(57)【要約】【課題】ガラス基板の温度上昇により熱応力が発生した際に、熱応力を抑制することにより、コントラスト低下を抑制する偏光板、光学装置、及びプロジェクターを提供する。【解決手段】偏光板は、板状の基材としての結晶化ガラス３３１１と、結晶化ガラス３３１１の表面に無機部材としてのアルミニウムで形成される偏光層３３１２とを備えている。また、結晶化ガラス３３１１は、熱伝導率が、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下で、熱膨張係数が、−１×１０-7／Ｋ以上、＋１×１０-7／Ｋ以下で、結晶化ガラス３３１１の基材厚をｔ、係数をα、面内温度差をΔＴとした場合、ｔ≦α・ΔＴ-1で、係数αは、面内コントラスト比をβとした場合、α＝１１．０７・β-1で、構成されている。【選択図】図３
2012133188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の基材と、当該基材の表面に無機部材で形成される偏光層とを備えた偏光板であって、
前記基材は、結晶化ガラスよりなり、
前記基材は、
熱伝導率が、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下で、
熱膨張係数が、−１×１０-7／Ｋ以上、＋１×１０-7／Ｋ以下で、
前記結晶化ガラスの基材厚をｔ、前記偏光板本体の面内コントラスト比をβ、前記基材の面内温度差をΔＴとした場合、
ｔ≦α・ΔＴ-1、かつ、α＝１１．０７・β-1の関係を満たすことを特徴とする偏光板。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光板と、
入射した赤色光、緑色光、及び青色光のそれぞれを変調して透過する３つの液晶パネルと、
を備えることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置であって、
前記緑色光を変調する前記液晶パネルの射出側に配置された第１偏光板と、当該第１偏光板の射出側に配置された第２偏光板と、を備え、
前記偏光板は、少なくとも前記第１偏光板に備えられていることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
光束を射出する光源と、
請求項２または請求項３に記載の光学装置と、
を備えていることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板、光学装置、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を画像信号に基づき光変調装置としての例えば液晶パネルで変調して画像を投写するプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターでは、液晶パネルの前段に入射側偏光板が設置され、後段に射出側偏光板が設置されている。なお、入射側偏光板は、光源からの光に対して液晶パネルの表示に必要な偏光成分を透過し、表示に不要な偏光成分を吸収する。また、射出側偏光板は、液晶パネルで光を変調した後の射出偏光成分を偏光状態に応じて、透過及び吸収する。偏光板は、有機フィルムを透光性の基板（例えばガラス基板）に貼付したもの（いわゆる有機偏光板）や、透光性の基板（例えばガラス基板）の表面に蒸着やスパッタ等で無機部材の偏光層を形成したもの（いわゆる無機偏光板）が知られている。
【０００３】
特許文献１では、環状に形成された可撓性の帯状の偏光板を液晶表示手段の周囲を囲むように、かつ、移動可能に支持体で支持し、その帯状偏光板を移動させながら、その偏光板を介して光を液晶表示手段に照射することにより、偏光板の同一箇所に連続的に熱および光が照射され、偏光板を劣化することを避けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７５８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロジェクターが動作した場合、特に射出側偏光板は、光吸収により温度が上昇する。特許文献１では、偏光板を移動させても、ガラス基板を備えていないため、偏光板自体の温度上昇が著しくなり、歪や変形が生じ、画質に影響を及ぼすことが考えられる。
【０００６】
また、有機偏光板や無機偏光板に使われるガラス基板は、プロジェクターが動作した状態では、一般的に中央部の温度が高い状態（面内温度差が発生した状態）となる。面内温度差により、ガラス基板に発生した熱応力により位相差が発生する。また、コントラストは、偏光層の偏光軸（透過軸または吸収軸）に対する角度が大きい位相差に影響を受けやすく、４５度傾いた方向の位相差に最も影響を受けやすい。プロジェクターにおいては、偏光軸は矩形の基板の辺に平行あるいは直交であることが多く、位相差の方向が矩形の辺に対して大きい角度となる方向においてコントラストに影響を与えやすくなり、４５度の方向の位相差が最もコントラストに影響を与えやすいといえる。矩形のガラス基板では、中央部に比べて四隅においてこのような位相差の影響を受けやすく、四隅においてコントラストが著しく低下する。言い換えると、全黒表示で四隅方向の光が抜けやすくなる。このように、ガラス基板の温度上昇で、面内温度差が大きくなり、熱応力が発生した際の、コントラスト低下が課題となっていた。
従って、ガラス基板の温度が上昇した際に、熱応力を抑制することにより、コントラスト低下を抑制する偏光板、光学装置、及びプロジェクターが要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
（適用例１）本適用例に係る偏光板は、板状の基材と、基材の表面に無機部材で形成される偏光層とを備えた偏光板であって、基材は、結晶化ガラスよりなり、基材は、熱伝導率が、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下で、熱膨張係数が、−１×１０-7／Ｋ以上、＋１×１０-7／Ｋ以下で、結晶化ガラスの基材厚をｔ、偏光板本体の面内コントラスト比をβ、基材の面内温度差をΔＴとした場合、ｔ≦α・ΔＴ-1、かつ、α＝１１．０７・β-1の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
このような偏光板によれば、偏光板本体の面内コントラスト比と、面内温度差と、使用する結晶化ガラスの基材厚みを上述の式により規定することで、ガラス基板の温度上昇により熱応力が発生した際に、面内温度差を許容可能な範囲内で維持でき、ガラス基板の熱応力を抑制できる偏光板が実現する。また、設定した面内コントラスト比を維持できることで、コントラスト低下を抑制できる偏光板が実現する。
【００１０】
（適用例２）本適用例に係る光学装置は、上述した偏光板と、入射した赤色光、緑色光、及び青色光のそれぞれを変調して透過する３つの液晶パネルと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような光学装置によれば、３つの液晶パネルに対して、適宜偏光板を用いることで、熱応力を抑制でき、コントラスト低下を抑制する光学装置を実現することができる。
【００１２】
（適用例３）上記適用例に係る光学装置において、緑色光を変調する液晶パネルの射出側に配置された第１偏光板と、第１偏光板の射出側に配置された第２偏光板と、を備え、偏光板は、少なくとも第１偏光板に備えられていることが好ましい。
【００１３】
このような光学装置によれば、上述する偏光板を第１偏光板に備えることにより、温度負荷が大きくなる緑色光による温度を第１偏光板で受けると共に、第１偏光板のガラス基板の熱応力を抑制することができる。従って、第２偏光板での温度上昇が抑えられることにより、コントラスト低下を抑制できる光学装置が実現できる。
【００１４】
（適用例４）本適用例に係るプロジェクターは、光束を射出する光源と、上述したいずれかの光学装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
このようなプロジェクターによれば、光源と、コントラスト低下を抑制する光学装置を備えることにより、高輝度な光源を用いても、コントラスト低下を抑制できるプロジェクターが実現でき、投写画像のコントラストを維持すると共に、高輝度化と高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る光学ユニット及び冷却機構を模式的に示す平面図。
【図２】光学装置の構成を模式的に示す拡大図。
【図３】面内コントラスト比を設定した場合の基材厚と面内温度差との上限値をグラフ化した図。
【図４】面内コントラスト比に対する基材厚と面内温度差との関係式（近似式）による係数の対応を示す図。
【図５】面内コントラスト比と係数との関係をグラフ化した図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）
【００１８】
図１は、実施形態に係る光学ユニット２及び冷却機構５を模式的に示す平面図である。図１を参照して、プロジェクター１の光学ユニット２及び冷却機構５の構成及び動作を簡略に説明する。
【００１９】
プロジェクター１は、光源装置２１（光源ランプ２１１）から射出された光束を光変調装置（液晶パネル３２）で画像情報に基づいて変調し、投写レンズ装置２６でスクリーンＳＣに拡大投写する装置である。プロジェクター１の筺体１０内部には、光学ユニット２、冷却機構５、プロジェクター１の動作を統括制御する制御部（図示省略）を含む回路構成部（図示省略）等を備えている。
【００２０】
本実施形態の光学ユニット２は、図１に示すように、光源装置２１、照明光学装置２２、色分離光学装置２３、リレー光学装置２４、光学装置３、投写レンズ装置２６、及び光学部品用筺体２７を備えている。
【００２１】
光源装置２１は、光源ランプ２１１及びリフレクター２１２を有している。光源装置２１は、光源ランプ２１１の発光による光束をリフレクター２１２で反射させて、照明光学装置２２に射出するものである。なお、本実施形態の光源ランプ２１１は、超高圧水銀ランプ等の放電式ランプを採用している。
【００２２】
照明光学装置２２は、光源装置２１から射出された光束に対し、照明光軸Ｌに直交する面内での照度を均一化するためのものである。照明光学装置２２は、レンズアレイ２２１，２２２、偏光変換素子２２３、及び重畳レンズ２２４を有している。また、照明光学装置２２は、３つのフィールドレンズ２２５を有している。フィールドレンズ２２５は、光学装置３の３つの光変調装置の手前に配置され、レンズアレイ２２２から射出された各部分光束をその中心軸に対して平行な光束に変換する。
【００２３】
色分離光学装置２３は、照明光学装置２２からの照明光束を赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、及び青色（Ｂ）光の３つの色光に分離して、対応する３つの光変調装置に導光するものである。色分離光学装置２３は、ダイクロイックミラー２３１，２３２、及び反射ミラー２３３を有している。
【００２４】
リレー光学装置２４は、色分離光学装置２３で分離された色光（本実施形態ではＢ光）に対し、光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長くなるため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止し、光変調装置（本実施形態ではＢ光用光変調装置）まで導くものである。リレー光学装置２４は、入射側レンズ２４１、リレーレンズ２４３、及び反射ミラー２４２，２４４を有している。
【００２５】
光学装置３は、各光変調装置に入射した各色光を画像信号に基づいて変調し、色合成光学装置で合成するものである。光学装置３は、光変調装置を構成する３つの液晶パネル３２、３つの液晶パネル３２に対応して設置される入射側偏光板３１及び射出側偏光板３３、及び色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３５を有している。また、３つの液晶パネル３２は、透過型を採用しており、Ｒ光用光変調装置としてのＲ光用液晶パネル３２Ｒ、Ｇ光用光変調装置としてのＧ光用液晶パネル３２Ｇ、及びＢ光用光変調装置としてのＢ光用液晶パネル３２Ｂで構成されている。なお、光学装置３の詳細は後述する。
【００２６】
投写レンズ装置２６は、投写レンズ２６１を有し、光学装置３（色合成光学装置）で合成された画像光をスクリーンＳＣに拡大投写する。なお、投写レンズ装置２６は、入射する画像光をズーム調整及びフォーカス調整する機能を有する。投写レンズ２６１は、１つ又は複数のレンズを１つのレンズ群として、複数のレンズ群を備えている。
【００２７】
光学部品用筺体２７は、内部に所定の照明光軸Ｌが設定され、上述した各光学装置２１〜２４，３，２６を照明光軸Ｌに対する所定位置に収納する。
【００２８】
冷却機構５は、光学ユニット２で発熱する光学部品（光源装置２１、偏光変換素子２２３、光学装置３等）に対して、筺体１０内部に外気を導入して冷却する機構である。図１では、光学装置３を冷却する外気の概流動を矢印で示している。また、併せて、回路構成部で発熱する電気部品等も冷却する。冷却機構５は、筺体１０側面に設置されて外気を導入（吸気）する吸気口５１と、吸気した外気を冷却する光学部品に流動するダクト（図示省略）と、外気の吸気、流動、及び冷却する光学部品への吹き付けの動力源となる冷却ファン５２等を備えて構成される。なお、冷却機構５は、図示省略するが、発熱する部品から熱を奪って温まった筺体１０内部の空気を筺体１０外部（プロジェクター１の外部）に排気することも行う。冷却機構５が動作することにより、プロジェクター１内部の温度を適正に保持することができる。
【００２９】
図２は、光学装置３の構成を模式的に示す拡大図である。図２を参照して、光学装置３の構成を説明する。
本実施形態のプロジェクター１は、高輝度を実現している。そのため、光源装置２１は高電力で駆動され、射出される光量も多くなる。これにより、光学装置３に加わる光量も多くなる。
【００３０】
光学装置３は、上述した３つの液晶パネル３２（Ｒ光用液晶パネル３２Ｒ、Ｇ光用液晶パネル３２Ｇ、Ｂ光用液晶パネル３２Ｂ）で構成される。また、各液晶パネル３２の入射側には、それぞれ入射側偏光板３１（Ｒ光用入射側偏光板３１Ｒ、Ｇ光用入射側偏光板３１Ｇ、Ｂ光用入射側偏光板３１Ｂ）が構成される。３つの入射側偏光板３１は、いわゆる有機偏光板として構成され、それぞれ水晶板を基板として、その表面に有機フィルムで形成される偏光板が貼付されて構成されている。なお、入射側偏光板３１は、入射して吸収される偏光成分（光束）による発熱に対して、熱伝導率の高い水晶板を介することで、冷却機構５により放熱させて冷却している。
【００３１】
また、各液晶パネル３２の射出側には、それぞれ射出側偏光板３３（Ｒ光用射出側偏光板３３Ｒ、Ｇ光用射出側偏光板３３Ｇ、Ｂ光用射出側偏光板３３Ｂ）が構成される。Ｒ光用射出側偏光板３３Ｒ及びＢ光用射出側偏光板３３Ｂは、いわゆる有機偏光板として構成され、水晶板を基板として、その表面に有機フィルムで形成される偏光板が貼付されて構成されている。なお、Ｒ光用射出側偏光板３３Ｒ及びＢ光用射出側偏光板３３Ｂは、入射して吸収される偏光成分（光束）による発熱に対して、熱伝導率の高い水晶板を介することで、冷却機構５により放熱させて冷却している。
【００３２】
Ｇ光用液晶パネル３２Ｇの射出側に構成されるＧ光用射出側偏光板３３Ｇは、第１偏光板３３１と、第１偏光板３３１の射出側に構成される第２偏光板３３２との２つの偏光板で構成されている。第１偏光板３３１は、いわゆる無機偏光板として構成され、Ｇ光用液晶パネル３２Ｇから射出される光量に対して、全黒表示の場合、約８０％（約７０％は吸収し、約１０％を反射する）を受ける仕様としている。また、第２偏光板３３２は、いわゆる有機偏光板として構成され、第１偏光板３３１を透過した約２０％を受ける仕様としている。
【００３３】
第１偏光板３３１は、本実施形態では、結晶化ガラス３３１１を基板として、その表面に蒸着やスパッタ等で無機部材の偏光層３３１２が形成されている。なお、結晶化ガラス３３１１として本実施形態ではネオセラムを採用している。また、偏光層３３１２を形成する無機部材として本実施形態ではアルミニウムを採用している。第２偏光板３３２は、水晶板を基板として、その表面に有機フィルムで形成される偏光板が貼付されて構成されている。
【００３４】
また、Ｒ光用射出側偏光板３３ＲとＢ光用射出側偏光板３３Ｂの射出側には、位相差板３４（Ｒ光用位相差板３４Ｒ、Ｂ光用位相差板３４Ｂ）が構成されている。Ｒ光用位相差板３４Ｒ、Ｂ光用位相差板３４Ｂは、クロスダイクロイックプリズム３５の、Ｒ光、Ｂ光が入射する面にそれぞれ貼付されている。位相差板３４は、クロスダイクロイックプリズム３５を介して各色光を合成して投写する前段において、Ｇ光の偏光方向と、Ｒ光及びＢ光の偏光方向とを揃える働きを行う。
【００３５】
次に、第１偏光板３３１に関して説明する。
発明者らは、上記で概説明した第１偏光板３３１に関して、第１偏光板３３１をいわゆる無機偏光板として構成するための条件を実験を基に考案した。以降で、その内容を説明する。
【００３６】
本実施形態では、水晶やサファイアのように、熱伝導率が高い部材を使用せず、熱伝導率が以降に示すように低い結晶化ガラス３３１１を用いることを前提としている。本実施形態では、熱伝導率が、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下で、熱膨張係数が、−１×１０-7／Ｋ以上、＋１×１０-7／Ｋ以下となる結晶化ガラスを用いる。
【００３７】
また、本実施形態では、応力σの式（（１）式）と、位相差の式（（２）式）と、発明者らの実験値に基づいて、面内コントラスト比β、面内温度差ΔＴ、基材（結晶化ガラス３３１１）の厚さ（基材厚ｔ）の関係式を求めた。
【００３８】
応力σは、熱膨張係数ａ、ヤング率Ｅ、面内温度差ΔＴとした場合、
応力σ＝ａ・Ｅ・ΔＴ          ・・・・・・（１）
で表される。
また、位相差は、光弾性係数Ｂ（一定応力が発生した場合に変化する屈折率に関する定数）、基材厚ｔ、応力σとした場合、
位相差＝Ｂ・ｔ・σ            ・・・・・・（２）
で表される。
【００３９】
上記（１）式、（２）式により、基材厚ｔと位相差とは線形で比例する関係にあり、基材厚ｔと面内コントラスト比βとは線形で逆比例する関係となる。なお、面内温度差ΔＴと面内コントラスト比β、及び面内温度差ΔＴと基材厚ｔとは、線形で逆比例する関係となる。
【００４０】
ここで、面内温度差ΔＴとは、プロジェクター１が動作して矩形状の第１偏光板３３１が光を吸収して発熱した場合、その結晶化ガラス３３１１の面内における発熱温度の最高温度と最低温度との差をいう。本実施形態の結晶化ガラス３３１１においては、略中心部は最高温度となり、四隅方向が最低温度となる。
【００４１】
また、発明者らの実験では、上記規格を満足する結晶化ガラス３３１１として本実施形態ではネオセラムを採用している。また、ネオセラムの基材厚ｔは０．４ｍｍである。実験により、面内温度差ΔＴが４８．３℃のとき、面内コントラスト比βが０．５７３であることを確認した。
【００４２】
なお、面内コントラスト比βとは、第１偏光板３３１の面内における最大となるコントラスト比をいう。本実施形態の第１偏光板３３１においては、略中心部がコントラストが高くなり、四隅方向がコントラストが低くなる。面内コントラスト比βは、中心部のコントラストに対する周辺のコントラストの比率の最大値となる。
【００４３】
ここで、（１）式と、（２）式と、実験値により、面内コントラスト比βを決めると、それを確保するために必要な面内温度差ΔＴと基材厚ｔとの上限値が決まる。
【００４４】
図３は、面内コントラスト比βを設定した場合の基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの上限値をグラフ化した図であり、図３（ａ）は、面内コントラスト比βを０．１に設定した場合の図であり、図３（ｂ）は、面内コントラスト比βを０．３に設定した場合の図である。
【００４５】
図３において、縦軸は基材厚ｔ（単位ｍｍ）を示し、横軸は面内温度差ΔＴ（単位℃）を示している。図３は、実験値をベースとして、上述した応力σと位相差の関係式（（１）式、（２）式）に基づいて数ポイントを計算で求め、そのポイントに近似する曲線をそれぞれ数式化することで作成している。
【００４６】
図３（ａ）において、面内コントラスト比βを０．１とした場合、この値を確保するために必要となる基材厚ｔと面内温度差ΔＴは、両軸と曲線とで囲まれた斜線領域Ａで示す範囲となる。また、図３（ｂ）において、面内コントラスト比βを０．３とした場合、この値を確保するために必要となる基材厚ｔと面内温度差ΔＴは、同様に、両軸と曲線とで囲まれた斜線領域Ｂで示す範囲となる。
【００４７】
図３（ａ）、図３（ｂ）における、それぞれの基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの関係を数式化した関係式（近似式）は以下で表される。
図３（ａ）において、基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの関係式は、
基材厚ｔ＝１１０．７０４・ΔＴ-1        ・・・・・・（３）
の式として近似できる。
図３（ｂ）において、基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの関係式は、
基材厚ｔ＝３６．９０１・ΔＴ-1          ・・・・・・（４）
の式として近似できる。
【００４８】
図３（ａ）において、上述したように、面内コントラスト比βを０．１とした場合、この値を確保するために必要となる基材厚ｔと面内温度差ΔＴは、斜線領域Ａで示す範囲となることを説明した。これを言い換えると、面内コントラスト比βを０．１とした場合、この値を確保するために必要となる基材厚ｔは、（３）式により、
ｔ≦１１０．７０４・ΔＴ-1          ・・・・・・（５）
の範囲（斜線領域Ａ）として表すことができる。
また、同様に、図３（ｂ）において、面内コントラスト比βを０．３とした場合、この値を確保するために必要となる基材厚ｔは、（４）式により、
ｔ≦３６．９０１・ΔＴ-1            ・・・・・・（６）
の範囲（斜線領域Ｂ）として表すことができる。
【００４９】
なお、発明者らは、面内コントラスト比βの値を、上述した０．１，０．３を含め、０．０５から１．０に至るまでの値を等間隔の値で設定して、図３と同様に、その値に設定した場合の基材厚ｔと面内温度差ΔＴとを求め、面内コントラスト比βの各設定値における基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの関係式をそれぞれ求めた。
【００５０】
図４は、面内コントラスト比βに対する基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの関係式（近似式）による係数αの対応を示す図である。なお、係数αは、上述した面内コントラスト比βの各設定値における基材厚ｔと面内温度差ΔＴとの関係式として、
ｔ＝α・ΔＴ-1          ・・・・・・（７）
で近似した場合の係数を示している。
【００５１】
また、面内コントラスト比βを設定した場合、この設定した値を確保するために必要となる基材厚ｔは、（７）式により、
ｔ≦α・ΔＴ-1          ・・・・・・（８）
の範囲として表すことができる。
【００５２】
また、図５は、図４で示した面内コントラスト比βと係数αとの関係をグラフ化した図である。図５において、縦軸は係数αを示し、横軸は面内コントラスト比βを示している。なお、図４に基づき、図５に示すグラフの係数αと面内コントラスト比βとの関係式（近似式）を求めた。
図５において、係数αと面内コントラスト比βとの関係式は、
係数α＝１１．０７・β-1          ・・・・・・（９）
の式として近似できる。
【００５３】
以上により、第１偏光板３３１の基材として結晶化ガラス３３１１を用いた場合、基材厚ｔと、面内温度差ΔＴと、面内コントラスト比βとは、上述した（８）式及び（９）式で規定できることが導き出された。（８）式及び（９）式により、面内コントラスト比β、面内温度差ΔＴを設定することにより、基材厚ｔの上限値が決まる。そして基材厚ｔは、これ以下の厚さとすることで、面内コントラスト比βが確保できることを示している。また、面内温度差ΔＴも設定した温度差以下とすることで、面内コントラスト比βが確保できることを示している。従って、冷却機構５は、面内温度差ΔＴが設定した温度差以下となるような冷却条件とすることで、面内コントラスト比βを確保することができる。
【００５４】
なお、本実施形態の第１偏光板３３１で、面内コントラスト比βの低下を抑制することができるため、第２偏光板３３２を介した変調光がＲ光とＢ光と合成されて投写された場合、投写された画像のコントラストを維持することができる。
【００５５】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の第１偏光板３３１によれば、面内コントラスト比βと、面内温度差ΔＴと、使用する結晶化ガラス３３１１の基材厚ｔを上述の（８）式、（９）式により規定することで、結晶化ガラス３３１１の温度上昇により熱応力が発生した際に、許容可能な面内温度差ΔＴに維持でき、結晶化ガラス３３１１の熱応力を抑制できる第１偏光板３３１が実現する。また、設定した面内コントラスト比βを維持できることで、コントラスト低下を抑制できる第１偏光板３３１が実現する。
【００５６】
本実施形態の第１偏光板３３１によれば、上述の（８）式、（９）式により、光学装置３の設計を行う場合において、目標とする面内コントラスト比βを設定することで、基材厚ｔと面内温度差ΔＴとをどのように決めればよいのかが明確となる。従って、評価試験等を繰り返し行うことで、基材厚ｔと面内温度差ΔＴとを設定する必要性を低減することが可能となり、設計の効率化を格段に向上させることができる。
【００５７】
本実施形態の第１偏光板３３１によれば、従来使用していた熱伝導率の高い水晶板やサファイア板を用いることがなく、熱伝導率の低い結晶化ガラス３３１１を用いることができる。従って、高価な水晶板やサファイア板を用いずに、安価な結晶化ガラス３３１１を用いることで第１偏光板３３１の製造単価を低減できる。
【００５８】
本実施形態の光学装置３は、第１偏光板３３１と、入射する赤色光、緑色光、及び青色光に対してそれぞれの色光を変調して透過する３つの液晶パネル３２とを備え、第１偏光板３３１は、Ｇ光用液晶パネル３２Ｇの射出側に備えられている。これにより、入射する光量が多く温度負荷が大きくなる緑色光用に用いることで、熱応力を抑制でき、コントラスト低下を抑制する光学装置３を実現することができる。
【００５９】
本実施形態の光学装置３は、緑色光を変調するＧ光用液晶パネル３２Ｇの射出側に第１偏光板３３１と、第１偏光板３３１の射出側に第２偏光板３３２と、を備えており、第１偏光板３３１に本発明の偏光板を適用している。これにより、温度負荷が大きくなる緑色光による温度を第１偏光板３３１で受けると共に、第１偏光板３３１の結晶化ガラス３３１１の熱応力を抑制することができる。従って、第２偏光板３３２での温度上昇が抑えられることにより、コントラスト低下を抑制できる光学装置３が実現できる。
【００６０】
本実施形態のプロジェクター１は、コントラスト低下を抑制する光学装置３を備えることにより、高輝度な光源装置２１を用いても、コントラスト低下を抑制できるプロジェクター１が実現でき、投写画像のコントラストを維持すると共に、高輝度化と高画質化を図ることができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６２】
前記実施形態の光学装置３において、本発明の偏光板を第１偏光板３３１として採用し、Ｇ光用射出側偏光板３３Ｇに使用している。しかし、Ｒ光用射出側偏光板３３ＲやＢ光用射出側偏光板３３Ｂに適宜使用することができる。
【００６３】
前記実施形態の光学装置３において、緑色光を変調するＧ光用液晶パネル３２Ｇの射出側に第１偏光板３３１と、第１偏光板３３１の射出側に第２偏光板３３２と、を備えているが、温度状況等により第２偏光板３３２の射出側に更に有機偏光板を備える構造としても良い。
【００６４】
前記実施形態の光学装置３は、赤色光、緑色光、青色光に対応する３つの光変調装置を用いるいわゆる３板方式を採用している。しかし、これに限られず、単板方式の光変調装置を採用してもよい。また、コントラストを向上させるための光変調装置を追加して採用してもよい。
【００６５】
前記実施形態の光学ユニット２は、光源装置２１から射出された光束の照度を均一化する照明光学装置２２として、レンズアレイ２２１，２２２からなるレンズインテグレーター光学系を採用している。しかし、これに限定されるものではなく、導光ロッドからなるロッドインテグレーター光学系も採用することができる。
【００６６】
前記実施形態の光学ユニット２において、光源装置２１の光源ランプ２１１は、超高圧水銀ランプ等の放電式ランプを採用しているが、レーザーダイオード、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…プロジェクター、２…光学ユニット、３…光学装置、２１…光源装置、３２…液晶パネル、３３…射出側偏光板、３３Ｇ…Ｇ光用射出側偏光板、３３１…第１偏光板、３３２…第２偏光板、３３１１…結晶化ガラス、３３１２…偏光層、ｔ…基材厚、ΔＴ…面内温度差、α…係数、β…面内コントラスト比。
【図１】
2012133188.tif 000003
【図２】
2012133188.tif 000004
【図３】
2012133188.tif 000005
【図４】
2012133188.tif 000006
【図５】
2012133188.tif 000007