳ４００Ｃ間の上部に設けられている。他方の取付部６３ａおよびスリット６３ｂは、入射側ＰＢＳ４００Ｂおよび出射側ＰＢＳ４００Ｃ間の上部に設けられている。
【００６１】  板バネ６８は、図５に示すように、固定部６８ａと押さえ板部６８ｂとを有し、概略Ｌ字形状をなしている。固定部６８ａが、ネジにより取付部６３ａに固定され、押さえ板部６８ｂが、上板部６３のスリット６３ｂを介して空隙内に挿入されている。押さえ板部６８ｂの下端には押さえ片６８ｃが突出して設けられている。このような板バネ６８により、波長選択性位相差素子４１１、４１２が、出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ａ、４０５ｂに押さえ付けられるようにそれぞれ保持されている。
【００６２】  なお、波長選択性位相差素子４１１、４１２の下端部は、下部に配置されたキャップ部材１２０に当接して支持されている。
【００６３】  このようなハウジングベース６０および板バネ６８の構成によれば、例えばこの合成光学系ユニット４０のメンテナンス時に、作業者が、板バネ６８およびハウジングベース６０を取り外して、波長選択性位相差素子４１１、４１２を容易に交換等することができる。
【００６４】  ２．他の実施形態に係るスペーサ板または合成光学系ユニットの例
【００６５】  次に、本技術の他の実施形態に係るスペーサ板または合成光学系ユニットについて説明する。これ以降の説明では、上記第１実施形態に係る合成光学系ユニット４０またはコアユニット４６が含む部材や機能等について実質的に同様の要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００６６】  ２．１）例１  図６は、合成光学系ユニット４０の一部、例えば、入射側ＰＢＳ４００Ａの出射側面４０３（または、出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ａ（４０５ｂ））および一対のスペーサ板を示す側面図である。一対のスペーサ板４４０のｚ方向の長さは、ＰＢＳ４００の側面のｚ方向の長さより短く、かつ、それの半分以上となっている。一方のスペーサ板４４０は、例えばその上端位置がＰＢＳ４００の上端位置と一致するように、ＰＢＳ４００の側面に当接して固定されている。他方のスペーサ板４４０は、例えばその下端位置がＰＢＳ４００の下端位置と一致するように、その側面に当接して固定されている。
【００６７】  このような構成によれば、波長選択性位相差素子４１１、４１２の上面および下面だけでなく、その側面も、合成光学系ユニット４０（コアユニット４６）の外気にさらすことができる。これにより、波長選択性位相差素子４１１、４１２を効果的に冷却することができる。また、ＰＢＳ４００の入射側面（出射側面）の冷却効果を高めることができる。
【００６８】  ２．２）例２  図７は、図６と同様に、ＰＢＳ４００の側面および一対のスペーサ板を示す図である。この例では、一対のスペーサ板４５０のそれぞれが、その長さ方向で複数のピースに分割されて構成されている。図では分割されたピース数は３つとされているが、２つでも、４つ以上でもよい。一方のスペーサ板４５０のｚ方向における分割位置が、他方のスペーサ板４５０のそれと異なっていてもよい。この構成によっても、波長選択性位相差素子４１１、４１２を効果的に冷却することができる。
【００６９】  ２．３）例３  図８は、２つのＰＢＳ４００の外部側面および一対のスペーサ板を示す図である。一対のスペーサ板４６０は、その主面４６２に設けられた１つまたは複数（図では３つ）の貫通穴４６１を有する。貫通穴４６１は、通気口として利用でき、冷却効果を高めることができる。
【００７０】  ２．４）例４  図９は、図６、７と同様、ＰＢＳ４００の出射側面または入射側面、および一対のスペーサ板を示す図である。この例では、一対のスペーサ板４７０は、そのそれら出射側面または入射側面の最長辺に直交する一辺（横方向の辺）に平行になるように、ｚ方向に配列される。この例の場合、波長選択性位相差素子４１１、４１２は、横方向（例えばｘ方向）に挿入されおよび取り出されるようにして、交換作業が行われる。
【００７１】  図９に示した例を、図６〜８に示した例と同様に適宜変更することも可能である。
【００７２】  ３．他の種々の実施形態
【００７３】  本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【００７４】  上記スペーサ板４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０の材料はガラスであったが、ガラスに近い熱膨張率を有する他の材料であってもよい。それらの材料として、例えばSUS430、コバール、42アロイ等が挙げられる。
【００７５】  上記実施形態では、波長選択性位相差素子４１１、４１２は、出射側ＰＢＳ４００Ｃの入射側面４０５ａ（４０５ｂ）に当接するように押さえ部材（板バネ６８）で保持されていた。しかし、波長選択性位相差素子４１１、４１２は、入射側ＰＢＳ４００Ａ、４００Ｂの出射側面４０３に押さえ部材で保持されていてもよい。
【００７６】  上記実施形態では、２つのＰＢＳ４００間に設けられた一対のスペーサ板４２０は、それら２つのＰＢＳ４００に当接する当接面４２１の面積が、それら当接面４２１に垂直な面（上記実施形態では主面４２２）の面積より小さい形態を示した。しかし、一対のスペーサ板は、当接面の面積が、それら当接面に垂直な面の面積より大きい形態を有していてもよい。
【００７７】  上記実施形態に係るＰＢＳ４００の形状は直方体形状であったが、立方体であってもよい。
【００７８】  上記実施形態のように、ＰＢＳ４００が、直方体の場合、ｚ方向に最長辺が沿うように配置されたが、例えばｘまたはｙ方向にその最長辺が沿うように配置されてもよい。
【００７９】  以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。
【００８０】  なお、本技術は以下のような構成もとることができる。（１）  光が入射する入射側面および光が出射する出射側面を有する複数の偏光ビームスプリッタと、  第１当接面と、前記第１当接面の反対側に設けられた第２当接面とをそれぞれ有し、前記複数の偏光ビームスプリッタのうち第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面に前記第１当接面が面接触でそれぞれ固定され、かつ、第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に前記第２当接面が面接触でそれぞれ固定されるように、前記第１偏光ビームスプリッタおよび前記第２偏光ビームスプリッタ間に配置された一対のスペーサ板と、  前記一対のスペーサ板の間に配置された光学素子と  を具備する合成光学系ユニット。（２）  （１）に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のそれぞれは、ガラスで構成される  合成光学系ユニット。（３）  （１）または（２）に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のそれぞれは、前記第１当接面および前記第２当接面の面積より大きい面積で設けられた、それらスペーサ板の厚さ方向に垂直な主面を有する  合成光学系ユニット。（４）  （１）から（３）のうちいずれか１つに記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の一辺に平行になるように配置され、かつ、それらスペーサの最長辺の長さが、前記出射側面および前記入射側面の前記一辺の半分以上になるように構成される  合成光学系ユニット。（５）  （４）に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の最長辺に平行になるように配置されるように設けられる  合成光学系ユニット。（６）  （４）に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板は、それらスペーサ板のそれぞれの最長辺が、前記出射側面および前記入射側面の最長辺に直交する一辺に平行になるように配置されるように設けられる  合成光学系ユニット。（７）  （３）に記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のうち少なくとも一方は、前記主面を貫通する穴を有する  合成光学系ユニット。（８）  （１）から（７）のうちいずれか１つに記載の合成光学系ユニットであって、  前記一対のスペーサ板のうち少なくとも一方は、分割された複数の板で構成される  合成光学系ユニット。（９）  （１）から（８）のうちいずれか１つに記載の合成光学系ユニットであって、  前記第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面、または、前記第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に、前記光学素子を押さえ付けるように保持する押さえ部材  をさらに具備する合成光学系ユニット。（１０）  （１）から（９）のうちいずれか１つに記載の合成光学系ユニットであって、  前記光学素子は、波長選択性位相差素子である  合成光学系ユニット。（１１）  光源ユニットと、  前記光源ユニットから出射された光を、波長領域ごとに分離する分離光学系と、  前記波長領域ごとの光を用いた画像光をそれぞれ生成する画像生成素子と、  前記分離光学系で分離された前記波長領域ごとの光が入射し、それら画像生成素子によりそれぞれ生成された画像光を合成する合成光学系ユニットとを具備し、  前記合成光学系ユニットは、    光が入射する入射側面および光が出射する出射側面を有する複数の偏光ビームスプリッタと、    第１当接面と、前記第１当接面の反対側に設けられた第２当接面とをそれぞれ有し、前記複数の偏光ビームスプリッタのうち第１偏光ビームスプリッタの前記出射側面に前記第１当接面が面接触でそれぞれ固定され、かつ、第２偏光ビームスプリッタの前記入射側面に前記第２当接面が面接触でそれぞれ固定されるように、前記第１偏光ビームスプリッタおよび前記第２偏光ビームスプリッタ間に配置された一対のスペーサ板と、    前記一対のスペーサ板の間に配置された光学素子とを有する  プロジェクタ。
【符号の説明】
【００８１】  １…プロジェクタ  １０…光源ユニット  ２０…偏光変換ユニット  ３０…分離光学系ユニット  ４０…合成光学系ユニット  ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂ…画像生成ユニット  ４５ａ…画像生成素子  ４５ｂ…光学補償素子  ４６…コアユニット  ５０…分離合成ユニット  ６０…ハウジングベース  ７０…投射ユニット  ４００…ＰＢＳ  ４００Ａ、４００Ｂ…入射側ＰＢＳ  ４００Ｃ…出射側ＰＢＳ  ４０２、４０５ａ、４０５ｂ…入射側面  ４０３…出射側面  ４１１、４１２…波長選択性位相差素子  ４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０…スペーサ板  ４２１、４３１…当接面
【図１】
2018020851.tif 000003
【図２】
2018020851.tif 000004
【図３】
2018020851.tif 000005
【図４】
2018020851.tif 000006
【図５】
2018020851.tif 000007
【図６】
2018020851.tif 000008
【図７】
2018020851.tif 000009
【図８】
2018020851.tif 000010
【図９】
2018020851.tif 000011
【国際調査報告】
2018020851.tif 000012
2018020851.tif 000013
2018020851.tif 000014
2018020851.tif 000015