(57)【要約】【課題】ある一定の期間の経過後であっても、偏光パネルに対する位相差板の固着箇所が剥がれる等の劣化が生じないようにする。【解決手段】第１偏光光を透過させこれに直交する第２偏光光を反射させる偏光ビームスプリッタ３１ａを含む第１の短冊状領域部分３１ｃと、前記第２偏光光を反射させる反射膜３１ｄを含む第２の短冊状領域部分３１ｆとが、所定間隔で並設されてなる偏光パネル３１と、前記第１の短冊状領域部分３１ｃと前記第２の短冊状領域部分３１ｆとのいずれか一方の光出射側に配されて前記偏光パネル３１からの出射光の偏光方向を変換する位相差板３２と、前記偏光パネル３１における光透過有効機能領域とその周囲に位置する非光透過領域とのうち、当該非光透過領域のみに配されて、当該偏光パネル３１に対する前記位相差板３２の固着を行う接合剤３３と、を備えて偏光変換素子５を構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定偏光成分の第１偏光光を透過させ当該所定偏光成分に直交する偏光成分の第２偏光光を反射させる偏光ビームスプリッタが形成された第１の短冊状領域部分と、前記偏光ビームスプリッタで反射された第２偏光光を反射させる反射膜が形成された第２の短冊状領域部分とが、所定間隔で並設されてなる偏光パネルと、
前記第１の短冊状領域部分と前記第２の短冊状領域部分とのいずれか一方の光出射側に配されて前記偏光パネルからの出射光の偏光方向を変換する位相差板と、
前記偏光パネルにおける光透過有効機能領域とその周囲に位置する非光透過領域とのうち、当該非光透過領域のみに配されて、当該偏光パネルに対する前記位相差板の固着を行う接合剤と
を備える偏光変換素子。
【請求項２】
前記偏光パネルにおける光出射面並びに前記位相差板における光入射面および光出射面のそれぞれにコーティングされた反射防止膜
を備える請求項１記載の偏光変換素子。
【請求項３】
前記光透過有効機能領域の央部近傍にて二つの前記位相差板が隣接して配されるように、前記偏光パネルにおける各短冊状領域部分が配設されている
請求項１または２記載の偏光変換素子。
【請求項４】
所定偏光成分の第１偏光光を透過させ当該所定偏光成分に直交する偏光成分の第２偏光光を反射させる偏光ビームスプリッタが形成された第１の短冊状領域部分と、前記偏光ビームスプリッタで反射された第２偏光光を反射させる反射膜とが形成された第２の短冊状領域部分とが、所定間隔で並設されてなる偏光パネルと、
前記第１の短冊状領域部分と前記第２の短冊状領域部分とのいずれか一方の光出射側に配されて前記偏光パネルからの出射光の偏光方向を変換する位相差板と、
前記偏光パネルにおける光透過有効機能領域とその周囲に位置する非光透過領域とのうち、当該非光透過領域のみに配されて、当該偏光パネルに対する前記位相差板の固定を行う固定手段と
を備える偏光変換素子。
【請求項５】
光を照射する光源と、
前記光源からの照射光の偏光方向を一方向に揃える偏光変換素子と、
前記偏光変換素子からの出射光を選択的に透過または反射して光学像を形成する液晶表示素子とを具備し、
前記偏光変換素子は、
前記照射光における所定偏光成分の第１偏光光を透過させ当該所定偏光成分に直交する偏光成分の第２偏光光を反射させる偏光ビームスプリッタが形成された第１の短冊状領域部分と、前記偏光ビームスプリッタで反射された第２偏光光を反射させる反射膜とが形成された第２の短冊状領域部分とが、所定間隔で並設されてなる偏光パネルと、
前記第１の短冊状領域部分と前記第２の短冊状領域部分とのいずれか一方の光出射側に配されて前記偏光パネルからの出射光の偏光方向を変換する位相差板と、
前記偏光パネルにおける光透過有効機能領域とその周囲に位置する非光透過領域とのうち、当該非光透過領域のみに配されて、当該偏光パネルに対する前記位相差板の固着を行う接合剤と
を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の偏光方向を一方向に揃える偏光変換素子およびこれを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子を用いた画像表示装置の一つとして、液晶プロジェクタ装置が知られている。液晶プロジェクタ装置は、高圧水銀ランプ等の光源から照射される光を液晶表示素子で変調して映像信号に応じた光学像を形成するとともに、その光学像を投射レンズで拡大投影してスクリーン上に表示するように構成されている。このような構成により、液晶プロジェクタ装置は、会議や講義等のプレゼンテーション資料を拡大投影する手段として広く利用されている。
【０００３】
このような液晶プロジェクタ装置において、一般に、光源からの照射光は、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とを含んでいる。その一方で、液晶表示素子を利用した光学像の投写に必要な光は、Ｓ偏光またはＰ偏光のいずれか一方の偏光成分のみである。このことから、液晶プロジェクタ装置は、光源と液晶表示素子との間の光学系光路上に、光の偏光方向を一方向に揃える偏光変換素子を備えており、これにより効率よく光のエネルギーを使用することを可能にしている。
【０００４】
偏光変換素子としては、例えば図８に示すように、レンズアレイ５１を経た光を選択的に透過させるための遮光板５２と、この遮光板５２に沿うように偏光ビームスプリッタ５３ａが形成された領域部分と反射膜５３ｂが形成された領域部分とが交互に並設された偏光パネル５３と、各領域部分のいずれか一方の光出射側のみに配された位相差板（例えば、１／２波長板。）５４と、を備えて構成されたものが知られている。このような構成の偏光変換素子では、偏光パネル５３に入射した光のうち、所定の偏光成分（例えば、Ｐ偏光成分。）の偏光光は偏光ビームスプリッタ５３ａをそのまま透過し、これに直交する偏光成分（例えば、Ｓ偏光成分。）の偏光光は偏光ビームスプリッタ５３ａで反射される。また、偏光ビームスプリッタ５３ａで反射された偏光成分（例えば、Ｓ偏光成分。）の偏光光は、その隣の領域における反射膜５３ｂで出射方向に反射される。そして、偏光ビームスプリッタ５３ａを透過した光または反射膜５３ｂで反射された光のうちのいずれか一方は、位相差板５４によって、直交する偏光成分の偏光光に変換される（例えば、偏光ビームスプリッタ５３ａを透過したＰ偏光成分の偏光光がＳ偏光成分の偏光光に変換される。）。したがって、偏光変換素子から出射される光は、その偏光方向が一方向に揃ったもの（例えば、全てＳ偏光成分の偏光光。）となる。
【０００５】
ところで、液晶プロジェクタ装置では、装置小型化や高輝度化等の要求に応じるべく、光密度が増加する傾向にある。そのため、液晶プロジェクタ装置を構成する光学部品、特に光の偏光状態を揃えるために使用される偏光変換素子には、耐光性や耐熱性等に優れていることが求められる。
偏光変換素子の構成要素の一つである位相差板５４には、通常、ポリカーボネートフィルムが使用される。ただし、ポリカーボネートフィルムでは、耐熱性、耐光性、耐久性等の点で難がある。
このことから、偏光変換素子を構成する位相差板５４については、無機材料である水晶を用いて形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０２５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、位相差板５４が水晶からなる偏光変換素子は、ポリカーボネートフィルムを利用したものより長寿命であるが、やはりある一定の期間の経過後に劣化が生じることが確認されている。劣化の現象としては、位相差板５４と偏光パネル５３との接着面が光や熱等の影響によって剥がれてくる、というものである。さらに詳しくは、位相差板５４と偏光パネル５３とは、例えば紫外線硬化型接着剤を用いてその全面が接着されるが、例えばそれぞれの熱膨張率の相違に起因して、照明系からの光の強度がパネル外周部と比較して強いパネル中央近傍部分にて剥がれが生じ、これが徐々にその周辺に広がるというものである。
このような偏光変換素子における劣化は、スクリーン上に表示する画像品質に悪影響を及ぼすため、その発生を回避すべきである。
【０００８】
そこで、本発明は、ある一定の期間の経過後であっても、偏光パネルに対する位相差板の固着箇所が剥がれる等の劣化が生じることのない、偏光変換素子および画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために案出された偏光変換素子で、所定偏光成分の第１偏光光を透過させ当該所定偏光成分に直交する偏光成分の第２偏光光を反射させる偏光ビームスプリッタが形成された第１の短冊状領域部分と、前記偏光ビームスプリッタで反射された第２偏光光を反射させる反射膜が形成された第２の短冊状領域部分とが、所定間隔で並設されてなる偏光パネルと、前記第１の短冊状領域部分と前記第２の短冊状領域部分とのいずれか一方の光出射側に配されて前記偏光パネルからの出射光の偏光方向を変換する位相差板と、前記偏光パネルにおける光透過有効機能領域とその周囲に位置する非光透過領域とのうち、当該非光透過領域のみに配されて、当該偏光パネルに対する前記位相差板の固着を行う接合剤とを備えるものである。
【００１０】
上記構成の偏光変換素子では、偏光パネルに対する位相差板の固着を、非光透過領域のみに配された接合剤が行うようになっている。すなわち、光透過有効機能領域では、接合剤による固着を行わない。ここで、「固着」とは、一定の場所に留まって動かないように固定することをいう。また、ここでいう「接合剤」は、固着のために部材間に介在するものであり、具体的には接着剤または粘着剤がこれに該当する。また、「光透過有効機能領域」とは、光が透過することで画像表示のために有効に機能する領域のことをいい、「非光透過領域」とは、光透過有効機能領域の外周側を囲うように配された領域で、画像表示のためには機能せず光を透過させない領域のことをいう。
このように、偏光パネルと位相差板との固着を非光透過領域のみで行えば、光透過有効機能領域内にて接合剤の剥がれが生じてしまうことはない。しかも、光透過有効機能領域内での固着がされている場合のように偏光パネルまたは位相差板に生じる撓みをそれぞれが互いに規制し合ってしまうことがないので、それぞれの熱膨張量に相違があっても当該撓みによって吸収され得るようになり、その悪影響が非光透過領域における接合剤の固着箇所に及んでしまうこともない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光の偏光方向を一方向に揃える偏光変換素子において、光透過有効機能領域内、特に光強度が最も強くなる光透過有効機能領域の央部近傍には、偏光パネルと位相差板との固着を行う接合剤が存在しないので、当該接合剤の剥がれが生じてしまうことがない。すなわち、ある一定の期間の経過後であっても、偏光パネルに対する位相差板の固着箇所が剥がれる等の劣化が生じるおそれがない。したがって、当該偏光変換素子を用いて画像表示を行えば、良好な画像品質を維持確保することが実現可能となる。
しかも、本発明では、非光透過領域のみに配された接合剤が偏光パネルと位相差板との固着を行うので、当該位相差板の全面に塗布する場合に比べて当該接合剤の使用量が少量で済み、これにより製造コストの低下が図れることも期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明に係る偏光変換素子および画像表示装置について説明する。
【００１３】
先ず、本発明に係る画像表示装置の概略構成について、液晶プロジェクタ装置を例に挙げて説明する。液晶プロジェクタ装置としては、Ｒ（赤）色、Ｇ（緑）色およびＢ（青）色のそれぞれに対応する液晶パネルを備えた、いわゆる三板式のものが広く知られている。
【００１４】
図１は、三板式の液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す模式図である。図例は、透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示している。
図例のように、液晶プロジェクタ装置では、光源１から出射される光が、赤外線や紫外線をカットするフィルタ２、第１フライアイレンズ３、第２フライアイレンズ４、偏光変換素子５および集光レンズ６を経た後に、特定の波長帯域の光だけを反射するダイクロイック・ミラー７によってＲＧＢの各色成分光に分離され、必要に応じて紫外線を吸収するフィルタ８、全反射ミラー９、コンデンサー・レンズ１０、リレーレンズ１１等を利用しつつ、ＲＧＢの各色に対応して設けられた液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに入射される。各液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂには、それぞれに付随して、入射側偏光板１２、光学補償板対１４および出射側偏光板１５が設けられており、入射側偏光板１２を透過した各色成分光が各液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂへ入射し、各液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂにて光変調された各色成分光が光学補償板対１４および出射側偏光板１５を透過するようになっている。そして、各液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂにて映像信号に応じた光変調が行われた後に、光変調された各色成分光が必要に応じて１／２波長フィルム１６を経てダイクロイック・プリズム１７によって合成されて、投写レンズ１８によって拡大投影される。このようにして、液晶プロジェクタ装置では、スクリーン上へのカラー画像の表示を行うようになっている。
【００１５】
図２は、三板式の液晶プロジェクタ装置の他の概略構成例を示す模式図である。図例は、反射型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示している。
図例の液晶プロジェクタ装置においても、透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ装置の場合（図１参照）と同様に、光源１から出射される光が、フィルタ２、第１フライアイレンズ３、第２フライアイレンズ４、偏光変換素子５および集光レンズ６を経た後に、ダイクロイック・ミラー７によってＲＧＢの各色成分光に分離される。そして、各色成分光が、必要に応じて全反射ミラー９や偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１９等を利用しつつ、ＲＧＢの各色に対応して設けられた液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに入射される。その後、各液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにて映像信号に応じた光変調が行われ、光変調された各色成分光がダイクロイック・プリズム２７によって合成されて、投写レンズ１８によって拡大投影される。このようにして、液晶プロジェクタ装置では、スクリーン上へのカラー画像の表示を行うようになっている。
【００１６】
次に、以上のような構成の液晶プロジェクタ装置で用いられる偏光変換素子５について、詳しく説明する。
【００１７】
先ず、偏光変換素子５の基本的な構成について説明する。
図３は、本発明に係る偏光変換素子の概略構成例を示す側断面図である。
図例のように、偏光変換素子５は、偏光パネル３１と、位相差板３２と、接合剤３３と、反射防止膜３４と、を備えて構成されている。
【００１８】
偏光パネル３１は、偏光ビームスプリッタ３１ａが透明部材３１ｂに挟み込まれてなる第１の短冊状領域部分３１ｃと、反射膜３１ｄが透明部材３１ｅに挟み込まれてなる第２の短冊状領域部分３１ｆとが、所定間隔で並設されてなるものである。
第１の短冊状領域部分３１ｃにおける偏光ビームスプリッタ３１ａは、光軸方向に対して略４５°の角度をなすように配されている。そして、所定偏光成分（例えば、Ｐ偏光成分。）の第１偏光光をそのまま透過させるが、当該所定偏光成分に直交する偏光成分（例えば、Ｓ偏光成分。）の第２偏光光を反射するようになっている。
一方、第２の短冊状領域部分３１ｆにおける反射膜３１ｄは、偏光ビームスプリッタ３１ａと同じく、光軸方向に対して略４５°の角度をなすように配されている。そして、偏光ビームスプリッタ３１ａで反射された第２偏光光を反射するようになっている。
透明部材３１ｂ，３１ｅとしては、例えばガラス材を用いることが考えられる。
なお、図例のように、偏光パネル３１では、パネル中心部分を挟んで偏光ビームスプリッタ３１ａおよび反射膜３１ｄの傾斜方向が対称となるように、第１および第２の短冊状領域部分３１ｃ，３１ｆのそれぞれが配設されているものとする。
【００１９】
位相差板３２は、無機材料である水晶を用いて短冊形状の平板状に形成されたもので、第１および第２の短冊状領域部分３１ｃ，３１ｆのいずれか一方の光出射側に配されて、偏光パネル３１からの出射光の偏光方向を変換するものである。具体的には、図例のように、第１の短冊状領域部分３１ｃの光出射側に配されて１／２波長板として機能することにより、当該第１の短冊状領域部分３１ｃを透過してきた偏光成分（例えば、Ｐ偏光成分。）の第１偏光光を、これと直交する偏光成分（例えば、Ｓ偏光成分。）の第２偏光光に変換するようになっている。
なお、位相差板３２は、複数枚の水晶板の貼り合わせ構造からなるものであっても構わない。
【００２０】
接合剤３３は、偏光パネル３１と位相差板３２との固着を行うものである。ただし、接合剤３３は、詳細を後述する箇所でのみ、偏光パネル３１に対する位相差板３２の固着を行うようになっている。
ここで、「固着」とは、一定の場所に留まって動かないように固定することをいう。また、ここでいう「接合剤」は、固着のために部材間に介在するものであり、具体的には接着剤または粘着剤がこれに該当する。
なお、接合剤３３の種類は、特に限定されるものではなく、様々な接着剤または粘着剤を使用することが可能であるが、耐衝撃性に優れた柔らかめのもので、耐熱性にも優れたものを用いることが好ましい。
【００２１】
反射防止膜３４は、例えば蒸着やスパッタ等によるＡＲ（アンチリフレクション）コーティングからなるもので、表面反射を防止するために、偏光パネル３１における光出射面並びに位相差板３２における光入射面および光出射面のそれぞれに施されるものである。
【００２２】
なお、偏光変換素子５には、必要に応じて、偏光パネル３１における光入射面側に、光を選択的に透過させるための遮光板（ただし不図示）が設けられていてもよい。
【００２３】
このような構成の偏光変換素子５では、偏光パネル３１に入射した光のうち、所定の偏光成分であるＰ偏光成分の偏光光は偏光ビームスプリッタ３１ａをそのまま透過し、これに直交する偏光成分であるＳ偏光成分の偏光光は偏光ビームスプリッタ３１ａで反射される。また、偏光ビームスプリッタ３１ａで反射されたＳ偏光成分の偏光光は、その隣の領域における反射膜３１ｄで出射方向に反射される。そして、偏光ビームスプリッタ３１ａを透過した光は、位相差板３２によって、Ｐ偏光成分の偏光光がＳ偏光成分の偏光光に変換される。したがって、偏光変換素子５から出射される光は、全てＳ偏光成分の偏光光となり、その偏光方向が一方向に揃ったものとなる。
なお、ここでは、全てＳ偏光成分の偏光光に揃える場合を例に挙げているが、全てＰ偏光成分の偏光光に揃えるように構成することも可能であることは勿論である。
【００２４】
続いて、偏光変換素子５の平面構成について説明する。
図４は、偏光変換素子の基本的な平面構成例の概要を示す平面図である。
図例のように、偏光変換素子５における偏光パネル３１のパネル面上には、光透過有効機能領域３５と、非光透過領域３６と、が形成されている。
【００２５】
光透過有効機能領域３５は、光が透過することで画像表示のために有効に機能する領域であり、具体的には偏光パネル３１のパネル面上の中央近傍領域を含む矩形領域がこれに相当する。
【００２６】
また、非光透過領域３６は、光透過有効機能領域３５の外周側を囲うように配された領域で、画像表示のためには機能せず光を透過させない領域である。この非光透過領域３６を利用して、偏光変換素子５は、その支持固定等が行われるようになっている。
【００２７】
そして、偏光パネル３１のパネル面上には、第１および第２の短冊状領域部分３１ｃ，３１ｆのいずれか一方、具体的には偏光ビームスプリッタ３１ａが配されている第１の短冊状領域部分３１ｃのそれぞれに対応するように、短冊形状の位相差板３２が配されている。この位相差板３２は、短冊形状の長手方向における両端縁が光透過有効機能領域３５から突出して非光透過領域３６に位置するように、その平面形状が形成されている。
【００２８】
ところで、偏光パネル３１のパネル面上への位相差板３２の固着については、以下に述べるような問題点が存在する。
【００２９】
偏光パネル３１のパネル面上に対する位相差板３２の固着は、例えば、紫外線硬化型接着剤を用いて、その全面を接着することによって行うことが考えられる。
しかしながら、紫外線硬化型接着剤による全面接着では、液晶プロジェクタ装置内の送風ダクトを塞ぎ、故意に偏光変換素子５に対する冷却を止めた状態でエージングを行った場合に、偏光パネル３１と位相差板３２との間で接着箇所の剥がれが生じることが分かった。
図５は、パネル面上における剥がれの発生およびその進行の様子の具体例を示す説明図である。
図５（a）に示すように、偏光パネル３１と位相差板３２とが剥れ始めるのは、光透過有効機能領域３５の中心近傍部分の上部側である（図中Ａ部参照。）。これは、光透過有効機能領域３５へ入射する光が図５（ｂ）に示すような光強度プロファイルを有していることから、光透過有効機能領域３５の中心近傍部分の上部側が最も温度が高くなるためと考えられる。そして、中心近傍部分に剥がれが生じると、その剥れは経時的に進行し、図５（ｃ）に示すように、徐々に外側の箇所にも広がっていく。
その一方で、位相差板３２自体については、例えば複数枚の水晶板の貼り合わせてなる場合であっても、水晶板同士の間での剥がれは生じない。また、偏光パネル３１においても、透明部材３１ｂ，３１ｅ同士の間での剥がれは生じない。
したがって、偏光パネル３１と位相差板３２との間に剥がれが生じる原因は、それぞれの形成部材の熱膨張率の差に因るものと推測される。例えば、偏光パネル３１における透明部材３１ｂ，３１ｅの形成材料の一例である白板ガラスの熱膨張率は、その代表的なものであるＢ２７０相当品で、９６×１０-7／℃である。これに対して、位相差板３２の形成材料である水晶の熱膨張率は、７９．９×１０-7／℃（軸に平行）、１３３．７×１０-7／℃（軸に垂直）である。つまり、光透過有効機能領域３５内の高温になる箇所では、このような熱膨張率の相違に起因して熱膨張量の差が生じるため、これにより偏光パネル３１と位相差板３２との間に剥がれが生じるものと考えられる。また、また、光の強度が最も強くなるのは中心近傍部分であるが、温められた空気は上昇するので、結果的に中心より少し上の部分において最も温度が高くなり、その箇所にて最初に剥れが発生すると考えられる。特に、光透過有効機能領域３５内の中心近傍部分については、偏光パネル３１が左右対称に構成され、第１の短冊状領域部分３１ｃ同士が隣接しており、これに対応して二つの位相差板３２が隣接して配されているため、各位相差板３２が互いに圧迫し合うことで、より一層剥がれが生じ易くなっているものと考えられる。
【００３０】
このような剥がれの問題を解決するためには、接着剤の種類を変更して対応することが考えられる。具体的には、一般的な紫外線硬化型接着剤に代わるものとして、イ）アクリル系の接着剤で短波長側の透過率を上げたもの、ロ）アクリル系の接着剤で耐熱試験において２００℃まで耐えられるもの、ハ）シリコン系の接着剤で耐熱温度が２００℃以上のもの、のいずれかを用いることが考えられる。イ）の接着剤は、近年ブルーレイディスク用途に利用されているもので、一般的なアクリル系の接着剤に比べて短波長側の透過率を良くするように改良されている。これは、短波長の光は長波長の光よりもエネルギーが高く、吸収するとより劣化が進むため、透過率をあげて、接着剤でのエネルギー吸収を抑制することを目的として使用するものである。また、ロ）およびハ）の接着剤は、耐熱性に優れていることから、熱的には効果があるものと予測される。
ところが、例えば、紫外線硬化型接着剤に代わってイ）の接着剤を用いた場合であっても、ある一定の期間のエージングをすると、光透過有効機能領域３５内の中心近傍部分の上部側から劣化（剥がれ）が生じることが確認された。ロ）の接着剤を用いた場合には、イ）の接着剤より硬化時の収縮率が大きく、また接着剤自体の硬度が高いため、結果的にイ）の接着剤よりも早い時間で劣化が発生することが確認された。また、ハ）の接着剤は、シリコン系であるため、アクリル系のものよりも耐熱性には優れているが、熱硬化型で２液タイプであり、アクリル系の光硬化タイプと比較して取り扱いが困難で手間が掛かるようになる。さらには、粘度が高いため、接着剤中の気泡を除去するのが難しく製造歩留まりが悪くなり、また接着剤自体の価格もアクリル系と比較すると高価なため、結果的に製品コストの上昇を招いてしまうおそれがある。
【００３１】
また、上述したように、剥がれが生じ易くなる要因の一つとしては、二つの位相差板３２が隣接して配されて、これらが互いに圧迫し合うことが挙げられる。したがって、剥がれの発生を抑制するためには、各位相差板３２が互いに圧迫し合わないように、これらを配置することも考えられる。
図６は、隣接する位相差板同士の間に隙間を設けて配置した場合の具体例を示す説明図である。
図６（ａ）に示すように、光透過有効機能領域３５内の中心近傍部分において隣接する位相差板３２同士の間に、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度の隙間を設けて（図中Ｂ部参照。）、各位相差板３２を配置してその全面を接着すれば、当該各位相差板３２が熱で膨張しても、それぞれが互いに圧迫し合うのを回避することができるようになる。
しかしながら、各位相差板３２の間に隙間を確保しても、最初に剥がれが生じるまでの時間は当該隙間がない場合に比べて延ばすことはできるが、ある一定の期間のエージングをすると、図６（ｂ）に示すように、やはり劣化（剥がれ）が生じてしまうことが確認された。
また、隙間部分については、出射光の偏光方向が一方向に揃わないことになってしまうので、その分だけ出射光のエネルギーが減少して、明るさが３％程度暗くなってしまうことになり、明るさ重視の液晶プロジェクタ装置に適用するには好ましいとは言えない。
【００３２】
これらのことを鑑み、本実施形態で例に挙げて説明する偏光変換素子５は、偏光パネル３１と位相差板３２とを固着させる際の問題、すなわち経時的な劣化（剥がれ）の発生という問題を解消すべく、以下に述べるよう特徴的な平面構成を備えている。
【００３３】
図７は、本発明に係る偏光変換素子の特徴的な平面構成例の概要を示す平面図である。
図例のように、偏光変換素子５における偏光パネル３１のパネル面上では、当該偏光パネル３１に対する位相差板３２の固着が、非光透過領域３６のみで行われている。すなわち、偏光パネル３１と位相差板３２との固着を行う接合剤３３が、非光透過領域３６のみに配されており、光透過有効機能領域３５内には全く配されていない。
【００３４】
以上のような平面構成を備えた偏光変換素子５では、偏光パネル３１に対する位相差板３２の固着を、非光透過領域３６のみに配された接合剤３３が行うようになっている。そのため、例えばある一定の期間のエージングを行った後であっても、光透過有効機能領域３５内にて接合剤３３の剥がれが生じてしまうことはない。光透過有効機能領域３５内では、接合剤３３による固着を行っていないからである。しかも、光透過有効機能領域３５内での固着がされている場合のように偏光パネル３１または位相差板３２に生じる撓みをそれぞれが互いに規制し合ってしまうことがないので、それぞれの熱膨張量に相違があっても当該撓みによって吸収され得るようになり、その悪影響が非光透過領域３６における接合剤３３の固着箇所に及んでしまうこともない。
【００３５】
つまり、本実施形態における偏光変換素子５によれば、光透過有効機能領域３５内、特に光強度が最も強くなる光透過有効機能領域３５の中央近傍部分とその周辺領域には、偏光パネル３１と位相差板３２との固着を行う接合剤３３が存在しないので、当該接合剤３３の剥がれが生じてしまうことがない。すなわち、ある一定の期間の経過後であっても、偏光パネル３１に対する位相差板３２の固着箇所が剥がれる等の劣化が生じるおそれがない。したがって、当該偏光変換素子５を用いて画像表示を行えば、良好な画像品質を維持確保することが実現可能となる。
しかも、本実施形態における偏光変換素子５では、非光透過領域３６のみに配された接合剤３３が偏光パネル３１と位相差板３２との固着を行うので、当該位相差板３２の全面に塗布する場合に比べて当該接合剤３３の使用量が少量で済み、これにより製造コストの低下が図れることも期待できる。
【００３６】
また、本実施形態における偏光変換素子５では、接合剤３３が非光透過領域３６のみに配され、光透過有効機能領域３５内には存在しないようになっている。そのため、偏光パネル３１と位相差板３２との間には、空気層が介在することになる。
このことから、本実施形態における偏光変換素子５は、偏光パネル３１における光出射面並びに位相差板３２における光入射面および光出射面のそれぞれに、反射防止膜３４がコーティングされているのである。つまり、固着箇所の剥がれ等といった劣化が生じるのを回避しつつ、反射防止膜３４を利用することで偏光パネル３１および位相差板３２の界面での光の反射を防止して、当該界面における光の透過率を向上させ、これにより光源１からの光を効率よく透過させることを可能にしている。したがって、明るさ重視の液晶プロジェクタ装置に適用して非常に好適なものとなる。
【００３７】
また、本実施形態における偏光変換素子５では、光透過有効機能領域３５の央部近傍にて二つの位相差板３２が隣接して配されているが、当該光透過有効機能領域３５内には接合剤３３が存在しないため、各位相差板３２が互いに圧迫し合うのが抑制されることになる。これは、互いに接する二つの位相差板３２において、熱膨張により応力が発生しても、その応力が、位相差板３２自体における自由度、すなわち位相差板３２に生じる撓みによって吸収されることによる。
したがって、偏光パネル３１が左右対称に構成され、光透過有効機能領域３５内の中心近傍部分において第１の短冊状領域部分３１ｃ同士が隣接している場合であっても、これらに対応する二つの位相差板３２の間に隙間を設ける必要がない。つまり、当該隙間による出射光のエネルギー減少（明るさ減少）を招くことがないので、偏光パネル３１が左右対称に構成されたものに適用して非常に好適である。
【００３８】
なお、本実施形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、本実施形態では、接合剤３３を用いて偏光パネル３１と位相差板３２との固着を行うことで、簡素な構成により確実な固着を実現した場合を例に挙げて説明したが、非光透過領域３６のみを利用するものであれば、他の固定手段を用いて偏光パネル３１と位相差板３２との固定を行っても構わない。他の固定手段としては、例えばネジやクリップ等の締結具を利用したものが挙げられる。
【００４０】
また、本実施形態では、偏光パネル３１および位相差板３２に反射防止膜３４がコーティングされている場合を例に挙げたが、光の利用効率の低下を許容できれば、当該反射防止膜３４は必須の構成ではない。
【００４１】
さらに、本実施形態では、偏光パネル３１が左右対称に構成され光透過有効機能領域３５内の中心近傍部分において二つの位相差板３２が隣接する場合を例に挙げたが、偏光パネル３１が左右対称ではない構成の場合、すなわち偏光パネル３１における偏光ビームスプリッタ３１ａおよび反射膜３１ｄが全て同一方向に傾斜している構成に対しても、全く同様に本発明を適用することは可能である。
【００４２】
さらにまた、本実施形態では、画像表示装置として液晶プロジェクタ装置を例に挙げて説明したが、光の偏光方向を一方向に揃える偏光変換素子を備えて構成されたものであれば、他の画像表示装置であっても、全く同様に本発明を適用することが可能である。
【００４３】
このように、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】三板式の液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す模式図である。
【図２】三板式の液晶プロジェクタ装置の他の概略構成例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る偏光変換素子の概略構成例を示す側断面図である。
【図４】偏光変換素子の基本的な平面構成例の概要を示す平面図である。
【図５】偏光変換素子のパネル面上における剥がれの発生およびその進行の様子の具体例を示す説明図である。
【図６】偏光変換素子のパネル面上において隣接する位相差板同士の間に隙間を設けて配置した場合の具体例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る偏光変換素子の特徴的な平面構成例の概要を示す平面図である。
【図８】従来の偏光変換素子の概略構成例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…光源、５…変更変換素子、１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒ…液晶パネル、３１…偏光パネル、３１ａ…偏光ビームスプリッタ、３１ｃ…第１の短冊状領域部分、３１ｄ…反射膜、３１ｆ…第２の短冊状領域部分、３２…位相差板、３３…接合剤、３４…反射防止膜、３５…光透過有効機能領域、３６…非光透過領域
【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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