偏光板ユニット、光学ユニット、及びプロジェクター
【課題】偏光板を設置するガラス基板における面内温度差を低減し、面内の照度ムラを抑制する偏光板ユニット、光学ユニット、及びプロジェクターを提供する。
【解決手段】偏光板ユニット５は、ガラス基板５１とガラス基板５１に設置される偏光板（射出側偏光板３４４）とを備え、ガラス基板５１は、略正方形の外形を有し、射出側偏光板３４４は、ガラス基板５１の対角方向に偏光軸３４４１を合わせて設置されている。また、偏光板ユニット５は、液晶パネル３４２から射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光軸３４４１の方向に合わせるように位相をずらす位相差板（射出側位相差板３４３）を備え、射出側偏光板３４４は、射出側位相差板３４３から射出された光を入射する。
【解決手段】偏光板ユニット５は、ガラス基板５１とガラス基板５１に設置される偏光板（射出側偏光板３４４）とを備え、ガラス基板５１は、略正方形の外形を有し、射出側偏光板３４４は、ガラス基板５１の対角方向に偏光軸３４４１を合わせて設置されている。また、偏光板ユニット５は、液晶パネル３４２から射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光軸３４４１の方向に合わせるように位相をずらす位相差板（射出側位相差板３４３）を備え、射出側偏光板３４４は、射出側位相差板３４３から射出された光を入射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板ユニット、光学ユニット、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターの液晶パネルの後段に用いられる射出側偏光板（偏光板ユニット）は、光源からの光（液晶パネルからの射出光）により発熱する。なお、偏光板ユニットは、偏光板と偏光板を保持するガラス基板とで構成されている。そして、偏光板ユニットが発熱することにより、投写画面に照度ムラ（コントラスト低下）が発生する。
【０００３】
図４は、従来の偏光板ユニット６に対して黒表示画像を入射させて射出された場合の画像を模式的に示す図である。また、図４は、偏光板ユニット６の面内温度の分布を模式的に示す図にも略対応している。従って、図４では、偏光板ユニット６のガラス基板６１に対応させて符号を付記している。なお、偏光板ユニット６は、射出側偏光板（図示省略）と射出側偏光板を設置するガラス基板６１とで構成されている。また、偏光板は、偏光軸６２の方向が垂直方向に対して０度に設定されている。
【０００４】
図４に示すように、ガラス基板６１の中央部Ｄ１及び中央部Ｄ１の上下左右（０度（垂直方向）あるいは９０度（水平方向））の領域Ｄ２では、黒表示されるが、４つの角部分の領域Ｄ３では、白抜けの状態となる。このような偏光板ユニット６をプロジェクターに用いて画像を投写した場合、投写画像において、４つの角部分に照度ムラ（コントラスト低下）が発生することになる。
なお、特許文献１では、このような状態を改善するため、ガラス基板に線膨張係数の絶対値が低いガラス基板を用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
４つの角部分に照度ムラが発生する要因として、偏光板は、液晶パネルに合わせて偏光軸方向が通常、垂直方向に対して０度あるいは９０度に設定されており、この場合、照度ムラは偏光軸方向に対して±４５度方向の応力成分の影響を受けることが上げられる。詳細には、このような偏光板を設置する矩形のガラス基板の面内温度において、通常は中央部が最も高温となり、中央部から最も離れた４つの角部分が最も低温となる。このような面内温度差により、中央部に対して４つの角部分における応力（応力差）が最も大きくなる。４つの角部分は、照度ムラへの影響が大きい偏光軸方向に対して±４５度方向でもあるので、温度差により発生する応力により照度ムラが発生してしまう。このように、温度差を原因とした応力差が大きくなる箇所と応力差が照度ムラに影響する箇所が近いことが課題となっている。
また、特許文献１においては、線膨張係数の絶対値が低いガラス基板を用いても照度ムラは程度の差はあるものの発生するという課題がある。また、ガラス基板の材質が線膨張係数の低い材料となるため、光源の明るさを向上させた場合には、発熱量が増加する。これにより、プロジェクターの高輝度化や小型化には必ずしも好適とはならない等の課題がある。
従って、偏光板を設置するガラス基板における面内の照度ムラを抑制する偏光板ユニット、光学ユニット、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ユニットは、ガラス基板とガラス基板に設置される偏光板とを備える偏光板ユニットであって、ガラス基板は、略正方形の外形を有し、偏光板は、ガラス基板の対角方向に偏光軸を合わせて設置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような偏光板ユニットによれば、ガラス基板は、略正方形の外形を有し、偏光板は、ガラス基板の対角方向に偏光軸を合わせて設置されるため、ガラス基板における応力差による照度ムラを抑制することができる。温度差を原因としたガラス基板への応力が大きくなる箇所はガラス基板内で最もガラス基板の中央との温度差が大きくなる箇所であり、ガラス基板の４つの角部分となる。また、応力差が照度ムラに影響する箇所は偏光軸方向に対して±４５度方向となる箇所である。偏光軸をガラス基板内で最も温度差が大きくなる場所、すなわち略正方形のガラス基板の対角方向に合わせることにより、照度ムラの原因となる偏光軸方向に対して±４５度方向は、ガラス基板の上下左右の外周辺の中央部分の方向となる。ガラス基板の外周辺において、上下左右の外周辺の中央部分は、ガラス基板の中央部からの距離が最も短くなる部分のため、４つの角部分に比べ、中央部との面内温度差が小さくなり、応力差を低減するこができる。従って、従来に比べて、照度ムラを抑制した偏光板ユニットを実現することができる。
また、ガラス基板を略正方形とすることにより、ガラス基板の上下左右の外周辺の各中央部は、それぞれガラス基板中央からの距離は同じになるため、外周辺における温度差は小さくなる。よってガラス基板全体の応力差が低減され照度ムラを抑制することができる。また、正方形とすることでガラス基板の面積は大きくなるので、偏光板の冷却効率を向上することができる。
【００１０】
［適用例２］本適用例に係る光学ユニットは、入射する光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルと、上述した偏光板ユニットと、を備えた光学ユニットであって、偏光板ユニットは液晶パネルの光束射出側に配置され、液晶パネルと偏光板ユニットとの間には、液晶パネルから射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光軸の方向に合わせるように位相をずらす位相差板を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような光学ユニットによれば、偏光板ユニットが液晶パネルの光束射出側に配置され、液晶パネルと偏光板ユニットとの間には、液晶パネルから射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光板ユニットの偏光軸の方向に合わせる位相差板を備えることにより、液晶パネルの構成を従来通りとしたまま、液晶パネルから射出された偏光光の効率を低下させることなく偏光板ユニットに入射させることができると共に、照度ムラを抑制することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る光学ユニットにおいて、偏光板ユニットおよび位相差板は液晶パネルの光束入射側に配置されていることが好ましい。
【００１３】
このような光学ユニットによれば、液晶パネルの光束入射側に配置される偏光板ユニットも上記構成とすることにより、偏光板ユニットにおける照度ムラを抑制することができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係るプロジェクターは、上述した光学ユニットを備え、光学ユニットで変調された光を投写す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、照度ムラを抑制し、コントラスト低下を抑制できるプロジェクターを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るプロジェクターの概略構成を模式的に示す図。
【図２】偏光板ユニットの構成を示す正面図。
【図３】光学ユニットの構成を模式的に示す斜視図。
【図４】従来の偏光板ユニットに対して黒表示画像を入射させて射出された場合の画像を模式的に示す図。
【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、実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。図１を参照して、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を説明する。
本実施形態のプロジェクター１は、光源装置３０（光源３０１）から射出される光束を画像情報に応じて変調してスクリーン（図示省略）等の投写面に拡大投写する装置である。
【００１９】
図１を含む以降の図面では、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせて示している。また、図１〜図３の図面では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系で記載する。ＸＹＺ直交座標系は、光源装置３０から射出された光束の進行方向（照明光軸ＯＡに沿う方向）をＹ方向（＋Ｙ方向）とし、Ｙ方向に直交し、画像光が投写される方向（Ｙ方向基端側から見て右方向）をＸ方向（＋Ｘ方向）とする。更に、Ｘ方向及びＹ方向に直交し、かつ、据置き姿勢での上方向をＺ方向（＋Ｚ方向）とする。
【００２０】
図１に示すように、プロジェクター１は、光学ユニット３、制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源ユニット（図示省略）、及びプロジェクター１内部を冷却する冷却機構（図示省略）等を備え、これら各装置が外装筺体２内部に収容されている。
【００２１】
光学ユニット３は、制御部による制御に基づき、光源装置３０から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた画像光を形成して投写するユニットである。光学ユニット３は、光源装置３０、照明光学装置３１、色分離光学装置３２、リレー光学装置３３、電気光学装置３４、及びこれら光学装置３０〜３４を内部に収容すると共に、投写レンズ３５を所定の位置で支持固定する光学部品用筺体３６を備えて構成されている。
【００２２】
光源装置３０は、光源３０１及びリフレクター３０２を備える。光源装置３０は、光源３０１から射出された光束をリフレクター３０２によって射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して照明光学装置３１に向けて射出する。照明光軸ＯＡは、光源装置３０から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。本実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用している。
【００２３】
照明光学装置３１は、第１レンズアレイ３１１と、第２レンズアレイ３１２と、偏光変換素子３１３と、重畳レンズ３１４と、平行化レンズ３１５と、を備えている。第１レンズアレイ３１１は、光源装置３０から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１から射出された部分光束をそれぞれ重畳レンズ３１４に向けて射出する。
【００２４】
偏光変換素子３１３は、第２レンズアレイ３１２から射出されたランダム偏光光となる各部分光束を後述する液晶パネル３４２で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。なお、第２レンズアレイ３１２から射出され、偏光変換素子３１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ３１４によって、液晶パネル３４２の表面に略重畳される。なお、重畳レンズ３１４から射出された光束は、平行化レンズ３１５により平行化されて液晶パネル３４２に重畳される。平行化レンズ３１５は、後述する３色の色光毎に設けられている。
【００２５】
色分離光学装置３２は、第１ダイクロイックミラー３２１と、第２ダイクロイックミラー３２２と、反射ミラー３２３と、を備えている。色分離光学装置３２は、照明光学装置３１から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。
【００２６】
リレー光学装置３３は、入射側レンズ３３１と、リレーレンズ３３３と、反射ミラー３３２，３３４と、を備えている。リレー光学装置３３は、色分離光学装置３２で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル３４２Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置３３がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。
【００２７】
電気光学装置３４は、色光毎に、入射側偏光板３４１と、光変調装置としての液晶パネル３４２と、位相差板（射出側位相差板３４３）と、射出側偏光板３４４とを備えている。また、電気光学装置３４は、クロスダイクロイックプリズム３４５を備えている。なお、色光に対応して、各部材を示す符号の末尾には、Ｒ光用には「Ｒ」、Ｇ光用には「Ｇ」、Ｂ光用には「Ｂ」を付記している。なお、射出側位相差板３４３と射出側偏光板３４４とは、後述する偏光板ユニット５を構成している。
【００２８】
液晶パネル３４２（３４２Ｒ，３４２Ｇ，３４２Ｂ）は、色分離光学装置３２で色光毎に分離された光束を画像情報に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム３４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３４５は、液晶パネル３４２Ｒ，３４２Ｇ，３４２Ｂで変調された各色光を合成し、投写レンズ３５に射出する。
【００２９】
投写レンズ３５は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、電気光学装置３４で変調され合成された光束をスクリーン等の投写面上に拡大投写する。
【００３０】
図２は、本実施形態の偏光板ユニット５の構成を示す正面図である。図３は、本実施形態の光学ユニット３の構成を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態の偏光板ユニット５は、各色光用に、３つの偏光板ユニット５（Ｒ光用の偏光板ユニット５Ｒ、Ｇ光用の偏光板ユニット５Ｇ、Ｂ光用の偏光板ユニット５Ｂ）を備えており、いずれの構成も略同様であるため、図２では、説明の便宜上、Ｂ光用の偏光板ユニット５Ｂを取り上げて、偏光板ユニット５を説明する。また、光学ユニット３においても、各色光用に、電気光学装置３４（クロスダイクロイックプリズム３４５は省く）を備えていており、いずれの構成も略同様であるため、図３では、説明の便宜上、Ｂ光用の電気光学装置３４の構成を取り上げて光学ユニット３を説明する。図２、図３を参照して、偏光板ユニット５及び光学ユニット３の構成及び動作を説明する。
【００３１】
図２に示すように、偏光板ユニット５Ｂ（５）は、略正方形の外形を有するガラス基板５１と、ガラス基板５１に設置される矩形状の偏光板としての射出側偏光板３４４Ｂ（３４４）とを有して構成される。また、本実施形態の偏光板ユニット５Ｂ（５）は、図１、図３に示すように、液晶パネル３４２Ｂ（３４２）と射出側偏光板３４４Ｂ（３４４）との間に設置される位相差板としての射出側位相差板３４３Ｂ（３４３）を備えて構成されている。
【００３２】
図２に示すように、射出側偏光板３４４は、偏光軸３４４１を、ガラス基板５１の対角方向に合わせて設置されている。なお、本実施形態では、偏光軸３４４１は、対角方向として、ガラス基板５１の右上方向（＋Ｘ方向で＋Ｚ方向）の角部５１１と、左下方向（−Ｘ方向で−Ｚ方向）の角部５１２とに合わせている。言い換えると、偏光軸３４４１は、射出側偏光板３４４に正対し、ガラス基板５１の中心Ｃ１を通る左右対称となる中心軸Ｃ２に対して、時計回り方向に４５度傾斜している。
【００３３】
ここで、図３を参照して、液晶パネル３４２の構成に関して説明する。
液晶パネル３４２は、いわゆる高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネルとして構成されている。液晶パネル３４２は、詳細には、画素電極（図示省略）がマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス基板３４２Ｂ１と、対向電極（図示省略）および遮光膜（図示省略）が形成された対向基板３４２Ｂ２と、これらの基板３４２Ｂ１，３４２Ｂ２間に封入、挟持される液晶（図示省略）とから概略構成されている。
【００３４】
また、アクティブマトリクス基板３４２Ｂ１及び対向基板３４２Ｂ２のそれぞれには、配向処理としてのラビング処理が施されている。詳細には、アクティブマトリクス基板３４２Ｂ１に形成した配向膜（図示省略）の表面には、垂直方向（Ｚ方向）に対して０度をなす方向（ラビング方向Ｂ１で示す）にラビング処理が行われ、対向基板３４２Ｂ２に形成した配向膜（図示省略）の表面には、垂直方向（Ｚ方向）に対して９０度をなす方向（ラビング方向Ｂ２で示す）にラビング処理が行われる。この結果、液晶は、アクティブマトリクス基板３４２Ｂ１と対向基板３４２Ｂ２との間で、長軸方向が９０度捩じれる。すなわち、液晶は、９０度のツイスト角をもって捩じれ配向されている。
【００３５】
次に、図３を参照して、光学ユニット３の構成と動作を説明する。なお、色光を表す符合Ｂは省略して説明する。
図３に示すように、光学ユニット３は、液晶パネル３４２の入射側に入射側偏光板３４１が設置され、射出側に射出側偏光板３４４が設置される。また、本実施形態では、液晶パネル３４２と射出側偏光板３４４との間には、液晶パネル３４２を透過してきた所定の偏光方向を有する偏光光を、射出側偏光板３４４の偏光軸３４４１の方向に合わせるように位相をずらす（回転させる）位相差板としての射出側位相差板３４３が設置されている。
【００３６】
光学ユニット３は、光源装置３０（図１参照）から射出され、偏光変換素子３１３（図１参照）により偏光方向が揃えられた偏光光Ｌ（本実施形態では偏光方向は水平方向に揃えられている）は、図３に示すように、水平方向の偏光軸３４１１を有する入射側偏光板３４１に入射する。そして入射側偏光板３４１を通過した偏光光（光）は、矢印３４２１で示すように、ラビング方向Ｂ２に平行に、液晶パネル３４２に入射する。液晶パネル３４２に入射した光のうち、液晶に電圧が印加されていない画素に入射した光は、矢印３４２２で示すように、ラビング方向Ｂ１に偏光軸が９０度捩じられた後、射出側位相差板３４３に射出される。
【００３７】
次に、射出側位相差板３４３に入射した光（矢印３４３１で示す）は、時計回り方向に４５度回転された光（矢印３４３２で示す）として射出側偏光板３４４に射出される。射出側偏光板３４４に入射した光は、射出側偏光板３４４の偏光軸３４４１が、時計回り方向に４５度傾斜しているため、この射出側偏光板３４４を透過する。
【００３８】
なお、液晶パネル３４２に入射した光のうち、液晶に電圧が印加された画素に入射した光は、偏光軸が９０度捩じられないまま出射されるので、射出側偏光板３４４に吸収されて遮断される。
【００３９】
光学ユニット３により、偏光板ユニット５の射出側偏光板３４４からは、偏光軸３４４１に沿った方向の光（偏光光）が射出される。また、射出側偏光板３４４で遮断された光により、射出側偏光板３４４は発熱する。この熱がガラス基板５１に伝達してガラス基板５１が発熱する。
【００４０】
図２に戻り、発熱するガラス基板５１の面内において、中央部Ａ１が最も高温となる。また、ガラス基板５１は、略正方形のため、ガラス基板５１の中央部Ａ１との温度差が最も大きくなる部分（面内温度差が最も大きくなる部分）は、中心Ｃ１との距離が最も長くなる部分となる４つの角部（例えば、角部５１１（領域Ａ２））となる。また、ガラス基板５１の上下左右の外周辺において中央部Ａ１との温度差が最も小さくなる部分（面内温度差が最も小さくなる部分）は、中心Ｃ１との距離が最も短くなる部分となる上下左右の外周辺の中央部分（例えば、中心軸Ｃ２と上側の外周辺の交点５１３部分（領域Ａ３））となる。
【００４１】
なお、本実施形態では、射出側偏光板３４４の偏光軸３４４１は、略正方形であるガラス基板５１の角部５１１と角部５１２を結ぶ対角方向、すなわちガラス基板５１の中央部Ａ１との温度差が最も大きくなる４つの角部に合わせている。言い換えると、ガラス基板５１の中心Ｃ１を通る中心軸Ｃ２に対して、時計回り方向に４５度傾斜させている。
【００４２】
そして、照度ムラの原因となる偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向の部分は、本実施形態の場合、ガラス基板５１の上下左右の外周辺の中央部分となり、詳細には、ガラス基板５１の中心軸Ｃ２と上下の外周辺が交わる部分と、中心Ｃ１を通るＸ軸と左右の外周辺が交わる部分となる。従って、例えば上述した交点５１３部分（領域Ａ３）となる。
【００４３】
これにより、偏光板ユニット５は、照度ムラの原因となる、偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向の部分を、ガラス基板５１の中央部Ａ１との温度差が最も小さくなる（中央部Ａ１との応力差が最も小さくなる）部分（例えば、交点５１３部分（領域Ａ３））と一致させている。また、言い換えると、応力差が大きくなる部分（ガラス基板５１の４つの角部分（例えば、角部５１１（領域Ａ２））と、応力差が照度ムラに影響する部分（偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向となる部分）とをずらしている。
【００４４】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の偏光板ユニット５は、略正方形の外形を有するガラス基板５１と、ガラス基板５１に設置される矩形の射出側偏光板３４４とを備える。そして、射出側偏光板３４４は、ガラス基板５１の対角方向（角部５１１，５１２方向）に偏光軸３４４１を合わせて設置される。これにより、応力差が大きくなる部分（ガラス基板５１の４つの角部分（例えば、角部５１１（領域Ａ２））と、応力差が照度ムラに影響する部分（偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向となる部分）とをずらすことができる。詳細には、本実施形態では、照度ムラの原因となる偏光軸３４４１方向に対して±４５度の方向は、ガラス基板５１の上下左右の外周辺の中央部分（例えば、交点５１３部分（領域Ａ３））の方向となる。ガラス基板５１において、上下左右の外周辺の中央部分（例えば、交点５１３部分（領域Ａ３））は、ガラス基板５１の外周辺において中央部Ａ１からの距離が最も短くなる部分のため、４つの角部分（例えば、角部５１１（領域Ａ２））に比べ、中央部Ａ１との面内温度差が小さくなり、応力差を小さく（低減）するこができる。従って、従来に比べて、照度ムラを抑制することができる偏光板ユニット５を実現できる。
【００４５】
本実施形態の偏光板ユニット５は、ガラス基板５１が、略正方形をなしていることにより、上下左右の外周辺の各中央部は、ガラス基板５１の中央からの距離が同じになるため、外周辺における温度差が小さくなり、応力差を低減することができる。ガラス基板５１が、例えば、矩形（長方形）をなしている場合では２つの短い辺の中央部分は、２つの長い辺の中央部分に比べて、中央部との温度差が大きくなり、応力差も大きくなる。従って、照度ムラが発生し易くなる。ガラス基板５１を略正方形とすることによって、応力差を低減して照度ムラを抑制することができる。
また、ガラス基板５１を略正方形とすることによって、矩形（長方形）の場合に対して面積は大きくなるので、偏光板の冷却効率を向上することができる。
【００４６】
本実施形態の光学ユニット３は、偏光板ユニット５が液晶パネル３４２の光束射出側に配置され、液晶パネル３４２と偏光板ユニット５との間には、液晶パネル３４２から射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光板ユニット５の偏光軸３４４１の方向に合わせる射出側位相差板３４３を備える。これにより、液晶パネル３４２の構成を従来通りとしたまま、液晶パネル３４２から射出された偏光光の効率を低下させることなく、射出側偏光板ユニット５に入射させることができると共に、照度ムラを抑制することができる。
【００４７】
本実施形態のプロジェクター１は、光学ユニット３を備え、光学ユニット３で変調された光を投写することにより、照度ムラを抑制し、コントラスト低下を抑制できるプロジェクター１を実現できる。
【００４８】
本実施形態の偏光板ユニット５によれば、従来のように、線膨張係数の絶対値が低いガラス基板を用いずとも、照度ムラを抑制することができるため、光源装置３０の明るさを向上させた場合や、光学ユニット３を小さくした場合にも適用することができる。従って、プロジェクター１の高輝度化や小型化に対して好適となる。
【００４９】
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。
【００５０】
前記実施形態の偏光板ユニット５において、射出側偏光板３４４は、偏光軸３４４１をガラス基板５１の対角方向に合わせて設置されている。詳細には、偏光軸３４４１は、ガラス基板５１の右上方向（＋Ｘ方向で＋Ｚ方向）の角部５１１と、左下方向（−Ｘ方向で−Ｚ方向）の角部５１２とに合わせている。言い換えると、偏光軸３４４１は、ガラス基板５１の中心Ｃ１を通る左右の対称となる中心軸Ｃ２に対して、時計回り方向に４５度傾斜している。しかし、これに限られず、偏光軸３４４１は、中心Ｃ１を通る中心軸Ｃ２に対して、反時計回りの方向に４５度傾斜していてもよい。
【００５１】
前記実施形態の偏光板ユニット５は、Ｂ光用の偏光板ユニット５Ｂを取り上げて説明しているが、Ｒ光用の偏光板ユニット５Ｒ、Ｇ光用の偏光板ユニット５Ｇに対しても同様に適用できる。また、前記実施形態の光学ユニット３としてＢ光用の電気光学装置３４を取り上げて説明したが、Ｒ光用の電気光学装置３４や、Ｇ光用の電気光学装置３４に対しても同様に適用できる。
【００５２】
前記実施形態の光学ユニット３は、偏光板ユニット５が液晶パネル３４２の光束射出側に配置され、液晶パネル３４２と偏光板ユニット５との間には位相差板（射出側位相差板３４３）を備えている。しかし、これに限られず、偏光板ユニットおよび位相差板は液晶パネル３４２の光束入射側にも配置されていることでもよく、偏光板ユニットにおける照度ムラをさらに抑制することができる。
【００５３】
前記実施形態のプロジェクター１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応する３つの液晶パネル３４２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。
【００５４】
前記実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用しているが、これに限られず、高輝度発光する種々の放電型のランプを採用することができ、例えば、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を採用することができる。また、これに限られず、光源装置３０は、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】
【００５５】
１…プロジェクター、３…光学ユニット、５…偏光板ユニット、３０…光源装置、５１…ガラス基板、３４２…液晶パネル、３４３…射出側位相差板、３４４…射出側偏光板、３４４１…偏光軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板ユニット、光学ユニット、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターの液晶パネルの後段に用いられる射出側偏光板（偏光板ユニット）は、光源からの光（液晶パネルからの射出光）により発熱する。なお、偏光板ユニットは、偏光板と偏光板を保持するガラス基板とで構成されている。そして、偏光板ユニットが発熱することにより、投写画面に照度ムラ（コントラスト低下）が発生する。
【０００３】
図４は、従来の偏光板ユニット６に対して黒表示画像を入射させて射出された場合の画像を模式的に示す図である。また、図４は、偏光板ユニット６の面内温度の分布を模式的に示す図にも略対応している。従って、図４では、偏光板ユニット６のガラス基板６１に対応させて符号を付記している。なお、偏光板ユニット６は、射出側偏光板（図示省略）と射出側偏光板を設置するガラス基板６１とで構成されている。また、偏光板は、偏光軸６２の方向が垂直方向に対して０度に設定されている。
【０００４】
図４に示すように、ガラス基板６１の中央部Ｄ１及び中央部Ｄ１の上下左右（０度（垂直方向）あるいは９０度（水平方向））の領域Ｄ２では、黒表示されるが、４つの角部分の領域Ｄ３では、白抜けの状態となる。このような偏光板ユニット６をプロジェクターに用いて画像を投写した場合、投写画像において、４つの角部分に照度ムラ（コントラスト低下）が発生することになる。
なお、特許文献１では、このような状態を改善するため、ガラス基板に線膨張係数の絶対値が低いガラス基板を用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
４つの角部分に照度ムラが発生する要因として、偏光板は、液晶パネルに合わせて偏光軸方向が通常、垂直方向に対して０度あるいは９０度に設定されており、この場合、照度ムラは偏光軸方向に対して±４５度方向の応力成分の影響を受けることが上げられる。詳細には、このような偏光板を設置する矩形のガラス基板の面内温度において、通常は中央部が最も高温となり、中央部から最も離れた４つの角部分が最も低温となる。このような面内温度差により、中央部に対して４つの角部分における応力（応力差）が最も大きくなる。４つの角部分は、照度ムラへの影響が大きい偏光軸方向に対して±４５度方向でもあるので、温度差により発生する応力により照度ムラが発生してしまう。このように、温度差を原因とした応力差が大きくなる箇所と応力差が照度ムラに影響する箇所が近いことが課題となっている。
また、特許文献１においては、線膨張係数の絶対値が低いガラス基板を用いても照度ムラは程度の差はあるものの発生するという課題がある。また、ガラス基板の材質が線膨張係数の低い材料となるため、光源の明るさを向上させた場合には、発熱量が増加する。これにより、プロジェクターの高輝度化や小型化には必ずしも好適とはならない等の課題がある。
従って、偏光板を設置するガラス基板における面内の照度ムラを抑制する偏光板ユニット、光学ユニット、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ユニットは、ガラス基板とガラス基板に設置される偏光板とを備える偏光板ユニットであって、ガラス基板は、略正方形の外形を有し、偏光板は、ガラス基板の対角方向に偏光軸を合わせて設置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような偏光板ユニットによれば、ガラス基板は、略正方形の外形を有し、偏光板は、ガラス基板の対角方向に偏光軸を合わせて設置されるため、ガラス基板における応力差による照度ムラを抑制することができる。温度差を原因としたガラス基板への応力が大きくなる箇所はガラス基板内で最もガラス基板の中央との温度差が大きくなる箇所であり、ガラス基板の４つの角部分となる。また、応力差が照度ムラに影響する箇所は偏光軸方向に対して±４５度方向となる箇所である。偏光軸をガラス基板内で最も温度差が大きくなる場所、すなわち略正方形のガラス基板の対角方向に合わせることにより、照度ムラの原因となる偏光軸方向に対して±４５度方向は、ガラス基板の上下左右の外周辺の中央部分の方向となる。ガラス基板の外周辺において、上下左右の外周辺の中央部分は、ガラス基板の中央部からの距離が最も短くなる部分のため、４つの角部分に比べ、中央部との面内温度差が小さくなり、応力差を低減するこができる。従って、従来に比べて、照度ムラを抑制した偏光板ユニットを実現することができる。
また、ガラス基板を略正方形とすることにより、ガラス基板の上下左右の外周辺の各中央部は、それぞれガラス基板中央からの距離は同じになるため、外周辺における温度差は小さくなる。よってガラス基板全体の応力差が低減され照度ムラを抑制することができる。また、正方形とすることでガラス基板の面積は大きくなるので、偏光板の冷却効率を向上することができる。
【００１０】
［適用例２］本適用例に係る光学ユニットは、入射する光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルと、上述した偏光板ユニットと、を備えた光学ユニットであって、偏光板ユニットは液晶パネルの光束射出側に配置され、液晶パネルと偏光板ユニットとの間には、液晶パネルから射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光軸の方向に合わせるように位相をずらす位相差板を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような光学ユニットによれば、偏光板ユニットが液晶パネルの光束射出側に配置され、液晶パネルと偏光板ユニットとの間には、液晶パネルから射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光板ユニットの偏光軸の方向に合わせる位相差板を備えることにより、液晶パネルの構成を従来通りとしたまま、液晶パネルから射出された偏光光の効率を低下させることなく偏光板ユニットに入射させることができると共に、照度ムラを抑制することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る光学ユニットにおいて、偏光板ユニットおよび位相差板は液晶パネルの光束入射側に配置されていることが好ましい。
【００１３】
このような光学ユニットによれば、液晶パネルの光束入射側に配置される偏光板ユニットも上記構成とすることにより、偏光板ユニットにおける照度ムラを抑制することができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係るプロジェクターは、上述した光学ユニットを備え、光学ユニットで変調された光を投写す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、照度ムラを抑制し、コントラスト低下を抑制できるプロジェクターを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るプロジェクターの概略構成を模式的に示す図。
【図２】偏光板ユニットの構成を示す正面図。
【図３】光学ユニットの構成を模式的に示す斜視図。
【図４】従来の偏光板ユニットに対して黒表示画像を入射させて射出された場合の画像を模式的に示す図。
【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、実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。図１を参照して、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を説明する。
本実施形態のプロジェクター１は、光源装置３０（光源３０１）から射出される光束を画像情報に応じて変調してスクリーン（図示省略）等の投写面に拡大投写する装置である。
【００１９】
図１を含む以降の図面では、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせて示している。また、図１〜図３の図面では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系で記載する。ＸＹＺ直交座標系は、光源装置３０から射出された光束の進行方向（照明光軸ＯＡに沿う方向）をＹ方向（＋Ｙ方向）とし、Ｙ方向に直交し、画像光が投写される方向（Ｙ方向基端側から見て右方向）をＸ方向（＋Ｘ方向）とする。更に、Ｘ方向及びＹ方向に直交し、かつ、据置き姿勢での上方向をＺ方向（＋Ｚ方向）とする。
【００２０】
図１に示すように、プロジェクター１は、光学ユニット３、制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源ユニット（図示省略）、及びプロジェクター１内部を冷却する冷却機構（図示省略）等を備え、これら各装置が外装筺体２内部に収容されている。
【００２１】
光学ユニット３は、制御部による制御に基づき、光源装置３０から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた画像光を形成して投写するユニットである。光学ユニット３は、光源装置３０、照明光学装置３１、色分離光学装置３２、リレー光学装置３３、電気光学装置３４、及びこれら光学装置３０〜３４を内部に収容すると共に、投写レンズ３５を所定の位置で支持固定する光学部品用筺体３６を備えて構成されている。
【００２２】
光源装置３０は、光源３０１及びリフレクター３０２を備える。光源装置３０は、光源３０１から射出された光束をリフレクター３０２によって射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して照明光学装置３１に向けて射出する。照明光軸ＯＡは、光源装置３０から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。本実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用している。
【００２３】
照明光学装置３１は、第１レンズアレイ３１１と、第２レンズアレイ３１２と、偏光変換素子３１３と、重畳レンズ３１４と、平行化レンズ３１５と、を備えている。第１レンズアレイ３１１は、光源装置３０から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１から射出された部分光束をそれぞれ重畳レンズ３１４に向けて射出する。
【００２４】
偏光変換素子３１３は、第２レンズアレイ３１２から射出されたランダム偏光光となる各部分光束を後述する液晶パネル３４２で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。なお、第２レンズアレイ３１２から射出され、偏光変換素子３１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ３１４によって、液晶パネル３４２の表面に略重畳される。なお、重畳レンズ３１４から射出された光束は、平行化レンズ３１５により平行化されて液晶パネル３４２に重畳される。平行化レンズ３１５は、後述する３色の色光毎に設けられている。
【００２５】
色分離光学装置３２は、第１ダイクロイックミラー３２１と、第２ダイクロイックミラー３２２と、反射ミラー３２３と、を備えている。色分離光学装置３２は、照明光学装置３１から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。
【００２６】
リレー光学装置３３は、入射側レンズ３３１と、リレーレンズ３３３と、反射ミラー３３２，３３４と、を備えている。リレー光学装置３３は、色分離光学装置３２で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル３４２Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置３３がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。
【００２７】
電気光学装置３４は、色光毎に、入射側偏光板３４１と、光変調装置としての液晶パネル３４２と、位相差板（射出側位相差板３４３）と、射出側偏光板３４４とを備えている。また、電気光学装置３４は、クロスダイクロイックプリズム３４５を備えている。なお、色光に対応して、各部材を示す符号の末尾には、Ｒ光用には「Ｒ」、Ｇ光用には「Ｇ」、Ｂ光用には「Ｂ」を付記している。なお、射出側位相差板３４３と射出側偏光板３４４とは、後述する偏光板ユニット５を構成している。
【００２８】
液晶パネル３４２（３４２Ｒ，３４２Ｇ，３４２Ｂ）は、色分離光学装置３２で色光毎に分離された光束を画像情報に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム３４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３４５は、液晶パネル３４２Ｒ，３４２Ｇ，３４２Ｂで変調された各色光を合成し、投写レンズ３５に射出する。
【００２９】
投写レンズ３５は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、電気光学装置３４で変調され合成された光束をスクリーン等の投写面上に拡大投写する。
【００３０】
図２は、本実施形態の偏光板ユニット５の構成を示す正面図である。図３は、本実施形態の光学ユニット３の構成を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態の偏光板ユニット５は、各色光用に、３つの偏光板ユニット５（Ｒ光用の偏光板ユニット５Ｒ、Ｇ光用の偏光板ユニット５Ｇ、Ｂ光用の偏光板ユニット５Ｂ）を備えており、いずれの構成も略同様であるため、図２では、説明の便宜上、Ｂ光用の偏光板ユニット５Ｂを取り上げて、偏光板ユニット５を説明する。また、光学ユニット３においても、各色光用に、電気光学装置３４（クロスダイクロイックプリズム３４５は省く）を備えていており、いずれの構成も略同様であるため、図３では、説明の便宜上、Ｂ光用の電気光学装置３４の構成を取り上げて光学ユニット３を説明する。図２、図３を参照して、偏光板ユニット５及び光学ユニット３の構成及び動作を説明する。
【００３１】
図２に示すように、偏光板ユニット５Ｂ（５）は、略正方形の外形を有するガラス基板５１と、ガラス基板５１に設置される矩形状の偏光板としての射出側偏光板３４４Ｂ（３４４）とを有して構成される。また、本実施形態の偏光板ユニット５Ｂ（５）は、図１、図３に示すように、液晶パネル３４２Ｂ（３４２）と射出側偏光板３４４Ｂ（３４４）との間に設置される位相差板としての射出側位相差板３４３Ｂ（３４３）を備えて構成されている。
【００３２】
図２に示すように、射出側偏光板３４４は、偏光軸３４４１を、ガラス基板５１の対角方向に合わせて設置されている。なお、本実施形態では、偏光軸３４４１は、対角方向として、ガラス基板５１の右上方向（＋Ｘ方向で＋Ｚ方向）の角部５１１と、左下方向（−Ｘ方向で−Ｚ方向）の角部５１２とに合わせている。言い換えると、偏光軸３４４１は、射出側偏光板３４４に正対し、ガラス基板５１の中心Ｃ１を通る左右対称となる中心軸Ｃ２に対して、時計回り方向に４５度傾斜している。
【００３３】
ここで、図３を参照して、液晶パネル３４２の構成に関して説明する。
液晶パネル３４２は、いわゆる高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネルとして構成されている。液晶パネル３４２は、詳細には、画素電極（図示省略）がマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス基板３４２Ｂ１と、対向電極（図示省略）および遮光膜（図示省略）が形成された対向基板３４２Ｂ２と、これらの基板３４２Ｂ１，３４２Ｂ２間に封入、挟持される液晶（図示省略）とから概略構成されている。
【００３４】
また、アクティブマトリクス基板３４２Ｂ１及び対向基板３４２Ｂ２のそれぞれには、配向処理としてのラビング処理が施されている。詳細には、アクティブマトリクス基板３４２Ｂ１に形成した配向膜（図示省略）の表面には、垂直方向（Ｚ方向）に対して０度をなす方向（ラビング方向Ｂ１で示す）にラビング処理が行われ、対向基板３４２Ｂ２に形成した配向膜（図示省略）の表面には、垂直方向（Ｚ方向）に対して９０度をなす方向（ラビング方向Ｂ２で示す）にラビング処理が行われる。この結果、液晶は、アクティブマトリクス基板３４２Ｂ１と対向基板３４２Ｂ２との間で、長軸方向が９０度捩じれる。すなわち、液晶は、９０度のツイスト角をもって捩じれ配向されている。
【００３５】
次に、図３を参照して、光学ユニット３の構成と動作を説明する。なお、色光を表す符合Ｂは省略して説明する。
図３に示すように、光学ユニット３は、液晶パネル３４２の入射側に入射側偏光板３４１が設置され、射出側に射出側偏光板３４４が設置される。また、本実施形態では、液晶パネル３４２と射出側偏光板３４４との間には、液晶パネル３４２を透過してきた所定の偏光方向を有する偏光光を、射出側偏光板３４４の偏光軸３４４１の方向に合わせるように位相をずらす（回転させる）位相差板としての射出側位相差板３４３が設置されている。
【００３６】
光学ユニット３は、光源装置３０（図１参照）から射出され、偏光変換素子３１３（図１参照）により偏光方向が揃えられた偏光光Ｌ（本実施形態では偏光方向は水平方向に揃えられている）は、図３に示すように、水平方向の偏光軸３４１１を有する入射側偏光板３４１に入射する。そして入射側偏光板３４１を通過した偏光光（光）は、矢印３４２１で示すように、ラビング方向Ｂ２に平行に、液晶パネル３４２に入射する。液晶パネル３４２に入射した光のうち、液晶に電圧が印加されていない画素に入射した光は、矢印３４２２で示すように、ラビング方向Ｂ１に偏光軸が９０度捩じられた後、射出側位相差板３４３に射出される。
【００３７】
次に、射出側位相差板３４３に入射した光（矢印３４３１で示す）は、時計回り方向に４５度回転された光（矢印３４３２で示す）として射出側偏光板３４４に射出される。射出側偏光板３４４に入射した光は、射出側偏光板３４４の偏光軸３４４１が、時計回り方向に４５度傾斜しているため、この射出側偏光板３４４を透過する。
【００３８】
なお、液晶パネル３４２に入射した光のうち、液晶に電圧が印加された画素に入射した光は、偏光軸が９０度捩じられないまま出射されるので、射出側偏光板３４４に吸収されて遮断される。
【００３９】
光学ユニット３により、偏光板ユニット５の射出側偏光板３４４からは、偏光軸３４４１に沿った方向の光（偏光光）が射出される。また、射出側偏光板３４４で遮断された光により、射出側偏光板３４４は発熱する。この熱がガラス基板５１に伝達してガラス基板５１が発熱する。
【００４０】
図２に戻り、発熱するガラス基板５１の面内において、中央部Ａ１が最も高温となる。また、ガラス基板５１は、略正方形のため、ガラス基板５１の中央部Ａ１との温度差が最も大きくなる部分（面内温度差が最も大きくなる部分）は、中心Ｃ１との距離が最も長くなる部分となる４つの角部（例えば、角部５１１（領域Ａ２））となる。また、ガラス基板５１の上下左右の外周辺において中央部Ａ１との温度差が最も小さくなる部分（面内温度差が最も小さくなる部分）は、中心Ｃ１との距離が最も短くなる部分となる上下左右の外周辺の中央部分（例えば、中心軸Ｃ２と上側の外周辺の交点５１３部分（領域Ａ３））となる。
【００４１】
なお、本実施形態では、射出側偏光板３４４の偏光軸３４４１は、略正方形であるガラス基板５１の角部５１１と角部５１２を結ぶ対角方向、すなわちガラス基板５１の中央部Ａ１との温度差が最も大きくなる４つの角部に合わせている。言い換えると、ガラス基板５１の中心Ｃ１を通る中心軸Ｃ２に対して、時計回り方向に４５度傾斜させている。
【００４２】
そして、照度ムラの原因となる偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向の部分は、本実施形態の場合、ガラス基板５１の上下左右の外周辺の中央部分となり、詳細には、ガラス基板５１の中心軸Ｃ２と上下の外周辺が交わる部分と、中心Ｃ１を通るＸ軸と左右の外周辺が交わる部分となる。従って、例えば上述した交点５１３部分（領域Ａ３）となる。
【００４３】
これにより、偏光板ユニット５は、照度ムラの原因となる、偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向の部分を、ガラス基板５１の中央部Ａ１との温度差が最も小さくなる（中央部Ａ１との応力差が最も小さくなる）部分（例えば、交点５１３部分（領域Ａ３））と一致させている。また、言い換えると、応力差が大きくなる部分（ガラス基板５１の４つの角部分（例えば、角部５１１（領域Ａ２））と、応力差が照度ムラに影響する部分（偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向となる部分）とをずらしている。
【００４４】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の偏光板ユニット５は、略正方形の外形を有するガラス基板５１と、ガラス基板５１に設置される矩形の射出側偏光板３４４とを備える。そして、射出側偏光板３４４は、ガラス基板５１の対角方向（角部５１１，５１２方向）に偏光軸３４４１を合わせて設置される。これにより、応力差が大きくなる部分（ガラス基板５１の４つの角部分（例えば、角部５１１（領域Ａ２））と、応力差が照度ムラに影響する部分（偏光軸３４４１方向に対して±４５度方向となる部分）とをずらすことができる。詳細には、本実施形態では、照度ムラの原因となる偏光軸３４４１方向に対して±４５度の方向は、ガラス基板５１の上下左右の外周辺の中央部分（例えば、交点５１３部分（領域Ａ３））の方向となる。ガラス基板５１において、上下左右の外周辺の中央部分（例えば、交点５１３部分（領域Ａ３））は、ガラス基板５１の外周辺において中央部Ａ１からの距離が最も短くなる部分のため、４つの角部分（例えば、角部５１１（領域Ａ２））に比べ、中央部Ａ１との面内温度差が小さくなり、応力差を小さく（低減）するこができる。従って、従来に比べて、照度ムラを抑制することができる偏光板ユニット５を実現できる。
【００４５】
本実施形態の偏光板ユニット５は、ガラス基板５１が、略正方形をなしていることにより、上下左右の外周辺の各中央部は、ガラス基板５１の中央からの距離が同じになるため、外周辺における温度差が小さくなり、応力差を低減することができる。ガラス基板５１が、例えば、矩形（長方形）をなしている場合では２つの短い辺の中央部分は、２つの長い辺の中央部分に比べて、中央部との温度差が大きくなり、応力差も大きくなる。従って、照度ムラが発生し易くなる。ガラス基板５１を略正方形とすることによって、応力差を低減して照度ムラを抑制することができる。
また、ガラス基板５１を略正方形とすることによって、矩形（長方形）の場合に対して面積は大きくなるので、偏光板の冷却効率を向上することができる。
【００４６】
本実施形態の光学ユニット３は、偏光板ユニット５が液晶パネル３４２の光束射出側に配置され、液晶パネル３４２と偏光板ユニット５との間には、液晶パネル３４２から射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、偏光板ユニット５の偏光軸３４４１の方向に合わせる射出側位相差板３４３を備える。これにより、液晶パネル３４２の構成を従来通りとしたまま、液晶パネル３４２から射出された偏光光の効率を低下させることなく、射出側偏光板ユニット５に入射させることができると共に、照度ムラを抑制することができる。
【００４７】
本実施形態のプロジェクター１は、光学ユニット３を備え、光学ユニット３で変調された光を投写することにより、照度ムラを抑制し、コントラスト低下を抑制できるプロジェクター１を実現できる。
【００４８】
本実施形態の偏光板ユニット５によれば、従来のように、線膨張係数の絶対値が低いガラス基板を用いずとも、照度ムラを抑制することができるため、光源装置３０の明るさを向上させた場合や、光学ユニット３を小さくした場合にも適用することができる。従って、プロジェクター１の高輝度化や小型化に対して好適となる。
【００４９】
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。
【００５０】
前記実施形態の偏光板ユニット５において、射出側偏光板３４４は、偏光軸３４４１をガラス基板５１の対角方向に合わせて設置されている。詳細には、偏光軸３４４１は、ガラス基板５１の右上方向（＋Ｘ方向で＋Ｚ方向）の角部５１１と、左下方向（−Ｘ方向で−Ｚ方向）の角部５１２とに合わせている。言い換えると、偏光軸３４４１は、ガラス基板５１の中心Ｃ１を通る左右の対称となる中心軸Ｃ２に対して、時計回り方向に４５度傾斜している。しかし、これに限られず、偏光軸３４４１は、中心Ｃ１を通る中心軸Ｃ２に対して、反時計回りの方向に４５度傾斜していてもよい。
【００５１】
前記実施形態の偏光板ユニット５は、Ｂ光用の偏光板ユニット５Ｂを取り上げて説明しているが、Ｒ光用の偏光板ユニット５Ｒ、Ｇ光用の偏光板ユニット５Ｇに対しても同様に適用できる。また、前記実施形態の光学ユニット３としてＢ光用の電気光学装置３４を取り上げて説明したが、Ｒ光用の電気光学装置３４や、Ｇ光用の電気光学装置３４に対しても同様に適用できる。
【００５２】
前記実施形態の光学ユニット３は、偏光板ユニット５が液晶パネル３４２の光束射出側に配置され、液晶パネル３４２と偏光板ユニット５との間には位相差板（射出側位相差板３４３）を備えている。しかし、これに限られず、偏光板ユニットおよび位相差板は液晶パネル３４２の光束入射側にも配置されていることでもよく、偏光板ユニットにおける照度ムラをさらに抑制することができる。
【００５３】
前記実施形態のプロジェクター１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応する３つの液晶パネル３４２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。
【００５４】
前記実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用しているが、これに限られず、高輝度発光する種々の放電型のランプを採用することができ、例えば、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を採用することができる。また、これに限られず、光源装置３０は、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】
【００５５】
１…プロジェクター、３…光学ユニット、５…偏光板ユニット、３０…光源装置、５１…ガラス基板、３４２…液晶パネル、３４３…射出側位相差板、３４４…射出側偏光板、３４４１…偏光軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と当該ガラス基板に設置される偏光板とを備える偏光板ユニットであって、
前記ガラス基板は、略正方形の外形を有し、
前記偏光板は、前記ガラス基板の対角方向に偏光軸を合わせて設置されていることを特徴とする偏光板ユニット。
【請求項２】
入射する光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルと、
請求項１に記載の偏光板ユニットと、を備えた光学ユニットであって、
前記偏光板ユニットは前記液晶パネルの光束射出側に配置され、前記液晶パネルと前記偏光板ユニットとの間には、前記液晶パネルから射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、前記偏光軸の方向に合わせるように位相をずらす位相差板を備えることを特徴とする光学ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の光学ユニットであって、
前記偏光板ユニットおよび前記位相差板は前記液晶パネルの光束入射側に配置されていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の光学ユニットを備え、当該光学ユニットで変調された光を投写することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１】
ガラス基板と当該ガラス基板に設置される偏光板とを備える偏光板ユニットであって、
前記ガラス基板は、略正方形の外形を有し、
前記偏光板は、前記ガラス基板の対角方向に偏光軸を合わせて設置されていることを特徴とする偏光板ユニット。
【請求項２】
入射する光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルと、
請求項１に記載の偏光板ユニットと、を備えた光学ユニットであって、
前記偏光板ユニットは前記液晶パネルの光束射出側に配置され、前記液晶パネルと前記偏光板ユニットとの間には、前記液晶パネルから射出される所定の偏光方向を有する偏光光を、前記偏光軸の方向に合わせるように位相をずらす位相差板を備えることを特徴とする光学ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の光学ユニットであって、
前記偏光板ユニットおよび前記位相差板は前記液晶パネルの光束入射側に配置されていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の光学ユニットを備え、当該光学ユニットで変調された光を投写することを特徴とするプロジェクター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１３８７０（Ｐ２０１３−１１３８７０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７１６６（Ｐ２０１１−２５７１６６）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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