(57)【要約】【課題】  戻り光が少なく、耐久性に優れ、光吸収性の偏光板として用いうる透過型偏光素子を提供する。大きな消光比を確保しうる、当該透過型偏光素子を用いた複合偏光板を提供する。【解決手段】  誘電体基板上に、断面形状が凸状で複数のリッジが周期的に平行に並ぶ構造が形成されており、前記構造の表面に、屈折率の異なる少なくとも２種類の膜が積み重なり、偏光機能を有する誘電体多層構造が形成されており、前記誘電体多層構造中に、さらに前記リッジの長さ方向にワイヤー状で複数の光吸収体が平行に配置されて構成されるワイヤーグリッド型の光吸収構造を含むことを特徴とする透過型偏光素子である。  この透過型偏光素子を光入射側に配置し、これとは異なる第２の透過型偏光子、例えばワイヤーグリッド型偏光子または光吸収性の方向性有機膜を光出射側に配置することを特徴とする複合偏光板である。【選択図】      図２
2008249914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板上に、断面形状が凸状で複数のリッジが周期的に平行に並ぶ構造が形成されており、
前記構造の表面に、屈折率の異なる少なくとも２種類の膜が積み重なり、偏光機能を有する誘電体多層構造が形成されており、
前記誘電体多層構造中に、さらに前記リッジの長さ方向にワイヤー状で複数の光吸収体が平行に配置されて構成されるワイヤーグリッド型の光吸収構造を含むことを特徴とする透過型偏光素子。
【請求項２】
前記リッジの断面形状が山形である請求項１に記載の透過型偏光素子。
【請求項３】
前記リッジの長さ方向における、前記誘電体多層構造の断面形状が山形である請求項１に記載の透過型偏光素子。
【請求項４】
前記ワイヤーの断面形状が略Ｖ字形である請求項１に記載の透過型偏光素子。
【請求項５】
前記誘電体多層構造を構成する各層における最大屈折率差は、使用波長域において少なくとも０．５である請求項１に記載の透過型偏光素子。
【請求項６】
前記ワイヤーが、金属材料、タングステン化合物、半導体材料のうちのいずれかを含んでなる請求項１に記載の透過型偏光素子。
【請求項７】
前記金属が、チタン、クロム、金、銀、アルミニウム、銅、タングステン、モリブデン、白金、またはそれらの合金を含んでなる請求項６に記載の透過型偏光素子。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の透過型偏光素子を光入射側に配置し、前記透過型偏光子とは異なる第２の透過型偏光子を光出射側に配置することを特徴とする複合偏光板。
【請求項９】
請求項８に記載の複合偏光板において、
前記第２の透過型偏光子は、ワイヤーグリッド型偏光子または光吸収性の方向性有機膜である複合偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略平行な光束の一偏光成分を透過させ、それとは異なる偏光成分を吸収可能で、偏光板として用いうる透過型偏光素子、及びそれを用いた複合偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
入射する光のうち特定の偏光成分のみを透過させる偏光板は、液晶パネル、光ディスク記録再生装置の読取り用や書込み用のヘッド部分、光通信などに広く用いられている。
【０００３】
図１１は、液晶プロジェクターの光学系を示す模式図である。液晶プロジェクターを構成する液晶パネルの前後には、入射する光のうち一方の偏光成分のみを透過させるための入射側偏光板と出射側偏光板とが配置されている。
【０００４】
この液晶パネル用の偏光板には、両偏光成分の透過率の比率（消光比）が大きいこと、透過する偏光成分の透過率が高いことのほかに、出射側偏光板の反射による戻り光が少ないことが要求される。その理由は、図１１に示す出射側偏光板の反射による戻り光が液晶パネルに再入射すると、それが迷光となって映像のコントラストを低下させてしまうからである。出射側偏光板の反射による戻り光を低減するためには、例えば、非透過偏光成分のエネルギーを吸収する構造（光吸収性の偏光板）が必要である。
【０００５】
光吸収性の偏光板としては、
（１）他方の偏光成分を吸収する方向性有機膜、
（２）極めて薄い金属膜を一定間隔で並べた積層型偏光器（例えば、鶴田匡夫：「第３・光の鉛筆」、ｐ２８５、図２３．７参照）、
（３）方向の揃った微小な針状の金属をランダムに含むガラス層（商品名：ポーラコア、米国コーニング社製）、
（４）透明体中に細長い金属部分を何層も重ねて配置したもの（例えば、特開平１１−２３７５０７号公報参照）、
などが知られている。
【非特許文献１】鶴田匡夫：「第３・光の鉛筆」、株式会社新技術コミュニケーションズ  ｐ２８５，図２３．７、（１９９３年）
【特許文献１】特開平１１−２３７５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
方向性有機膜は、安価であるために液晶パネルに広く用いられている。しかし、光の照射によって劣化しやすいという問題点があり、特に緑色光及び青色光の場合にそれが著しい。
また、無機材料を用いた偏光板は耐久性に優れている。しかし、無機材料を用いた積層型偏光器では、非常に薄い層を多数重ねて成膜する必要があるためにコスト高となり、加えて、大面積のものを生産しにくいという問題点もある。
さらに、上述のポーラコアや、透明体中に、細長い金属部分を何層も重ねて配置したものは、作製に手間がかかると共に、高価であるという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、戻り光が少なく、耐久性に優れ、光吸収性の偏光板として用いうる透過型偏光素子を提供することである。また、本発明は、当該透過型偏光素子を用い、大きな消光比を確保しうる複合偏光板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一形態である透過型偏光素子は、
誘電体基板上に、断面形状が凸状で複数のリッジが周期的に平行に並ぶ構造が形成されており、
前記構造の表面に、屈折率の異なる少なくとも２種類の膜が積み重なり、偏光機能を有する誘電体多層構造が形成されており、
前記誘電体多層構造中に、さらに前記リッジの長さ方向にワイヤー状で複数の光吸収体が平行に配置されて構成されるワイヤーグリッド型の光吸収構造を含むことを特徴とする透過型偏光素子である。
【０００９】
さらに本発明の第二形態は、上述の第一形態の透過型偏光素子を光入射側に配置し、前記透過型偏光子とは異なる第２の透過型偏光子を光出射側に配置することを特徴とする偏光板である。この第２の透過型偏光子は、ワイヤーグリッド型偏光子または光吸収性の方向性有機膜であればよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第一形態によれば、簡便な構成で戻り光の少ない光吸収性の透過型偏光素子を、耐久性に優れた無機材料を用いて構成することができる。
【００１１】
さらに本発明の第二形態によれば、上述の第一形態の透過型偏光素子を光入射側に配置し、前記透過型偏光子とは異なる第２の透過型偏光子を光出射側に配置して、複合偏光板とすることで、大きな消光比の複合偏光板が得られる、という特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
まず、本発明の透過型偏光素子に用いる、誘電体多層構造の基本について説明する。図１は、山形断面を有する誘電体多層構造を示す側面図である。「Ｈ」層は高屈折率層を、「Ｌ」層は低屈折率層を表す。
【００１３】
この図１に示した構造は、例えば、周期Ｐで凸状断面を持つリッジが形成された誘電体基板を用意し、その表面に、例えばＮｂ2Ｏ5層（Ｈ層）とＳｉＯ2層（Ｌ層）とを交互にスパッタ法により成膜して得られる。このとき、基板にバイアス印加する電圧やガス圧を調整して、スパッタリングすると、凸状断面を持つリッジ上に、山形（逆Ｖ字形）断面の誘電体膜を形成することができる。
【００１４】
ここで、スパッタとエッチングとを組み合わせると、山形断面の形状を崩さずに１００層以上成膜することも可能となる。このような手法は「オートクローニング法」と呼ばれている（参考文献：特許第３４８６３３４号公報）。
なお、本明細書において、「凸状」、「山形」、「逆Ｖ字形」、「Ｖ字形」などの形状は、特に断りのない限り、文字の読める向きで図面を見たときの形状をいう。
【００１５】
図１に示した構造は、Ｈ層とＬ層の繰り返しにより、Ｚ方向にフォトニックバンドキャップができるので、Ｚ方向の垂直入射光に対して特定の波長域の光を反射する効果がある。さらに、Ｘ方向とＹ方向との構造に大きな違いがあるために、「ＴＭ偏光は透過し、ＴＥ偏光は反射する」条件とすることができるので、偏光子として作用する。もちろん「ＴＭ偏光は反射し、ＴＥ偏光は透過する」条件とすることも可能である。
【００１６】
誘電体多層構造の材料はすべて誘電体とするので、基本的に光エネルギーの吸収は起こらない。また、Ｈ層とＬ層の屈折率差は大きいほど、フォトニックバンドギャップの帯域が広がり、偏光子として作用する波長域を広くすることができるので、有利である。
【００１７】
［第１の実施形態］
図２は、本発明における透過型偏光素子の実施形態を説明する側面図である。この実施形態の透過型偏光素子は、誘電体基板と、その表面に形成された誘電体多層構造と、光吸収構造とから構成される。
誘電体基板は、複数の凸状断面のリッジが平行に並ぶ構造をその片側の表面に有している。光吸収構造は、誘電体多層構造中に形成され、リッジの長さ方向に複数のワイヤーが周期的に配置された、ワイヤーグリッド型の構造を有している。複数のワイヤーは、光吸収物質を含んで構成される。
図２に示した透過型偏光素子は、図１に示した誘電体多層構造において、ある一つのＬ層中に複数のワイヤーが周期的に配置されたと理解することができる。
【００１８】
この光吸収構造の各ワイヤーは、Ｙ軸方向に複数の山形をなす誘電体多層構造において、その周期の谷の位置にそれぞれ配置されている。これに限られることなく、誘電体多層構造の周期の山の位置に、各ワイヤーがそれぞれ配置されていてもよい。
【００１９】
図２の場合、光吸収構造の各ワイヤーは、ある一つのＬ層中に配置されているが、これに限られることなく、Ｈ層中に配置されてもよく、またＬ層とＨ層との間に配置されてもよい。
【００２０】
この誘電体多層構造は、使用波長域において垂直入射光（Ｚ方向）のＴＭ偏光成分に対しては透過率が高く、ＴＥ偏光に対しては反射率が高くなるような構成となっている。したがって、ＴＭ偏光成分はワイヤー部分でわずかに吸収されるものの、多層構造はほとんど素通りするので、全体的な透過率は高くなる。
【００２１】
これに対して、ＴＥ偏光は、光吸収構造を挟む両側の誘電体多層構造に反射されて、光吸収構造を何回か通過する度に吸収され、全体的には非常に吸収率が高くなる。このことによって、本発明の透過型偏光素子を光吸収性の偏光板とすることができる。
【００２２】
本発明では、誘電体多層構造による反射作用を積極的に利用するため、Ｈ層とＬ層の屈折率差をある程度大きくすることが好ましい。波長域を広く取るためには、Ｈ層とＬ層の屈折率差を０．５以上とすることが望ましい。
【００２３】
この実施形態の誘電体基板の材料は、使用する光の波長域に対して透明な物質であればよく、溶融石英、光学ガラス、板ガラス、結晶化ガラス、単結晶シリコンなどの半導体など、耐熱性の良好な無機材料であるのが好ましい。また、耐熱性がそれほど要求されない用途であれば、誘電体基板の材料として、アクリルやポリカーボネートなどのプラスチック材料を用いることもできる。
【００２４】
誘電体基板の表面に形成された複数の断面凸状のリッジは、
（ａ）誘電体基板の表面に平行な線状のマスクパターンを形成して、エッチングを行う、
（ｂ）誘電体基板の表面に樹脂層を塗布して型押しを行う（ナノインプリンティング）、
（ｃ）誘電体基板の表面にゾルゲルガラス層を形成して型押しを行った後、それを硬化させる、
（ｄ）誘電体基板の表面に対して直接型押しを行う、
といった方法により形成することができる。なお、誘電体基板部分と凸状のリッジ部分との材料は、異なっていても差し支えない。
【００２５】
光吸収体の材料としては、チタン、クロム、金、銀、アルミニウム、銅、タングステン、モリブデン、白金の単体や、それらの合金、炭化タングステン、珪化タングステンなどを用いることができる。なお、光吸収体の材料は、金属に限定されるものではなく、シリコン、ゲルマニウムなどの半導体や化合物半導体、グラファイトなどであってもよい。そして、これらの材料は、スパッタリング法、真空蒸着法、化学めっき法、液相成長法、気相成長法といった方法により薄膜とした後に、マスキングとエッチングによって、容易に周期的に配置されたワイヤー状とすることができる。
【００２６】
例えば、光吸収体としてアルミニウムなどの金属線を用いた「ワイヤーグリッド型（ＷＧ型）偏光子」が知られている。このＷＧ型偏光子は、ＴＥ偏光成分（電場の振動方向がＸ軸方向）をほとんど反射するとされてきた。しかし、光吸収体の材質、周期Ｐ、幅ＭY、高さＭZを適切に選択すると、ＴＥ偏光成分の吸収をより大きくすることもでき、本発明における光吸収構造に適用可能である。
【００２７】
誘電体多層構造の材料としては、Ｔａ2Ｏ5（屈折率２．１）、ＴｉＯ2（屈折率２．２〜２．５）、Ｎｂ2Ｏ5（屈折率２．３５）、ＳｉＯ2（屈折率１．４５）、Ｓｉ（波長１３００ｎｍで誘電体、屈折率３．５９）、などから、その屈折率差を考慮して２つの材料を組み合わせて用いることができる。
また、有害な回折光が発生しにくいように、誘電体多層構造の山形部分の高さや周期が、使用する光の波長よりも十分に小さくすることが望ましい。
【００２８】
この実施形態の透過型偏光素子の構成によれば、
（１）誘電体基板平面に周期的なリッジ形状を形成（溝の加工）、
（２）オートクローニング法による多層構造の形成、
（３）光吸収構造の形成、
（４）オートクローニング法による多層構造の形成、
という、比較的単純な一連の工程によって大面積のものを安価に生産することができる。
【００２９】
本実施形態の透過型偏光素子においては、誘電体基板の山形部分の底辺（図３における周期）をＰ、高さをＢとして、山形部分のアスペクト比をＢ／Ｐと定義した場合、アスペクト比は０．３〜１．０の範囲であることが望ましい。ＴＥ偏光とＴＭ偏光の透過率差を確保するために、アスペクト比は０．３以上が好ましい。また、山形部分の形状維持のために、アスペクト比は１．０以下が好ましい。
【００３０】
第１の実施形態において、空気層に露出しているのは誘電体膜なので、表面についた汚れを容易に拭き取ることができる、という長所もある。これに対して、金属部分が露出するワイヤーグリッド偏光子では、一度ついた汚れが落としにくい、という短所がある。
【００３１】
［第２の実施形態］
図４は、本発明による複合偏光板の実施形態を示す側面図である。
本発明による透過型偏光素子の消光比が不足する場合には、当該透過型偏光素子を複数枚重ねて用いることもできるが、本発明の透過型偏光素子とは異なる偏光素子を組み合わせた構成（複合偏光板）としても、消光比の不足を補うことができる。以下、図４を参照しながら、この実施形態の複合偏光板について、さらに詳細に説明する。
【００３２】
図４に示すように、本実施形態の複合偏光板は、光の入射側に配置される第１の透過型偏光素子と、光の出射側に配置される第２の透過型偏光素子とを備えた構成である。このうち、第１の透過型偏光素子は、上述した第１の実施形態による透過型偏光素子において、光吸収構造を構成する各ワイヤーを、誘電体多層構造の周期の山の位置にそれぞれ配置したものである。
第２の透過型偏光素子としては、例えば、一般的なワイヤーグリッド（以下ＷＧともいう）型偏光素子などを用いることができる。
【００３３】
この実施形態の複合偏光板において、第１の透過型偏光素子は、ＴＭ偏光成分を透過させ、ＴＥ偏光成分を吸収する。これに対し、第２の透過型偏光素子は、ＴＭ偏光成分を透過させ、ＴＥ偏光成分を反射する。
【００３４】
先の図３に示したような、第１の透過型偏光素子は、消光比の小さいものであり、ここでは一例として、第１の透過型偏光素子の消光比が１０に設定されている。この第１の透過型偏光素子に、第２の透過型偏光素子（例えば、消光比を１００とする）を、重ねることにより、全体の消光比として、１０×１００＝１０００という大きな消光比が得られる。なお、ＷＧ型偏光素子であれば、消光比が１００程度のものを容易に得ることができる。
【００３５】
ＷＧ型の偏光板などによる、第２の透過型偏光素子におけるＴＭ偏光成分の透過率は高く、９０％以上の透過率が得られる。したがって、複合偏光板全体としてのＴＭ偏光成分の透過率を高いレベルに保つことができる。
【００３６】
なお、第１の透過型偏光素子を透過したＴＥ偏光成分は、その大部分が第２の透過型偏光素子によって反射されるが、再び第１の透過型偏光素子による吸収を受けて戻り光はほとんどなくなるので、全体として光吸収性の偏光子となる（図４参照）。
【００３７】
本発明の第１の実施形態による透過型偏光素子において、ＴＥ偏光成分の透過率が低くする（すなわち、消光比が大きいこと）ためには、・アスペクト比を大きくする、・光吸収性物質の断面をＺ方向に長いものとする、といった手段が有効である。しかし、そのような透過型偏光素子の作製はより困難となる。
【００３８】
これに対し、ＴＥ偏光成分の透過率を幾分高くした（すなわち、消光比が小さいこと）透過型偏光素子の作製は比較的容易である。したがって、図４の複合偏光板は、２枚の透過型偏光素子を要するものの、作製の難易度を考慮すると非常に実用的である。
【００３９】
なお、図４の複合偏光板においては、第２の透過型偏光素子として、広く市販されている、安価な光吸収性の方向性有機膜を用いることもできる。有機膜は、ＴＥ偏光成分のエネルギーを吸収することによって劣化しやすい。しかしながら、ＴＥ偏光成分は第１の透過型偏光素子によって大部分が除去されるので、図４の複合偏光板において、有機膜の劣化が問題となることはない。
【００４０】
図４の複合偏光板においては、同じ誘電体基板の両面に、第１の透過型偏光素子と第２の透過型偏光素子とが設けられているが、それぞれ別の基板に設けたものを組み合わせてもよい。
【００４１】
上述した実施形態において、光吸収構造のワイヤーの断面が矩形状である場合を例に挙げて説明した。しかし、断面形状は矩形状に限定されるものではない。例えば、オートクローニングの工程に合わせて図５に示すような、Ｖ字形状であっても差し支えない。
さらに、複数のワイヤーグリッドをＺ方向に積み重ねた光吸収構造としてもよい。
【００４２】
また、複数の山形形状において、底辺、高さ、形状に多少のばらつきがあっても、本発明による透過型偏光素子の光学的特性は十分に発揮される。
【００４３】
［設計例］
以下に、以上説明した透過型偏光素子の設計例を示す。
図３は、透過型偏光素子のＹ方向における１周期分の断面を示す模式図である。Ｙ方向の周期はＰ、山形形状の高さはＢであり、アスペクト比Ａは、Ａ＝Ｂ／Ｐ  により定義される。
【００４４】
各層のＺ方向の厚さを空気層側から順番に、ｄ1，ｄ2，ｄ3，・・・とする。また、基板の屈折率はｎS，基板と多層膜部分に挟まれたリッジ部の屈折率はｎRとする。多層膜構造の中に矩形断面のワイヤーグリッドからなる光吸収構造が１層形成され、そのＹ方向の幅はＭY，Ｚ方向の厚さはＭZである。ワイヤーグリッドの形成されている位置は、それぞれ多層構造の山の位置である。なお、図３は本発明の構造を数値で表すための模式図であり、後述する設計例の層数や光吸収体の位置は図３と一致するとは限らない。
【００４５】
空気側から平面波（ＴＥ偏光及びＴＭ偏光）をＺ方向に沿って垂直に入射させ、透過率、反射率、吸収率を計算した。ＴＥ偏光は、電場の振動方向がＸ軸方向であり、ＴＭ偏光は、磁場の振動方向がＸ軸方向である。なお、透過率、反射率、吸収率の計算には、アメリカ合衆国 RSoft Design Group, Inc. 製のＲＣＷＡ（Rigorous Coupled Wave Analysis）法による計算ソフト“DiffractMOD”を使用した。
【００４６】
（設計例１）
図３に示す透過型偏光素子について、以下のように設定した。
（Ａ）誘電体基板の屈折率：ｎS＝１．５２（波長によらず一定）
（Ｂ）誘電体基板と多層構造部分に挟まれたリッジ部の屈折率：ｎRは後述するＬ層と同じ
（Ｃ）誘電体基板のリッジ部分の底辺：Ｐ＝１９３ｎｍ（Ｙ軸方向の構造周期に等しい）
（Ｄ）誘電体基板の山形断面部分の高さ：Ｂ＝９６．５ｎｍ（アスペクト比Ａ＝０．５）
（Ｅ）光吸収性物質のＹ方向の幅：ＭY＝４０ｎｍ
（Ｆ）光吸収性物質のＺ方向の厚さ：ＭZ＝４０ｎｍ
（Ｇ）光吸収性物質の複素屈折率  ｎ＋ｋｉの値：図６に示す
（Ｈ）低屈折率誘電体層を「Ｌ層」とする。その屈折率は図７Ａに示す。
（Ｉ）高屈折率誘電体層を「Ｈ層」とする。その屈折率は図７Ｂに示す。
【００４７】
多層構造の、Ｚ方向における物理的厚さは以下のとおりである。
（空気側）
第１層：Ｌ層（光吸収体を含む層）
上側の物理的厚さ  ｄ1A＝１３５．９ｎｍ
光吸収体の物理的厚さ  ＭZ＝４０．０ｎｍ
下側の物理的厚さ  ｄ1B＝７３．３ｎｍ
第２層：Ｈ層  物理的厚さ  ｄ2＝１０４．６ｎｍ
第３層：Ｌ層  物理的厚さ  ｄ3＝１３５．２ｎｍ
第４層：Ｈ層  物理的厚さ  ｄ4＝１０４．６ｎｍ
第５層：Ｌ層  物理的厚さ  ｄ5＝１３５．２ｎｍ
第６層：Ｈ層  物理的厚さ  ｄ6＝１０４．６ｎｍ
第７層：Ｌ層  物理的厚さ  ｄ7＝１３５．２ｎｍ
第８層：Ｈ層  物理的厚さ  ｄ8＝１０４．６ｎｍ
第９層：Ｌ層  物理的厚さ  ｄ9＝１１３．９ｎｍ
第１０層：Ｈ層  物理的厚さ  ｄ10＝１０３．９ｎｍ
リッジ部：Ｌ層  物理的厚さ  Ｂ＝９６．５ｎｍ
基板
（基板側）
【００４８】
設計例１の透過型偏光素子に、空気側から真空中の波長が０．４２μｍ〜０．５２μｍの光を垂直に入射させた場合における、空気側への反射割合、誘電体基板側への透過割合、及び吸収割合を、ＴＭ偏光及びＴＥ偏光について、それぞれ図８Ａ、図８Ｂに示す。ここで、透過割合は、誘電体基板から外部へ光線が出て行かない状態でのエネルギーから計算したものである。これは、外部（例えば、空気層）への出射時に生じるフレネル反射の影響を無くすためである。
【００４９】
図８Ａ，８Ｂからわかるように、ＴＭ偏光については０．９弱の透過割合であるのに対して、ＴＥ偏光では波長域４７０〜４８０ｎｍにおいて０．９以上のエネルギーが吸収され、透過率は１０％以下となり、光吸収性偏光子として作用していることがわかる。
【００５０】
同じ形状の光吸収構造を用いたＷＧ型偏光子（比較例１）と比較すると、特性は大きく向上していることから、多層構造の効果を確認することができる。
【００５１】
（比較例１）
比較例１は、設計例１の光吸収構造と誘電体基板のみを組み合わせてＷＧ型の偏光素子としたものである（図９参照）。各ワイヤーは、その長さ方向をＸ方向とし、Ｙ方向に周期Ｐで並んでいる。各ワイヤーの断面は、Ｙ方向の幅をＭY、Ｚ方向の高さをＭZとする矩形である。光吸収構造の大きさと屈折率、基板の屈折率、周期Ｐは設計例１と同一である。
【００５２】
比較例１の透過型偏光素子に、空気側から真空中の波長が０．４２μｍ〜０．５２μｍの光を垂直に入射させた場合の、空気側への反射割合、誘電体基板側への透過割合、及び吸収割合を、ＴＭ偏光及びＴＥ偏光について、それぞれ図１０Ａ、図１０Ｂに示す。ＴＭ偏光の透過割合は約０．９であり、設計例１の場合とほぼ同じであるが、ＴＥ偏光波長域４７０ｎｍにおいて透過割合は０．２６と大きな値であり、消光比が小さい。また、反射割合が０．２８と大きく、吸収割合は０．４６にとどまる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】山形断面を有する誘電体多層構造を示す側面図である。
【図２】本発明による透過型偏光素子の実施形態を説明する側面図である。
【図３】透過型偏光素子のＹ方向における１周期分の断面を示す模式図である。
【図４】本発明による複合偏光板の実施形態を示す側面図である。
【図５】本発明による透過型偏光素子の変形例を説明する側面図である。
【図６】光吸収体の実数屈折率と消衰係数を示すグラフである。
【図７Ａ】Ｌ層の設計屈折率の波長依存性を示すグラフである。
【図７Ｂ】Ｈ層の設計屈折率の波長依存性を示すグラフである。
【図８Ａ】設計例１の透過型偏光素子における、ＴＭ偏光について、反射割合、透過割合、吸収割合を示すグラフである。
【図８Ｂ】設計例１の透過型偏光素子における、ＴＥ偏光について、反射割合、透過割合、吸収割合を示すグラフである。
【図９】ワイヤーグリッド型偏光素子の斜視図である。
【図１０Ａ】比較例１の透過型偏光素子における、ＴＭ偏光について、反射割合、透過割合、吸収割合を示すグラフである。
【図１０Ｂ】比較例１の透過型偏光素子における、ＴＥ偏光について、反射割合、透過割合、吸収割合を示すグラフである。
【図１１】液晶プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００：液晶プロジェクター、
１０：液晶素子、
１１：光源、
１２：ミラー、
１３：ダイクロック光源、
１４，１５，１６：液晶パネル、
１７：プリズム、
１８：レンズ、
１９：入射側偏光板、
２０：出射側偏光板、
３０：透過型偏光素子、
３１：誘電体基板、
３２：リッジ部、
３３：誘電体多層構造、
３５：（矩形の）ワイヤーグリッド、
３６：Ｖ字形断面のワイヤーグリッド、
４０：ワイヤーグリッド型偏光素子、
４１：ワイヤーグリッド、
５０：偏光板、
６０：透明体、
６１：光吸収体、
【図１】
2008249914.tif 000003
【図２】
2008249914.tif 000004
【図３】
2008249914.tif 000005
【図４】
2008249914.tif 000006
【図５】
2008249914.tif 000007
【図６】
2008249914.tif 000008
【図７Ａ】
2008249914.tif 000009
【図７Ｂ】
2008249914.tif 000010
【図８Ａ】
2008249914.tif 000011
【図８Ｂ】
2008249914.tif 000012
【図９】
2008249914.tif 000013
【図１０Ａ】
2008249914.tif 000014
【図１０Ｂ】
2008249914.tif 000015
【図１１】
2008249914.tif 000016