(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融光学材料をプレス成形することにより製造されたレンズアレイであって、
略板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面に形成された複数の小レンズであって、最外周に形成された複数の最外周小レンズは、他の小レンズと隣接しない側に外周側面を有する、前記複数の小レンズと、
を備え、
前記複数の小レンズは、矩形状に配列されており、
前記矩形状に配列された複数の小レンズのうち、四隅に配置された各最外周小レンズは２つの前記外周側面を有し、前記２つの外周側面は前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含み、前記四隅に形成された各最外周小レンズ以外の最外周小レンズの前記外周側面は、前記ベース部の外縁に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わる斜面を含むことを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
請求項１記載のレンズアレイであって、
前記斜面は、平面である、レンズアレイ。
【請求項３】
請求項１記載のレンズアレイであって、
前記斜面は、前記最外周レンズのレンズ面の曲率と異なる曲率を有する曲面である、レンズアレイ。
【請求項４】
請求項１記載のレンズアレイであって、
前記斜面は、平面と、前記平面と前記最外周小レンズのレンズ面とを滑らかに接続する接続面と、を含む、レンズアレイ。
【請求項５】
請求項１記載のレンズアレイであって、
前記ベース部の他方の面には、少なくとも１つのレンズ面が形成されている、レンズアレイ。
【請求項６】
請求項１記載のレンズアレイであって、
前記ベース部は、略矩形の外形形状を有しており、
前記ベース部の四隅における２つの側面は、互いにほぼ直交するとともに、前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含む、レンズアレイ。
【請求項７】
照明光学系であって、
光源装置と、
前記光源装置から射出された光線束を複数の部分光線束に分割するためのレンズアレイと、
前記複数の部分光線束を所定の照明領域上に重畳するための重畳光学系と、
を備え、
前記レンズアレイは、請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズアレイであることを特徴とする照明光学系。
【請求項８】
画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系からの光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、
前記電気光学装置で得られる変調光を投写する投写光学系と、
を備え、
前記照明光学系は、
光源装置と、
前記光源装置から射出された光線束を複数の部分光線束に分割するためのレンズアレイと、
前記複数の部分光線束を前記電気光学装置上に重畳するための重畳光学系と、
を備え、
前記レンズアレイは、請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズアレイであることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
溶融光学材料をプレス成形することによりレンズアレイを製造するための製造装置であって、
前記レンズアレイの複数の小レンズのレンズ面を含む第１の面を成形するための第１の成形型と、
前記レンズアレイの第２の面を成形するための第２の成形型と、
前記第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方の位置を制御することにより、前記第１の成形型と前記第２の成形型との間隔を調整するための位置制御部と、
を備え、
前記レンズアレイは、略板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に形成された前記複数の小レンズであって、最外周に形成された複数の最外周小レンズは、他の小レンズと隣接しない外周側面を有する、前記複数の小レンズと、を備え、前記複数の小レンズは、矩形状に配列されており、前記矩形状に配列された複数の小レンズのうち、四隅に配置された各最外周小レンズは２つの前記外周側面を有し、前記２つの外周側面は前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含み、前記四隅に形成された各最外周小レンズ以外の最外周小レンズの前記外周側面は、前記ベース部の外縁に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わる斜面を含み、
前記第１の成形型は、前記複数の小レンズの外形を成形可能な成形面を有することを特徴とする製造装置。
むことを特徴とする製造装置。
【請求項１０】
請求項９記載の製造装置であって、
前記第２の成形型は、
前記レンズアレイの前記第２の面の中央部分を成形するための中央成形部と、
前記レンズアレイの前記第２の面の周辺部分を成形するための周辺成形部と、
を備え、
前記中央成形部は、
前記第１の成形型の前記複数の小レンズのレンズ面を成形するための領域とほぼ同じサイズの成形面を有しており、
前記位置制御部は、
前記第１の成形型と前記第２の成形型との間隔を所定の大きさに設定した後に、さらに、前記第１の成形型と前記第２の成形型の前記中央成形部との間隔を小さくする、製造装置。
【請求項１１】
請求項９記載の製造装置であって、
前記第１および第２の成形型によって成形される光学材料ブロックは、略矩形の前記ベース部を有する前記レンズアレイとその周囲の余剰部分とを含み、
前記第１および第２の成形型は、
前記光学材料ブロックの両面が、前記レンズアレイと前記余剰部分との境界に略枠状の溝を備えるような成形面を有する、製造装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の製造装置であって、
前記第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方は、
前記光学材料ブロックの前記余剰部分の厚みが、前記ベース部の厚みより小さくなるような成形面を有する、製造装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の製造装置であって、
前記第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方は、
前記光学材料ブロックの前記余剰部分が前記略枠状の溝に沿って切除された際に、前記ベース部の四隅における側面が、互いにほぼ直交するとともに、前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含むような成形面を有する、製造装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の製造装置であって、
前記第１および第２の成形型は、
前記光学材料ブロックの一方の面に形成される溝の位置が、前記光学材料ブロックの他方の面に形成される溝の位置とほぼ一致するような成形面を有する、製造装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の製造装置であって、
前記第１および第２の成形型は、
前記光学材料ブロックの一方の面に形成される溝の位置が、少なくとも前記ベース部の四隅において、前記光学材料ブロックの他方の面に形成される溝の位置よりも外側にずれるような成形面を有する、製造装置。
【請求項１６】
請求項９記載の製造装置であって、
前記第１の成形型は、
成形された前記光学材料ブロックを前記第１の成形型から離すために、前記第１の成形型の成形面から前記第２の成形型の成形面に向けて突出可能な少なくとも１つの離型部を備える、製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プロジェクタに用いられる照明光学系に関し、特に、溶融光学材料をプレス成形することによって製造されるレンズアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタでは、照明光学系から射出された光が液晶ライトバルブなどによって画像情報（画像信号）に応じて変調され、変調された光がスクリーン上に投写されることにより画像が表示される。
【０００３】
照明光学系は、通常、光源装置と、第１および第２のレンズアレイと、重畳レンズとを備えている。光源装置から射出された光線束は、第１のレンズアレイに備えられた複数の小レンズによって複数の部分光線束に分割される。複数の部分光線束は、第１のレンズアレイの複数の小レンズに対応する複数の小レンズを備える第２のレンズアレイを通過した後に、重畳レンズによって液晶ライトバルブ上で重畳される。このような照明光学系を用いることにより、液晶ライトバルブを照射する光の強度分布をほぼ均一にすることができる。
【０００４】
なお、レンズアレイは、通常、ベース部と、ベース部上にマトリクス状に配列された複数の小レンズと、を備えている。そして、最外周に配列された複数の最外周小レンズは、他の小レンズと隣接しない側に、ベース部の表面に垂直な側面（側壁）を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のレンズアレイは、成形型を備える製造装置を用いて、溶融ガラスをプレス成形することによって製造することができる。しかしながら、この手法を用いる場合には、レンズアレイを精度良く成形することが比較的困難であるという問題があった。これは、最外周小レンズのレンズ面と、最外周小レンズの上記の側壁と、の境界領域が、成形型の成形面と同じような形状に成形されず、丸みを帯びてしまうためである。
【０００６】
なお、レンズアレイが精度良く成形されていない場合には、照明光学系やプロジェクタにおいて、レンズアレイに入射した光を第２のレンズアレイ等の後段の光学部品に効率良く導くことが困難となり、照明光学系やプロジェクタにおける光の利用効率が低下してしまう。
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、レンズアレイを精度良く成形することのできる技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の装置は、溶融光学材料をプレス成形することにより製造されたレンズアレイであって、
略板状のベース部と、
前記ベース部の一方の面に形成された複数の小レンズであって、最外周に形成された複数の最外周小レンズは、他の小レンズと隣接しない側に外周側面を有する、前記複数の小レンズと、
を備え、
前記複数の小レンズは、矩形状に配列されており、
前記矩形状に配列された複数の小レンズのうち、四隅に配置された各最外周小レンズは２つの前記外周側面を有し、前記２つの外周側面は前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含み、前記四隅に形成された各最外周小レンズ以外の最外周小レンズの前記外周側面は、前記ベース部の外縁に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わる斜面を含むことを特徴とする。
【０００９】
このレンズアレイでは、最外周に形成された複数の最外周小レンズのみが、他の小レンズと隣接しない側に外周側面を有しており、少なくとも１つの最外周小レンズの外周側面は、ベース部の外縁に向かい、ベース部の一方の面に対して斜めに交わる斜面を含んでいる。このような形状を採用することにより、レンズアレイを成形型の成形面と同じような形状に成形することができるので、レンズアレイを精度良く成形することが可能となる。また、こうすれば、四隅の最外周小レンズの外周側面に含まれる比較的滑らかな被成形面をレンズアレイの基準面とすることができるので、レンズアレイの位置決めを容易に行うことができる。
【００１０】
上記の装置において、
前記斜面は、平面であってもよい。
【００１１】
また、上記の装置において、
前記斜面は、前記最外周レンズのレンズ面の曲率と異なる曲率を有する曲面であってもよい。
【００１２】
また、上記の装置において、
前記斜面は、平面と、前記平面と前記最外周小レンズのレンズ面とを滑らかに接続する接続面と、を含んでいてもよい。
【００１３】
このように、最外周小レンズの側面に含まれる斜面としては、種々の形状を採用し得る。そして、最外周小レンズの側面が、上記のような斜面を含む場合には、成形型の成形面と同じような形状に、レンズアレイを容易に成形することができる。
【００１４】
上記の装置において、
前記ベース部の他方の面には、少なくとも１つのレンズ面が形成されているようにしてもよい。
【００１５】
こうすれば、各小レンズから射出される光の射出方向を変更することが可能となる。
【００１６】
上記の装置において、
前記複数の小レンズは、マトリクス状に形成されており、
前記複数の最外周小レンズのうち、四隅に形成された各最外周小レンズの２つの前記側面は、互いにほぼ直交するとともに、前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含むことが好ましい。
【００１７】
こうすれば、四隅の最外周小レンズの側面に含まれる比較的滑らかな被成形面をレンズアレイの基準面とすることができるので、レンズアレイの位置決めを容易に行うことができる。
【００１８】
上記の装置において、
前記ベース部は、略矩形の外形形状を有しており、
前記ベース部の四隅における２つの側面は、互いにほぼ直交するとともに、前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含むことが好ましい。
【００１９】
こうすれば、ベース部の四隅の側面に含まれる比較的滑らかな被成形面をレンズアレイの基準面とすることができるので、レンズアレイの位置決めを容易に行うことができる。
【００２０】
本発明の第２の装置は、照明光学系であって、
光源装置と、
前記光源装置から射出された光線束を複数の部分光線束に分割するためのレンズアレイと、
前記複数の部分光線束を所定の照明領域上に重畳するための重畳光学系と、
を備え、
前記レンズアレイは、上記のいずれかに記載のレンズアレイであることを特徴とする。
【００２１】
この照明光学系では、上記の精度良く成形されたレンズアレイが用いられているので、照明光学系における光の利用効率を向上させることができる。
【００２２】
本発明の第３の装置は、画像を投写表示するプロジェクタであって、
照明光学系と、
前記照明光学系からの光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、
前記電気光学装置で得られる変調光を投写する投写光学系と、
を備え、
前記照明光学系は、
光源装置と、
前記光源装置から射出された光線束を複数の部分光線束に分割するためのレンズアレイと、
前記複数の部分光線束を前記電気光学装置上に重畳するための重畳光学系と、を備え、
前記レンズアレイは、上記のいずれかに記載のレンズアレイであることを特徴とする。
【００２３】
このプロジェクタでは、上記の精度良く成形されたレンズアレイが用いられているので、プロジェクタにおける光の利用効率を向上させることができる。
【００２４】
本発明の第４の装置は、溶融光学材料をプレス成形することによりレンズアレイを製造するための製造装置であって、
前記レンズアレイの複数の小レンズのレンズ面を含む第１の面を成形するための第１の成形型と、
前記レンズアレイの第２の面を成形するための第２の成形型と、
前記第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方の位置を制御することにより、前記第１の成形型と前記第２の成形型との間隔を調整するための位置制御部と、
を備え、
前記レンズアレイは、略板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に形成された前記複数の小レンズであって、最外周に形成された複数の最外周小レンズは、他の小レンズと隣接しない外周側面を有する、前記複数の小レンズと、を備え、前記複数の小レンズは、矩形状に配列されており、前記矩形状に配列された複数の小レンズのうち、四隅に配置された各最外周小レンズは２つの前記外周側面を有し、前記２つの外周側面は前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含み、前記四隅に形成された各最外周小レンズ以外の最外周小レンズの前記外周側面は、前記ベース部の外縁に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わる斜面を含み、
前記第１の成形型は、前記複数の小レンズの外形を成形可能な成形面を有することを特徴とする。
【００２５】
この製造装置は、２つの成形型を備えており、第１の成形型は、レンズアレイの複数の小レンズの外形を成形可能な成形面を有している。このような成形型を用いることにより、レンズアレイを成形型の成形面と同じような形状に成形することができるので、レンズアレイを精度良く成形することが可能となる。また、こうすれば、四隅の最外周小レンズの外周側面に含まれる比較的滑らかな被成形面を基準面とすることができるレンズアレイを成形できるので、位置決め容易なレンズアレイを成形することが可能となる。
【００２６】
上記の装置において、
前記第２の成形型は、
前記レンズアレイの前記第２の面の中央部分を成形するための中央成形部と、
前記レンズアレイの前記第２の面の周辺部分を成形するための周辺成形部と、を備え、
前記中央成形部は、
前記第１の成形型の前記複数の小レンズのレンズ面を成形するための領域とほぼ同じサイズの成形面を有しており、
前記位置制御部は、
前記第１の成形型と前記第２の成形型との間隔を所定の大きさに設定した後に、さらに、前記第１の成形型と前記第２の成形型の前記中央成形部との間隔を小さくすることが好ましい。
【００２７】
こうすれば、第１の成形型の成形面に沿うように溶融光学材料が広がり易くなるため、レンズアレイの複数の小レンズのレンズ面をより精度良く成形することが可能となる。
【００２８】
上記の装置において、
前記第１および第２の成形型によって成形される光学材料ブロックは、略矩形の前記ベース部を有する前記レンズアレイとその周囲の余剰部分とを含み、
前記第１および第２の成形型は、
前記光学材料ブロックの両面が、前記レンズアレイと前記余剰部分との境界に略枠状の溝を備えるような成形面を有することが好ましい。
【００２９】
こうすれば、略枠状の溝に沿って光学材料ブロックを折り曲げることにより、余剰部分を容易に切除して、レンズアレイを得ることが可能となる。
【００３０】
上記の装置において、
前記第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方は、
前記光学材料ブロックの前記余剰部分の厚みが、前記ベース部の厚みより小さくなるような成形面を有することが好ましい。
【００３１】
こうすれば、ベース部の厚みが比較的大きい場合にも、余剰部分を比較的容易に切除することが可能となる。
【００３２】
また、上記の装置において、
前記第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方は、
前記光学材料ブロックの前記余剰部分が前記略枠状の溝に沿って切除された際に、前記ベース部の四隅における側面が、互いにほぼ直交するとともに、前記ベース部の前記一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含むような成形面を有することが好ましい。
【００３３】
こうすれば、ベース部の四隅における側面に含まれる被成形面をレンズアレイの基準面とすることができるので、製造されたレンズアレイの位置決めを容易に行うことが可能となる。
【００３４】
上記の装置において、
前記第１および第２の成形型は、
前記光学材料ブロックの一方の面に形成される溝の位置が、前記光学材料ブロックの他方の面に形成される溝の位置とほぼ一致するような成形面を有していてもよい。
【００３５】
また、上記の装置において、
前記第１および第２の成形型は、
前記光学材料ブロックの一方の面に形成される溝の位置が、少なくとも前記ベース部の四隅において、前記光学材料ブロックの他方の面に形成される溝の位置よりも外側にずれるような成形面を有していてもよい。
【００３６】
こうすれば、ベース部の四隅における側面に含まれる被成形面をレンズアレイの基準面とすることができるとともに、余剰部分を切除した際に形成される切断面が、被成形面よりも外側に突出することを防止することができるので、製造されたレンズアレイの位置決めをより容易に行うことが可能となる。
【００３７】
上記の装置において、
前記第１の成形型は、
成形された前記光学材料ブロックを前記第１の成形型から離すために、前記第１の成形型の成形面から前記第２の成形型の成形面に向けて突出可能な少なくとも１つの離型部を備えることが好ましい。
【００３８】
光学材料ブロックを成形した際には、光学材料ブロックが第１の成形型の成形面に付着してしまう場合がある。しかしながら、上記のように、第１の成形型が離型部を備えていれば、成形された光学材料ブロックを第１の成形型から容易に離すことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施例：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明を適用したプロジェクタの一例を示す概略構成図である。プロジェクタ１０００は、照明光学系１００と、色光分離光学系２００と、リレー光学系２２０と、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３２０と、投写光学系３４０とを備えている。
【００４０】
照明光学系１００から射出された光は、色光分離光学系２００において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離される。分離された各色光は、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて画像情報に応じて変調される。本実施例の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、本発明における電気光学装置に相当する液晶パネルと、その光入射面側および光射出面側に配置された偏光板とを備えている。液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて画像情報に応じて変調された変調光線束は、クロスダイクロイックプリズム３２０で合成され、投写光学系３４０によってスクリーンＳＣ上に投写される。これにより、スクリーンＳＣ上に画像が表示される。なお、図１に示すようなプロジェクタの各部の構成および機能については、例えば、本願出願人によって開示された特開平１０−３２５９５４号公報に詳述されているので、本明細書において詳細な説明は省略する。
【００４１】
図２は、図１の照明光学系１００を拡大して示す説明図である。照明光学系１００は、光源装置１２０と、第１および第２のレンズアレイ１４０，１５０と、偏光発生光学系１６０と、重畳レンズ１７０とを備えている。各光学部品は、システム光軸１００ａｘを基準として配置されている。ここで、システム光軸１００ａｘは、光源装置１２０から射出される光線束の中心軸である。なお、図２において、照明光学系１００が照明する照明領域ＬＡは、図１の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに対応する。
【００４２】
光源装置１２０は、ランプ１２２と、回転楕円面形状の凹面を有するリフレクタ１２４と、平行化レンズ１２６とを備えている。ランプ１２２は、リフレクタ１２４の回転楕円面の第１焦点近傍に配置されている。ランプ１２２から射出された光は、リフレクタ１２４によって反射され、反射光は、リフレクタ１２４の第２焦点に向かって集光されつつ進む。平行化レンズ１２６は、入射する集光光をシステム光軸１００ａｘにほぼ平行な光に変換する。
【００４３】
なお、光源装置１２０としては、回転放物面形状の凹面を有するリフレクタを用いてもよい。この場合には、リフレクタで反射された光はシステム光軸１００ａｘにほぼ平行となるので、平行化レンズ１２６を省略することができる。
【００４４】
第１および第２のレンズアレイ１４０，１５０は、それぞれ複数の小レンズ１４６，１５６を有している。第１のレンズアレイ１４０は、光源装置１２０から射出された略平行な光線束を複数の部分光線束に分割して射出する機能を有している。そして、第２のレンズアレイ１５０は、第１のレンズアレイ１４０から射出された部分光線束のそれぞれの中心軸をシステム光軸１００ａｘとほぼ平行に揃える機能を有している。また、第２のレンズアレイ１５０は、重畳レンズ１７０とともに、第１のレンズアレイ１４０の各小レンズ１４６の像を照明領域ＬＡ上に結像させる機能を有している。
【００４５】
各小レンズ１４６，１５６は平凸状の偏心レンズであり、ｘ方向から見たときの外形形状は、照明領域ＬＡ（液晶ライトバルブ）とほぼ相似形となるように設定されている。ただし、図２に示すように、第１の小レンズ１４６と第２の小レンズ１５６とでは、偏心の仕方が異なる偏心レンズが用いられている。例えば、第１のレンズアレイ１４０の最外周の小レンズ１４６は、分割された部分光線束の主光線がシステム光軸１００ａｘに対して斜めに進むように偏心されている。また、第２のレンズアレイ１５０の最外周の小レンズ１５６は、システム光軸１００ａｘに対して斜めに入射する部分光線束の主光線がシステム光軸１００ａｘとほぼ平行となるように偏心されている。
【００４６】
第１のレンズアレイ１４０の各小レンズ１４６から射出された部分光線束は、図２に示すように、第２のレンズアレイ１５０の各小レンズ１５６を介して、その近傍位置、すなわち、偏光発生光学系１６０内において集光される。
【００４７】
偏光発生光学系１６０は、一体化された２つの偏光発生素子アレイ１６０Ａ，１６０Ｂを備えている。第１および第２の偏光発生素子アレイ１６０Ａ，１６０Ｂは、システム光軸１００ａｘに対して、対称となるように配置されている。
【００４８】
図３は、図２の第１の偏光発生素子アレイ１６０Ａを拡大して示す説明図である。図３（Ａ）は、第１の偏光発生素子アレイ１６０Ａの斜視図を示しており、図３（Ｂ）は、＋ｚ方向から見たときの平面図を示している。偏光発生素子アレイ１６０Ａは、遮光板１６２と、偏光ビームスプリッタアレイ１６４と、偏光ビームスプリッタアレイ１６４の光射出面に選択的に配置された複数のλ／２位相差板１６６とを備えている。なお、第２の偏光発生素子アレイ１６０Ｂについても同様である。
【００４９】
偏光ビームスプリッタアレイ１６４は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、略平行四辺形の断面形状を有する柱状のガラス材１６４ｃが複数貼り合わされて構成されている。各ガラス材１６４ｃの界面には、偏光分離膜１６４ａと反射膜１６４ｂとが交互に形成されている。なお、偏光分離膜１６４ａとしては誘電体多層膜が用いられ、反射膜１６４ｂとしては誘電体多層膜や金属膜が用いられる。
【００５０】
遮光板１６２は、開口面１６２ａと遮光面１６２ｂとがストライプ状に配列されて構成されている。開口面１６２ａと遮光面１６２ｂとは、それぞれ偏光分離膜１６４ａと反射膜１６４ｂとに対応して設けられている。これにより、第１のレンズアレイ１４０（図２）から射出された部分光線束は、開口面１６２ａを介して偏光ビームスプリッタアレイ１６４の偏光分離膜１６４ａのみに入射し、反射膜１６４ｂには入射しない。
【００５１】
第１のレンズアレイ１４０（図２）から射出された各部分光線束の主光線（中心軸）は、図３（Ｂ）に実線で示すように、システム光軸１００ａｘとほぼ平行に遮光板１６２の開口面１６２ａに入射する。開口面１６２ａを通過した部分光線束は、偏光分離膜１６４ａにおいて、ｓ偏光の部分光線束とｐ偏光の部分光線束とに分離される。ｐ偏光の部分光線束は、偏光分離膜１６４ａを透過して、偏光ビームスプリッタアレイ１６４から射出される。一方、ｓ偏光の部分光線束は偏光分離膜１６４ａで反射され、反射膜１６４ｂにおいてさらに反射された後に、偏光ビームスプリッタアレイ１６４から射出される。
【００５２】
λ／２位相差板１６６は、偏光ビームスプリッタアレイ１６４の光射出面のうち、偏光分離膜１６４ａを透過したｐ偏光の部分光線束の光射出面だけに形成されている。λ／２位相差板１６６は、入射する直線偏光光を、偏光方向が直交する直線偏光光に変換する機能を有している。したがって、ｐ偏光の部分光線束は、λ／２位相差板１６６によって、ｓ偏光の部分光線束に変換されて射出される。これにより、偏光発生素子アレイ１６０Ａに入射した偏りのない部分光線束（ｓ＋ｐ）は、ｓ偏光の部分光線束に変換されて射出されることとなる。なお、ｓ偏光の部分光線束の光射出面だけにλ／２位相差板１６６を配置することにより、偏光発生素子アレイ１６０Ａに入射する部分光線束をｐ偏光の部分光線束に変換して射出することもできる。
【００５３】
第１のレンズアレイ１４０から射出された複数の部分光線束は、上記のように、偏光発生光学系１６０によって各部分光線束ごとに２つの部分光線束に分離されるとともに、それぞれ偏光方向の揃ったほぼ１種類の直線偏光光に変換される。偏光方向の揃った複数の部分光線束は、図２に示す重畳レンズ１７０によって照明領域ＬＡ上で重畳される。このとき、照明領域ＬＡを照射する光の強度分布は、ほぼ均一となっている。
【００５４】
以上のように、照明光学系１００（図１）は、偏光方向の揃った照明光（ｓ偏光光）を射出し、色光分離光学系２００やリレー光学系２２０を介して、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂを照明する。
【００５５】
図４は、図２の第１のレンズアレイ１４０を拡大して示す説明図である。図４（Ａ）は、第１のレンズアレイ１４０（図２）を−ｘ方向から見たときの平面図を示している。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ面における概略断面図を示しており、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ面における概略断面図を示している。
【００５６】
図示するように、第１のレンズアレイ１４０は、略矩形の外形形状を有する略板状のベース部１４２と、ベース部１４２の２つの面Ｂ１，Ｂ２のうち、一方の面Ｂ１に形成された複数の小レンズ１４６とを備えている。なお、複数の小レンズ１４６は、ベース部１４２の外縁より内側の領域に、マトリクス状に形成されている。
【００５７】
各小レンズ１４６は、前述のように、略矩形の外形形状を有する平凸状の偏心レンズであり、システム光軸１００ａｘと直交するｙ軸およびｚ軸に対して線対称となるように配列されている。各小レンズ１４６のレンズ面のｙ方向およびｚ方向のサイズは、互いにほぼ等しく設定されている。そして、ｙ方向に沿って配列された小レンズの厚みは、第１のレンズアレイ１４０の中央側から外周側に向かうにつれて順次大きくなるように設定されている。ここで、小レンズの「厚み」とは、ベース部１４２上の小レンズ１４６の光入射面と光射出面との間の最大距離を意味している。
【００５８】
図４に示すように、各小レンズ１４６は、隣接する２つの小レンズ１４６のレンズ面同士が連続するように接続されている。このとき、最外周に形成された複数の最外周小レンズ１４６ｏのみが、他の小レンズと隣接しない側に側面を有する。すなわち、計４８個の小レンズ１４６のうち、内周側に形成された２４個の内周側小レンズ１４６ｉは、その周囲において他の小レンズと隣接しているため、側面を有していない。一方、最外周に形成された２４個の最外周小レンズ１４６ｏは、その周囲において他の小レンズと隣接しない側面を有している。具体的には、四隅に形成された最外周小レンズ１４６ｏは、２つの側面を有しており、他の最外周小レンズ１４６ｏは、１つの側面を有している。そして、最外周小レンズ１４６ｏの側面には、ベース部１４２の外縁に向かって広がる平面状の斜面が形成されている。換言すれば、最外周小レンズ１４６ｏの側面には、ベース部１４２の外縁に向かい、ベース部１４２の第１の面Ｂ１に対して斜めに交わる平面状の斜面が形成されている。
【００５９】
なお、本実施例のレンズアレイ１４０は、溶融ガラスをプレス成形することによって作製されており、レンズアレイ１４０の両面Ｌ１，Ｌ２は、成形型によって成形された被成形面である。
【００６０】
図５は、図４のレンズアレイ１４０の製造手順を示す説明図である。なお、図５は、図４（Ｃ）と同じ断面において、レンズアレイ１４０の製造手順を観察したときの様子を示している。図示するように、レンズアレイ１４０は、製造装置６００が溶融ガラスＧをプレス成形することによって製造される。製造装置６００は、２つの成形型６１０，６２０と位置制御部６３０とを備えている。第１の成形型６１０は、図４に示すレンズアレイ１４０の複数の小レンズ１４６のレンズ面を含む第１の面Ｌ１を成形するための凹凸状の成形面Ｓ１を有している。第２の成形型６２０は、レンズアレイ１４０の第２の面Ｌ２を成形するための平面状の成形面Ｓ２を有している。なお、２つの成形型６１０，６２０は、略矩形の外形形状を有しているが、第２の成形型６２０のサイズは、第１の成形型６１０のサイズよりも大きく設定されている。位置制御部６３０は、第１の成形型６１０の位置を制御することにより、２つの成形型６１０，６２０の間隔を調整する。
【００６１】
図５（Ａ）では、第２の成形型６２０の上に、約１０００℃に加熱された溶融ガラスＧの塊（ゴブ（gob ）とも呼ばれる）が載置される。図５（Ｂ）では、位置制御部６３０が第１の成形型６１０を制御することにより、第１の成形型６１０を第２の成形型６２０に接近させる。このとき、溶融ガラスＧがプレスされて、ガラスブロックＰＧが生成される。ガラスブロックＰＧが十分に冷却された後、位置制御部６３０は、図５（Ｃ）において第１の成形型６１０を制御することにより、第１の成形型６１０を第２の成形型６２０から離す。これにより、プレス成形されたガラスブロックＰＧが得られる。その後、ガラスブロックＰＧの周囲の余剰部分を切除することにより、図４に示すレンズアレイ１４０を得ることができる。なお、余剰部分は、例えば、ダイヤモンドカッタなどを用いて、ガラスブロックＰＧの表面に切り筋を形成し、切り筋に沿ってガラスブロックＰＧを折り曲げることにより切断可能である。
【００６２】
ところで、レンズアレイ１４０の最外周小レンズ１４６ｏの側面（斜面）は、照明光学系１００（図２）において、光の伝搬には利用されない。本実施例において最外周小レンズ１４６ｏの側面に、斜面が形成されているのは、以下に説明するように、第１の成形型６１０の成形面Ｓ１と同じような形状に、最外周小レンズ１４６ｏのレンズ面を成形するためである。
【００６３】
図６は、図５の比較例として、最外周小レンズの形状が異なるレンズアレイ１４０Ｚの製造手順を示す説明図である。この製造装置６００Ｚは、図５と同様に、２つの成形型６１０Ｚ，６２０Ｚと位置制御部６３０Ｚとを備えているが、第１の成形型６１０Ｚが変更されている。このため、図５と異なるレンズアレイ１４０Ｚを含むガラスブロックＰＧＺが作製される。具体的には、図５の第１の成形型６１０は、レンズアレイ１４０の最外周小レンズ１４６ｏの側面に斜面を成形可能な成形面Ｓ１を有している。一方、図６の第１の成形型６１０Ｚは、レンズアレイ１４０Ｚの最外周小レンズ１４６Ｚｏの側面に、ベース部１４２Ｚの第１の面Ｂ１に対して垂直に交わる平面状の側面（側壁）を成形可能な成形面Ｓ１Ｚを有している。
【００６４】
製造装置６００Ｚを用いる場合には、図６（Ｃ）に示すように、最外周小レンズ１４６Ｚｏのレンズ面と側壁との境界領域が丸みを帯びてしまい、最外周小レンズ１４６Ｚｏのレンズ面を精度良く形成することが比較的困難である。これは、第１の成形型６１０Ｚの成形面Ｓ１Ｚには、最外周小レンズ１４６Ｚｏの上記の境界領域を成形するための比較的鋭い形状を有する角部が設けられており、この角部に、溶融ガラスＧが侵入し難いためである。仮に、図６のレンズアレイ１４０Ｚを図４のレンズアレイ１４０に代えて用いる場合には、最外周小レンズ１４６Ｚｏは、丸みを帯びた領域Ｗに入射する光を第２のレンズアレイ１５０（図２）に向けてうまく射出することができない。このとき、照明光学系１００やプロジェクタ１０００における光の利用効率が低下してしまう。
【００６５】
そこで、本実施例では、図５に示すように、レンズアレイの最外周小レンズの側面に斜面を成形可能な成形面Ｓ１を有する第１の成形型６１０を用いている。この第１の成形型６１０の成形面Ｓ１では、最外周小レンズの境界領域を成形するための角部の形状は比較的緩やかであるため、溶融ガラスＧは成形面Ｓ１の角部に侵入し易くなる。この結果、レンズアレイの最外周小レンズのレンズ面を、成形型の成形面と同じような形状に、精度良く成形することができる。
【００６６】
なお、前述したように、レンズアレイ１４０では、最外周小レンズ１４６ｏのみが、他の小レンズと隣接しない側に側面を有している。換言すれば、隣接する２つの小レンズ１４６のレンズ面は連続するように接続されており、隣接する２つの小レンズ間には、ベース部１４２の第１の面Ｂ１に対して垂直に交わる平面状の側壁は存在しない。このため、本実施例では、レンズアレイを、第１の成形型６１０の成形面Ｓ１と同じような形状に、精度良く形成することが可能となっている。
【００６７】
図７は、溶融ガラスをプレス成形することにより製造可能なレンズアレイの第１の変形例を示す説明図である。図７に示すレンズアレイ４４０Ａは、図４のレンズアレイ１４０とほぼ同じであるが、最外周小レンズ４４６Ａｏの側面の形状が変更されている。具体的には、最外周小レンズ４４６Ａｏの側面には、ベース部４４２Ａの外縁に向かい、ベース部４４２Ａの第１の面Ｂ１に対して斜めに交わる曲面状の斜面が形成されている。この曲面は、最外周小レンズ４４６Ａｏのレンズ面の曲率と異なる曲率を有している。
【００６８】
図８は、溶融ガラスをプレス成形することにより製造可能なレンズアレイの第２の変形例を示す説明図である。図８に示すレンズアレイ４４０Ｂも、図４のレンズアレイ１４０とほぼ同じであるが、最外周小レンズ４４６Ｂｏの側面の形状が変更されている。具体的には、図４と同様に、最外周小レンズ４４６Ｂｏの側面には、ベース部４４２Ｂの外縁に向かい、ベース部４４２Ｂの第１の面Ｂ１に対して斜めに交わる平面状の斜面ＦＳが形成されている。しかしながら、最外周小レンズ４４６Ｂｏのレンズ面ＬＳと平面状の斜面ＦＳとは、接続面ＣＳによって、滑らかに接続されている。なお、接続面ＣＳは、レンズ面ＬＳと平面状の斜面ＦＳとの双方に接する略球状の曲面である。
【００６９】
図７，図８に示すレンズアレイ４４０Ａ，４４０Ｂを作製する場合にも、図５に示すような２つの成形型が用いられる。そして、図７，図８に示すような形状を有するレンズアレイ４４０Ａ，４４０Ｂを作製する場合にも、成形型の成形面と同じような形状に、レンズアレイを容易に成形することができる。なお、図８の接続面ＣＳを含むレンズアレイ４４０Ｂを作製する場合には、図４のレンズアレイ１４０を作製する場合と比べ、最外周小レンズのレンズ面をより精度良く成形することができるという利点がある。
【００７０】
図９は、溶融ガラスをプレス成形することにより製造可能なレンズアレイの第３の変形例を示す説明図である。図９に示すレンズアレイ４４０Ｃは、図４のレンズアレイ１４０とほぼ同じであるが、ベース部４４２Ｃの第２の面Ｂ２には、凹状のレンズ面が形成されている。こうすれば、ベース部４４２Ｃの第１の面Ｂ１に形成された各小レンズ４４６Ｃから射出される光の射出方向を変更することができる。なお、図９では、ベース部４４２Ｃの第２の面Ｂ２にレンズ面が１つ形成されているが、ベース部４４２Ｃの第２の面Ｂ２に、第１の面Ｂ１に形成された複数の小レンズ４４６Ｃに対応する複数の小レンズを形成するようにしてもよい。すなわち、ベース部の第２の面には、少なくとも１つのレンズ面を形成することが可能である。
【００７１】
図１０は、レンズアレイの最外周小レンズの側面において斜面が形成される領域を示す説明図である。なお、図中、斜面が形成された領域には、クロスハッチが付されている。図１０（Ａ）は、図４（Ａ）のレンズアレイ１４０を示しており、すべての最外周小レンズ１４６ｏの側面に斜面が形成されている。図１０（Ｂ）のレンズアレイ１４０’では、四隅に形成された４つの最外周小レンズを除く２０個の最外周小レンズ１４６ｏの側面に、斜面が形成されている。なお、四隅に形成された各最外周小レンズ１４６ｏの２つの側面は、互いにほぼ直交するとともに、ベース部１４２の第１の面Ｂ１に対してほぼ直交する面（垂直面）を有している。図１０（Ｃ）のレンズアレイ１４０”では、図１０（Ａ）と同様に、すべての最外周小レンズ１４６ｏの側面に斜面が形成されているが、斜面は、側面の中央の領域にのみ形成されている。なお、各最外周小レンズ１４６ｏの側面のうち、斜面が形成されていない領域には、互いにほぼ直交するとともに、ベース部１４２の第１の面Ｂ１に対してほぼ直交する面（垂直面）が形成されている。
【００７２】
上記のように、図１０(Ｂ)，（Ｃ）に示すレンズアレイ１４０’，１４０”では、四隅に形成された各最外周小レンズ１４６ｏの２つの側面は、互いにほぼ直交するとともに、ベース部１４２の第１の面Ｂ１に対してほぼ直交する面（垂直面）を含んでいる。本実施例において、２つの垂直面は、成形型によってプレス成形された比較的滑らかな被成形面である。したがって、この被成形面をレンズアレイ１４０の基準面とすれば、ガラスブロックの余剰部分の切除等の加工や、レンズアレイの位置決めなどを容易に行うことが可能となる。
【００７３】
なお、図１０(Ｂ)に示すように、すべての最外周小レンズ１４６ｏの側面に斜面が形成されていなくてもよい。また、図１０(Ｃ)に示すように、最外周小レンズ１４６ｏの側面のすべての領域において、斜面が形成されていなくてもよい。一般には、複数の小レンズ１４６のうち、少なくとも１つの最外周小レンズ１４６ｏの側面が、ベース部１４２の外縁に向かい、ベース部１４２の一方の面Ｂ１に対して斜めに交わる斜面を含んでいればよい。
【００７４】
以上説明したように、本実施例のレンズアレイ１４０は、略板状のベース部１４２と、ベース部１４２の一方の面Ｂ１に形成された複数の小レンズ１４６であって、最外周に形成された複数の最外周小レンズ１４６ｏのみが、他の小レンズと隣接しない側に側面を有する、複数の小レンズ１４６と、を備えている。そして、最外周小レンズ１４６ｏの側面は、ベース部１４２の外縁に向かい、ベース部１４２の一方の面Ｂ１に対して斜めに交わる斜面を含んでいる。このような形状を採用することにより、レンズアレイを成形型の成形面と同じような形状に成形することができるので、レンズアレイを精度良く成形することが可能となる。
【００７５】
また、本実施例の製造装置６００は、２つの成形型６１０，６２０を備えており、第１の成形型６１０は、上記のレンズアレイの複数の小レンズの外形を成形可能な成形面を有している。このような成形型６１０，６２０を用いることにより、レンズアレイ１４０を成形型の成形面と同じような形状に成形することができ、この結果、レンズアレイ１４０を精度良く成形することが可能となる。なお、本実施例では、位置制御部６３０は、第１の成形型６１０の位置を制御しているが、これに代えて、第２の成形型６２０の位置を制御するようにしてもよい。一般には、位置制御部は、第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方の位置を制御することにより、２つの成形型の間隔を調整すればよい。
【００７６】
また、本実施例のレンズアレイ１４０を用いれば、照明光学系１００やプロジェクタ１０００における光の利用効率を向上させることができる。この結果、照明光学系１００では、照明領域ＬＡを照射する光の強度を向上させることが可能となり、プロジェクタ１０００では、スクリーンＳＣ上により明るい画像を投写表示することが可能となる。
【００７７】
なお、前述した第１のレンズアレイ１４０の問題は、第２のレンズアレイ１５０においても同様に発生し得る。しかしながら、第１のレンズアレイ１４０から射出された各部分光線束は、第２のレンズアレイ１５０の各小レンズ１５６の一部に入射するのみなので、上記の問題は、第２のレンズアレイ１５０の光学特性にあまり影響しない。そこで、本実施例では、第１のレンズアレイのみに、本発明を適用している。
【００７８】
Ｂ．第２実施例：
図１１は、第２実施例におけるレンズアレイ１４０Ａの製造手順を示す説明図である。本実施例の製造装置６００Ａは、図５の製造装置６００とほぼ同じであるが、第２の成形型６２０Ａと位置制御部６３０Ａとが変更されている。具体的には、第２の成形型６２０Ａは、レンズアレイ１４０Ａの第２の面Ｌ２の中央部分を成形するための成形面Ｓ２Ａａを有する中央成形部６２０Ａａと、レンズアレイ１４０Ａの第２の面Ｌ２の周辺部分を成形するための成形面Ｓ２Ａｂを有する周辺成形部６２０Ａｂと、を備えている。そして、位置制御部６３０Ａは、第１の成形型６１０Ａの位置を制御するとともに、第２の成形型６２０Ａ（具体的には、中央成形部６２０Ａａ）の位置を制御する。
【００７９】
図１１（Ａ），（Ｂ）では、図５（Ａ），（Ｂ）と同様に、溶融ガラスＧが、２つの成形型６１０Ａ，６２０Ａによってプレスされる。図１１（Ｃ）では、位置制御部６３０Ａは、第２の成形型６２０Ａの中央成形部６２０Ａａを、第１の成形型６１０Ａにさらに接近させる。図１１（Ｄ）では、位置制御部６３０Ａは、中央成形部６２０Ａａの位置を戻すとともに、第１の成形型６１０Ａを第２の成形型６２０Ａから離す。これにより、プレス成形されたガラスブロックＰＧＡが得られる。その後、ガラスブロックＰＧＡの余剰部分を切除することにより、レンズアレイ１４０Ａを得ることができる。なお、レンズアレイ１４０Ａのベース部１４２Ａの第２の面Ｂ２には、中央成形部６２０Ａａによって凹部１４３Ａが形成されている。
【００８０】
中央成形部６２０Ａａは、図示するように、第１の成形型６１０Ａの複数の小レンズ１４６Ａのレンズ面を成形するための領域とほぼ同じサイズの成形面Ｓ２Ａａを有している。このため、各小レンズ１４６Ａに入射した光は、凹部１４３Ａの側壁から射出されずに、凹部１４３Ａの底面から射出される。この結果、レンズアレイ１４０Ａは、各小レンズ１４６Ａに入射した光を所定の方向に射出することができる。
【００８１】
上記のように、位置制御部６３０Ａは、図１１（Ｂ）において、第１の成形型６１０Ａと第２の成形型６２０Ａとの間隔を所定の大きさに設定した後に、さらに図１１（Ｃ）において、第１の成形型６１０Ａと第２の成形型６２０Ａの中央成形部６２０Ａａとの間隔を小さくしている。このため、第１の成形型６１０Ａの成形面Ｓ１Ａに沿うように溶融ガラスＧが広がり易くなるため、レンズアレイ１４０Ａの複数の小レンズ１４６Ａのレンズ面をより精度よく成形することが可能となる。
【００８２】
なお、本実施例の第２の成形型６２０Ａを用いる場合にも、図７，図８，図９に示すようなレンズアレイを作製することができる。また、図９に示すように、ベース部の第２の面に凹状のレンズ面が形成されたレンズアレイを作製する場合には、中央成形部６２０Ａａの平面状の成形面Ｓ２Ａａを、凸状の成形面に変更すればよい。
【００８３】
Ｃ．第３実施例：
図１２は、第３実施例における成形型６１０Ｂ，６２０Ｂを示す説明図である。図１２（Ａ−１）は、第１の成形型６１０Ｂの平面図を示しており、図１２（Ａ−２）は、図１２（Ａ−１）のＡ−Ａ面における概略断面図を示している。また、図１２（Ｂ−１）は、第２の成形型６２０Ｂの平面図を示しており、図１２（Ｂ−２）は、図１２（Ｂ−１）のＢ−Ｂ面における概略断面図を示している。
【００８４】
本実施例の成形型６１０Ｂ，６２０Ｂは、第１実施例の成形型６１０，６２０（図５）とほぼ同じであるが、第１の成形型６１０Ｂの成形面Ｓ１Ｂは、複数の小レンズを成形するための矩形領域の周囲に、４本のＶ字状の突起部６１４Ｂを備えている。また、第２の成形型６２０Ｂの成形面Ｓ２Ｂは、第１の成形型６１０Ｂに設けられた４本のＶ字状の突起部６１４Ｂのそれぞれに対応する位置に、４本のＶ字状の突起部６２４Ｂを備えている。
【００８５】
図１３は、図１２の成形型６１０Ｂ，６２０Ｂを用いて作製されたレンズアレイ１４０Ｂを含むガラスブロックＰＧＢを示す説明図である。図１３（Ａ）は、ガラスブロックＰＧＢの平面図を示しており、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＢ−Ｂ面における概略断面図を示している。
【００８６】
図示するように、ガラスブロックＰＧＢは、略円板状の外形形状を有している。このガラスブロックＰＧＢでは、レンズアレイ１４０Ｂと余剰部分との境界に、４対のＶ字状の溝（以下、「Ｖ溝」と呼ぶ）ＶＢ１，ＶＢ２が略枠状に形成されている。具体的には、ガラスブロックＰＧＢの第１の面Ｐ１に４本のＶ溝ＶＢ１が形成されており、第２の面Ｐ２に４本のＶ溝ＶＢ２が形成されている。そして、ガラスブロックＰＧＢの第１の面Ｐ１に形成されたＶ溝ＶＢ１の位置は、ガラスブロックの第２の面Ｐ２に形成されたＶ溝ＶＢ２の位置とほぼ一致している。
【００８７】
図１４は、図１３のガラスブロックＰＧＢから得られるレンズアレイ１４０Ｂを示す説明図である。図１４（Ａ）は、レンズアレイ１４０Ｂの平面図を示しており、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＢ−Ｂ面における概略断面図を示している。
【００８８】
このレンズアレイ１４０Ｂは、図１３のガラスブロックＰＧＢを４対のＶ溝ＶＢ１，ＶＢ２に沿って折り曲げることにより、余剰部分を切除して得られる。なお、レンズアレイ１４０Ｂ（ベース部１４２Ｂ）の側面は、切断によって形成された面であるため、比較的粗い切断面を有している。
【００８９】
上記のように、図１２の第１および第２の成形型６１０Ｂ，６２０Ｂは、ガラスブロックＰＧＢの両面Ｐ１，Ｐ２が、レンズアレイ１４０Ｂと余剰部分との境界に、略枠状のＶ溝ＶＢ１，ＶＢ２を備えるような成形面Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂを有している。したがって、略枠状の溝ＶＢ１，ＶＢ２に沿ってガラスブロックＰＧＢを折り曲げることにより、余剰部分を容易に切除して、レンズアレイ１４０Ｂを得ることができる。
【００９０】
図１５は、第３実施例における成形型の第１の変形例を示す説明図であり、図１２に対応する。図１５（Ａ−１），（Ａ−２）に示す第１の成形型６１０Ｃは、図１２（Ａ−１），（Ａ−２）に示す成形型６１０Ｂと同じである。図１５（Ｂ−１），（Ｂ−２）に示す第２の成形型６２０Ｃは、図１２（Ｂ−１），（Ｂ−２）に示す成形型６２０Ｂとほぼ同じであるが、図１２（Ｂ−１）においてハッチを付した略枠状の周辺領域ＷＣｏの厚みは、矩形の中央領域ＷＣｉの厚みよりも大きくなっている。そして、４本のＶ字状の突起部６２４Ｃは、略枠状の周辺領域ＷＣｏの内周側に形成されている。
【００９１】
図１６は、図１５の成形型６１０Ｃ，６２０Ｃを用いて作製されたレンズアレイ１４０Ｃを含むガラスブロックＰＧＣを示す説明図であり、図１３に対応する。このガラスブロックＰＧＣは、図１３のガラスブロックＰＧＢとほぼ同じであるが、Ｖ溝ＶＣ１，ＶＣ２より外側の余剰部分の厚みが、レンズアレイ１４０Ｃのベース部１４２Ｃの厚みよりも小さくなっている。
【００９２】
図１７は、図１６のガラスブロックＰＧＣから得られるレンズアレイ１４０Ｃを示す説明図であり、図１４に対応する。このレンズアレイ１４０Ｃは、図１４と同様に、ガラスブロックＰＧＣの余剰部分を切除して得られる。なお、レンズアレイ１４０Ｃ（ベース部１４２Ｃ）の側面は、切断によって形成された比較的粗い切断面とともに、プレス成形によって形成された比較的滑らかな被成形面を有している。
【００９３】
上記のように、図１５の第２の成形型６２０Ｃは、ガラスブロックＰＧＣの余剰部分の厚みが、レンズアレイ１４０Ｃのベース部１４２Ｃの厚みより小さくなるような成形面Ｓ２Ｃを有している。したがって、レンズアレイ１４０Ｃのベース部１４２Ｃの厚みが比較的大きい場合にも、ガラスブロックＰＧＣの余剰部分を比較的容易に切除することができる。
【００９４】
図１８は、第３実施例における成形型の第２の変形例を示す説明図であり、図１２に対応する。図１８（Ａ−１），（Ａ−２）に示す第１の成形型６１０Ｄは、図１５（Ａ−１），（Ａ−２）に示す成形型６１０Ｃとほぼ同じであるが、第１の成形型６１０Ｄの成形面Ｓ１Ｄは、４組の円柱状の凸部６１５Ｄを備えている。各組の凸部６１５Ｄは、４本のＶ字状の突起部６１４Ｄのそれぞれを、複数の小レンズを成形するための矩形領域の四隅付近において、分断するように設けられている。図１８（Ｂ−１），（Ｂ−２）に示す第２の成形型６２０Ｄは、図１５（Ｂ−１），（Ｂ−２）に示す成形型６２０Ｃとほぼ同じであるが、第２の成形型６２０Ｄの成形面Ｓ２Ｄは、第１の成形型６１０Ｄに設けられた４組の円柱状の凸部６１５Ｄのそれぞれに対応する位置に、４組の円柱状の凸部６２５Ｄを備えている。４組の凸部６２５Ｄは、略枠状の周辺領域ＷＤｏと矩形の中央領域ＷＤｉとの境界に設けられており、各組の凸部６２５Ｄは、周辺領域ＷＤｏの内周側に形成された４本のＶ字状の突起部６２４Ｄのそれぞれを分断するように設けられている。各突起部６２４Ｄのうち、第２の成形型６２０Ｄの四隅付近の部分突起部６２４Ｄｏは、中央の部分突起部６２４Ｄｉより外側にずれた位置に設けられている。そして、中央の部分突起部６２４Ｄｉは、第１の成形型６１０Ｄに設けられた突起部６１４Ｄに対応する位置に設けられている。
【００９５】
図１９は、図１８の成形型６１０Ｄ，６２０Ｄを用いて作製されたレンズアレイ１４０Ｄを含むガラスブロックＰＧＤを示す説明図であり、図１３に対応する。このガラスブロックＰＧＤは、図１６のガラスブロックＰＧＣとほぼ同じであるが、各Ｖ溝ＶＤ１，ＶＤ２上には、２つの円柱状の孔ｈが形成されている。また、ガラスブロックＰＧＤの第２の面Ｐ２に形成されたＶ溝ＶＤ２の位置は、ベース部１４２Ｄの四隅において、ガラスブロックＰＧＤの第１の面Ｐ１に形成された溝ＶＤ１の位置よりも外側にずれている。なお、ベース部１４２Ｄの各辺の中央部分では、図１６と同様に、ガラスブロックＰＧＤの第２の面Ｐ２に形成されたＶ溝ＶＤ２の位置は、ガラスブロックＰＧＤの第１の面Ｐ１に形成されたＶ溝ＶＤ１の位置とほぼ一致している。
【００９６】
図２０は、図１９のガラスブロックＰＧＤから得られるレンズアレイ１４０Ｄを示す説明図であり、図１４に対応する。このレンズアレイ１４０Ｄは、図１７と同様に、ガラスブロックＰＧＤの余剰部分を切除して得られるが、ガラスブロックＰＧＤの余剰部分の厚みは比較的小さくなっているので、余剰部分を比較的容易に切除することができる。レンズアレイ１４０Ｄ（ベース部１４２Ｄ）の各辺の中央部分の側面は、図１７（Ｂ）と同様に、切断面と被成形面とを有している。そして、レンズアレイ１４０Ｄ（ベース部１４２Ｄ）の四隅の側面は、図２０（Ｂ）に示すように、切断面と被成形面とを有しているが、切断面は斜めに形成されている。
【００９７】
上記のように、図１８の第２の成形型６２０Ｄも、ガラスブロックＰＧＤの余剰部分の厚みが、レンズアレイ１４０Ｄのベース部１４２Ｄの厚みより小さくなるような成形面Ｓ２Ｄを有している。したがって、レンズアレイ１４０Ｄのベース部１４２Ｄの厚みが比較的大きい場合にも、ガラスブロックＰＧＤの余剰部分を比較的容易に切除することができる。
【００９８】
なお、図１５，図１８では、第２の成形型６２０Ｃ，６２０Ｄの成形面Ｓ２Ｃ，Ｓ２Ｄの形状によって、ガラスブロックＰＧＣ，ＰＧＤの余剰部分の厚みが変更されているが、第１の成形型６１０Ｃの成形面Ｓ１Ｃの形状によって変更されるようにしてもよい。一般には、第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方が、ガラスブロックの余剰部分の厚みがベース部の厚みより小さくなるような成形面を有していればよい。
【００９９】
ところで、照明光学系１００やプロジェクタ１０００を組み立てる際には、通常、レンズアレイは、基枠等に搭載される。この際、レンズアレイの側面が粗いと、レンズアレイの基枠への位置決めが比較的困難となる。図１７，図２０のレンズアレイ１４０Ｃ，１４０Ｄ（ベース部１４２Ｃ，１４２Ｄ）は、その側面に、プレス成形によって形成された被成形面を含んでいる。換言すれば、図１５，図１８の第２の成形型６２０Ｃ，６２０Ｄは、レンズアレイ１４０Ｃ，１４０Ｄのベース部１４２Ｃ，１４２Ｄの四隅における側面が、互いにほぼ直交するとともに、ベース部１４２Ｃ，１４２Ｄの第１の面Ｂ１に対してほぼ直交する被成形面を含むような成形面Ｓ２Ｃ，Ｓ２Ｄを有している。したがって、ベース部の四隅における側面に含まれる被成形面をレンズアレイの基準面とすれば、レンズアレイの位置決めを容易に行うことができる。
【０１００】
なお、図１５，図１８では、第２の成形型６２０Ｃ，６２０Ｄの成形面Ｓ２Ｃ，Ｓ２Ｄによって、ベース部１４２Ｃ，１４２Ｄの四隅における側面に被成形面が形成されているが、第１の成形型６１０Ｃ，６１０Ｄの成形面Ｓ１Ｃ，Ｓ１Ｄによって形成されるようにしてもよい。一般には、第１および第２の成形型のうちの少なくとも一方が、ベース部の四隅における側面が、互いにほぼ直交するとともに、ベース部の一方の面に対してほぼ直交する被成形面を含むような成形面を有していればよい。
【０１０１】
また、図１７，図２０のレンズアレイ１４０Ｃ，１４０Ｄを比較して分かるように、レンズアレイ１４０Ｄでは、切断面は被成形面よりも内側に形成されている。換言すれば、図１８の第１および第２の成形型６１０Ｄ，６２０Ｄは、ガラスブロックＰＧＤの第２の面Ｐ２に形成されるＶ溝ＶＤ２の位置が、少なくともベース部１４２Ｄの四隅において、ガラスブロックＰＧＤの第１の面Ｐ１に形成されるＶ溝ＶＤ１の位置よりも外側にずれるような成形面Ｓ１Ｄ，Ｓ２Ｄを有している。したがって、ベース部の四隅における側面に含まれる被成形面をレンズアレイの基準面とすれば、余剰部分を切除した際に形成される切断面が、被成形面よりも外側に突出することを防止することができ、この結果、レンズアレイの位置決めをより容易に行うことが可能となる。
【０１０２】
Ｄ．第４実施例：
成形型を用いてガラスブロックを作製する場合には、ガラスブロックが成形型から離れ難い場合がある。例えば、図５に示す製造装置６００を用いる場合には、ガラスブロックＰＧは第１の成形型６１０から離れ難い。これは、第１の成形型６１０が複数の小レンズを成形するための凹凸状の成形面Ｓ１を有しているからである。そこで、本実施例では、ガラスブロックを成形型から容易に離すことができるように工夫している。
【０１０３】
図２１は、第４実施例におけるレンズアレイ１４０Ｅの製造手順を示す説明図である。本実施例の製造装置６００Ｅは、図５の製造装置６００とほぼ同じであるが、第１の成形型６１０Ｅが変更されている。具体的には、第１の成形型６１０Ｅは、複数の小レンズを成形するための矩形領域の周囲に、円柱状の離型部６１８Ｅを備えている。離型部６１８Ｅは、第１の成形型６１０Ｅの成形面Ｓ１Ｅから第２の成形型６２０Ｅの成形面Ｓ２Ｅに向けて突出可能である。そして、位置制御部６３０Ｅは、第１の成形型６１０Ｅの全体位置を制御するとともに、離型部６１８Ｅの個別位置を制御する。なお、図２１では、離型部６１８Ｅは２つ示されているが、実際には、４つ準備されている。ただし、一般には、離型部６１８Ｅは少なくとも１つ設けられていればよい。
【０１０４】
図２１（Ａ），（Ｂ）では、図５（Ａ），（Ｂ）と同様に、溶融ガラスＧが、２つの成形型６１０Ｅ，６２０Ｅによってプレス成形される。図２１（Ｃ）では、位置制御部６３０Ｅは、第１の成形型６１０Ｅを第２の成形型６２０から離す際に、離型部６１８Ｅを第１の成形型６１０Ｅの成形面Ｓ１Ｅから突出させる。これにより、プレス成形されたガラスブロックＰＧＥを、第１の成形型６１０Ｅから容易に離すことができる。
【０１０５】
なお、第１の成形型６１０Ｅの離型部６１８Ｅの周囲には、離型部６１８Ｅを突出させるために、僅かな空隙が設けられている。そして、溶融ガラスＧがプレスされる際には、この空隙内に、溶融ガラスＧが僅かに侵入し、図２１（Ｃ）に示すように、ガラスブロックＰＧＥの表面にバリが生じてしまう場合がある。このような場合には、ガラスブロックＰＧＥの離型部と接する領域が、周囲の領域より比較的薄くなるように、第１の成形型６１０Ｅの成形面Ｓ１Ｅの形状を変更すればよい。こうすれば、バリが、レンズアレイ１４０Ｅのベース部１４２Ｅの第１の面Ｂ１より上方に突出しないようにすることができる。なお、バリが発生した領域を余剰部分として切除する場合には、上記の対策は不要となる。
【０１０６】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１０７】
（１）上記実施例では、第１のレンズアレイ１４０のベース部１４２の第２の面Ｂ２は、２つの成形型によって成形された被成形面であるが、ベース部１４２の厚みが比較的厚い場合などには、ベース部の第２の面Ｂ２を研削するようにしてもよい。
【０１０８】
（２）上記実施例では、第１のレンズアレイ１４０の複数の小レンズ１４６は、ベース部１４２上にマトリクス状に配列されているが、複数の小レンズは、ハニカム状などの他の形状に配列されていてもよい。
【０１０９】
また、上記実施例では、第１のレンズアレイ１４０の複数の小レンズ１４６として偏心レンズが用いられているが、これに代えて、偏心されていないレンズを用いるようにしてもよい。なお、このレンズアレイの図４（Ａ）のＢ−Ｂ面およびＣ−Ｃ面における断面は、双方とも、図４（Ｃ）に示すような形状となる。したがって、この場合にも、隣接する２つの小レンズのレンズ面は連続するように接続されることとなる。
【０１１０】
すなわち、本発明は、複数の小レンズのうち、最外周小レンズのみが、他の小レンズと隣接しない側に側面を有するようなレンズアレイに適用可能である。
【０１１１】
（３）上記実施例では、溶融ガラスが用いられているが、これに代えて、例えば、溶融プラスチックを用いるようにしてもよい。一般には、レンズアレイは、溶融光学材料をプレス成形することにより製造されていればよい。
【０１１２】
（４）上記実施例では、照明光学系１００は、偏光発生光学系１６０を備えているが、偏光光を発生させる必要がない場合には、偏光発生光学系１６０は省略してもよい。また、照明光学系１００は、重畳光学系として、第２のレンズアレイ１５０と重畳レンズ１７０とを備えているが、いずれか一方の光学部品が入射する光を照明領域ＬＡ上に重畳することができる場合には、他方の光学部品を省略してもよい。さらに、光源装置１２０は、略平行な光線束を射出しているが、これに代えて、収束光や発散光を射出するようにしてもよい。
【０１１３】
一般に、照明光学系は、光源装置と、光源装置から射出された光線束を複数の部分光線束に分割するためのレンズアレイと、複数の部分光線束を所定の照明領域上に重畳するための重畳光学系と、を備えていればよい。
【０１１４】
（５）上記実施例では、プロジェクタ１０００は、電気光学装置として、透過型の液晶パネルを備えているが、これに代えて、反射型の液晶パネルを備えるようにしてもよい。また、液晶パネルに代えて、マイクロミラー型光変調装置を備えるようにしてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。電気光学装置としては、一般に、照明光学系からの光を画像情報に応じて変調するものであればよい。
【０１１５】
（６）上記実施例においては、カラー画像を表示するプロジェクタ１０００を例に説明しているが、モノクロ画像を表示するプロジェクタにおいても同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプロジェクタの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の照明光学系１００を拡大して示す説明図である。
【図３】図２の第１の偏光発生素子アレイ１６０Ａを拡大して示す説明図である。
【図４】図２の第１のレンズアレイ１４０を拡大して示す説明図である。
【図５】図４のレンズアレイ１４０の製造手順を示す説明図である。
【図６】図５の比較例として、最外周小レンズの形状が異なるレンズアレイ１４０Ｚの製造手順を示す説明図である。
【図７】溶融ガラスをプレス成形することにより製造可能なレンズアレイの第１の変形例を示す説明図である。
【図８】溶融ガラスをプレス成形することにより製造可能なレンズアレイの第２の変形例を示す説明図である。
【図９】溶融ガラスをプレス成形することにより製造可能なレンズアレイの第３の変形例を示す説明図である。
【図１０】レンズアレイの最外周小レンズの側面において斜面が形成される領域を示す説明図である。
【図１１】第２実施例におけるレンズアレイ１４０Ａの製造手順を示す説明図である。
【図１２】第３実施例における成形型６１０Ｂ，６２０Ｂを示す説明図である。
【図１３】図１２の成形型６１０Ｂ，６２０Ｂを用いて作製されたレンズアレイ１４０Ｂを含むガラスブロックＰＧＢを示す説明図である。
【図１４】図１３のガラスブロックＰＧＢから得られるレンズアレイ１４０Ｂを示す説明図である。
【図１５】第３実施例における成形型の第１の変形例を示す説明図であり、図１２に対応する。
【図１６】図１５の成形型６１０Ｃ，６２０Ｃを用いて作製されたレンズアレイ１４０Ｃを含むガラスブロックＰＧＣを示す説明図であり、図１３に対応する。
【図１７】図１６のガラスブロックＰＧＣから得られるレンズアレイ１４０Ｃを示す説明図であり、図１４に対応する。
【図１８】第３実施例における成形型の第２の変形例を示す説明図であり、図１２に対応する。
【図１９】図１８の成形型６１０Ｄ，６２０Ｄを用いて作製されたレンズアレイ１４０Ｄを含むガラスブロックＰＧＤを示す説明図であり、図１３に対応する。
【図２０】図１９のガラスブロックＰＧＤから得られるレンズアレイ１４０Ｄを示す説明図であり、図１４に対応する。
【図２１】第４実施例におけるレンズアレイ１４０Ｅの製造手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１０００…プロジェクタ
１００…照明光学系
１００ａｘ…システム光軸
１２０…光源装置
１２２…ランプ
１２４…リフレクタ
１２６…平行化レンズ
１４０，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ……第１のレンズアレイ
１４２，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ…ベース部
１４３Ａ…凹部
１４６，Ａ，Ｅ…第１の小レンズ
１４６ｉ…内周側小レンズ
１４６ｏ，Ｚｏ…最外周小レンズ
１５０…第２のレンズアレイ
１５６…第２の小レンズ
１６０…偏光発生光学系
１６０Ａ，１６０Ｂ…偏光発生素子アレイ
１６２…遮光板
１６２ａ…開口面
１６２ｂ…遮光面
１６４…偏光ビームスプリッタアレイ
１６４ａ…偏光分離膜
１６４ｂ…反射膜
１６４ｃ…ガラス材
１６６…λ／２位相差板
１７０…重畳レンズ
２００…色光分離光学系
２２０…リレー光学系
３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…液晶ライトバルブ
３２０…クロスダイクロイックプリズム
３４０…投写光学系
４４０Ａ，Ｂ，Ｃ…第１のレンズアレイ
４４２Ａ，Ｂ，Ｃ…ベース部
４４６Ｃ…第１の小レンズ
４４６Ａｏ，Ｂｏ…最外周小レンズ
６００，Ａ，Ｅ，Ｚ…製造装置
６１０，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ…第１の成形型
６１４Ｂ，Ｃ，Ｄ…突起部
６１５Ｄ…凸部
６１８Ｅ…離型部
６２０，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ…第２の成形型
６２０Ａａ…中央成形部
６２０Ａｂ…周辺成形部
６２４Ｂ，Ｃ，Ｄ…突起部
６２５Ｄ…凸部
６３０，Ａ，Ｅ，Ｚ…位置制御部
ＰＧ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ…ガラスブロック
Ｂ１…ベース部の第１の面
Ｂ２…ベース部の第２の面
Ｌ１…レンズアレイの第１の面
Ｌ２…レンズアレイの第２の面
Ｐ１…ガラスブロックの第１の面
Ｐ２…ガラスブロックの第２の面
Ｓ１，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ…第１の成形型の成形面
Ｓ２，Ａａ，Ａｂ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｚ…第２の成形型の成形面
ＶＢ１，ＶＢ２，ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＤ１，ＶＤ２…Ｖ溝
Ｇ…溶融ガラス
ＬＡ…照明領域
ＳＣ…スクリーン
【図１】
0004193372.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004193372.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0004193372.tif 000019
【図１９】
0004193372.tif 000020
【図２０】
0004193372.tif 000021
【図２１】
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