CN104570374B - 偏振转换元件、投影机及偏振转换元件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供提高耐光性并且容易制造的偏振转换元件、使用该偏振转换元件的投影机及偏振转换元件的制造方法。偏振转换元件(1)具备：第一透光性基板(111)和第二透光性基板(112)，其具有光入射面(115)、光出射面(116)并交替地配置多个；偏振分离膜(120)；反射膜(130)；和相位差板(180)，在第一透光性基板的第一面(111a)形成偏振分离膜或等离子体聚合膜(151)，在第一透光性基板的第二面(111b)形成反射膜，在第二透光性基板的第一面(112a)形成粘接剂层(161)，在第二透光性基板的第二面(112b)形成偏振分离膜或等离子体聚合膜(151)。

Description

偏振转换元件、投影机及偏振转换元件的制造方法
技术领域
本发明涉及偏振转换元件、投影机及偏振转换元件的制造方法。
背景技术
以往，已知根据图像信息用光调制装置对从光源装置出射的光进行调制以形成光学像并对形成的光学像进行投影的投影机。在该投影机中使用偏振转换元件，该偏振转换元件设置于光源装置与光调制装置之间以将从光源装置出射的光的偏振轴统一，由此提高光的使用效率。此外，近年来，伴随投影机的高辉度化，对于偏振转换元件要求提高耐光性等。
在专利文献1中，公开了层叠有第一透光性部件和第二透光性部件及将两者分子结合的等离子体聚合膜而构成偏振转换元件。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2011－118257号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在将专利文献1的构成应用于偏振转换元件时，从等离子体聚合膜所形成的接合的特性考虑，需要透光性部件(透光性基板)的厚度薄、层叠数量少、透光性基板的表面精度高等，能够在满足这些条件的小型偏振转换元件的情况下应用。
再有，在将具有厚度的波动、翘曲及表面的起伏等的透光性基板用等离子体聚合膜接合的情况下，需要使透光性基板的厚度变薄并且通过进行充分的加压来使透光性基板变形以进行接合。然而，虽然在接合力比透光性基板的弹性变形所产生的复原力强的情况下能进行接合，但是，在透光性基板的复原力强的情况下，在接合部会发生剥离等、无法进行接合。
此外，使用了等离子体聚合膜的情况下的接合层，其厚度极薄至约0.2μm～0.5μm，因此无法将接合层用作吸收透光性基板的厚度的波动、翘曲及多层化所导致的透光性基板的刚性的累积等的缓冲件。因此，在制造偏振转换元件时，不能吸收构成偏振转换元件的部件的尺寸、形状公差等，这成为制造上的问题。
另外，在偏振转换元件中，通常，在将形成于一个透光性基板的偏振分离膜与另一透光性基板接合时，使用紫外线固化型的粘接剂。在使用紫外线固化型的粘接剂的情况下的接合层，其厚度约为3μm～10μm，能够吸收构成偏振转换元件的部件的尺寸、形状公差等。但是，使用紫外线固化型的粘接剂的接合与使用等离子体聚合膜的接合相比，在耐光性和耐热性方面较差，这成为问题。
因此，期望提高耐光性并且容易制造的偏振转换元件、使用该偏振转换元件的投影机及偏振转换元件的制造方法。
用于解决问题的技术方案
本发明是为解决上述问题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]本应用例涉及的偏振转换元件，其特征在于，具备：第一透光性基板和第二透光性基板，其具有光入射面和光出射面，并交替地配置有多个；偏振分离膜，其相对于所述光入射面倾斜配置，将入射的光分离为两种直线偏振光；反射膜，其与所述偏振分离膜平行地配置，反射由所述偏振分离膜分离出的任一所述直线偏振光；和相位差板，其对由所述偏振分离膜分离出的所述直线偏振光进行转换，在所述第一透光性基板的第一面形成有所述偏振分离膜或等离子体聚合膜，在所述第一透光性基板的第二面形成有所述反射膜，在所述第二透光性基板的第一面形成有粘接剂层，在所述第二透光性基板的第二面形成有所述偏振分离膜或所述等离子体聚合膜。
根据该偏振转换元件，通过在反射膜的接合部分使用粘接剂层，能够将粘接剂层用作吸收透光性基板的厚度的波动、翘曲及多层化所导致的透光性基板的刚性的累积等的缓冲件，因此，能够实现偏振转换元件的制造变得容易的结构。
[应用例2]在上述应用例涉及的偏振转换元件中，优选，由所述偏振分离膜分离出的所述直线偏振光，透射形成有所述反射膜的所述第一透光性基板、由所述反射膜反射。
根据该偏振转换元件，入射的光由偏振分离膜分离，透射了偏振分离膜的直线偏振光透射等离子体聚合膜。或者，入射的光透射等离子体聚合膜而由偏振分离膜分离，由偏振分离膜反射了的直线偏振光再次透射等离子体聚合膜。这样，即使入射光和直线偏振光透射等离子体聚合膜所形成的接合层，等离子体聚合膜所形成的接合层通过使用例如分子结合Si-O-Si的硅氧烷键合(シロキサン結合)来接合，因此，与紫外线固化型的粘接剂相比，能够提高耐光性和耐热性。
此外，由偏振分离膜分离并反射了的直线偏振光，透射形成有反射膜的透光性基板并由该反射膜反射，因此由偏振分离膜反射了的直线偏振光不会透射粘接剂层所形成的接合层。由此，粘接剂层所形成的接合层难以受到直线偏振光的影响、抑制了变色和劣化。
由此，即使在光源装置高辉度化了的情况下，也能够提高偏振转换元件的耐光性和耐热性。此外，通过在没有受到直线偏振光的影响的反射膜的接合部分使用粘接剂层来作为接合层，能够将粘接剂层用作吸收透光性基板的厚度的波动、翘曲及多层化所导致的透光性基板的刚性的累积等的缓冲件，因此能够实现偏振转换元件的制造变得容易的结构。
根据以上内容，能够实现提高耐光性并且容易制造的偏振转换元件。
[应用例3]在上述应用例涉及的偏振转换元件中，优选，在所述第一透光性基板的所述第一面形成有所述偏振分离膜，在所述第一透光性基板的所述第二面形成有所述等离子体聚合膜。
根据该偏振转换元件，能够构成为，入射的光由偏振分离膜分离，透射偏振分离膜的直线偏振光透射等离子体聚合膜。
[应用例4]在上述应用例涉及的偏振转换元件中，优选，在所述第一透光性基板的所述第一面形成有所述等离子体聚合膜，在所述第二透光性基板的所述第二面形成有所述偏振分离膜。
根据该偏振转换元件，能够构成为，入射的光透射等离子体聚合膜后、由偏振分离膜分离，由偏振分离膜反射了的直线偏振光再次透射等离子体聚合膜。
[应用例5]在上述应用例涉及的偏振转换元件中，优选，所述等离子体聚合膜形成于所述偏振分离膜的表面及与所述偏振分离膜接合的所述透光性基板的表面中的至少一个表面。
根据该偏振转换元件，等离子体聚合膜只要形成于偏振分离膜的表面及与偏振分离膜接合的透光性基板的表面中的至少一个表面即可，能够确保等离子体聚合膜所产生的接合层的接合力。此外，在两个表面形成等离子体聚合膜的情况下，与在一个表面形成的情况相比，能够提高等离子体聚合膜所形成的接合层的接合力。
[应用例6]在上述应用例涉及的偏振转换元件中，优选，所述相位差板与所述透光性基板的所述光出射面分离地设置。
根据该偏振转换元件，例如，能够容易地在相位差板和透光性基板的表面形成反射防止用的膜，能够提高透光性基板和相位差板的直线偏振光的透射率。
[应用例7]在上述应用例涉及的偏振转换元件中，优选，所述相位差板使用等离子体聚合膜接合在所述透光性基板的所述光出射面。
根据该偏振转换元件，通过使用等离子体聚合膜的接合，能够提高耐光性和耐热性。此外，与和透光性基板的光出射面离开地设置相位差板的构成相比，能够使直线偏振光的传播方向上的偏振转换元件的尺寸(厚度)变小(变薄)。
[应用例8]本应用例涉及的投影机，其特征在于，具备：(a)光源装置，其出射光；(b)上述任一应用例所述的偏振转换元件，其将所述光转换为一种直线偏振光；(c)光调制装置，其与图像信息相应地对从所述偏振转换元件出射的所述直线偏振光进行调制以形成光学像；和(d)投影光学装置，其放大投影所述光学像。
根据该投影机，通过具备提高耐光性的偏振转换元件，在光源装置高辉度化了的情况下，也能够长期维持光学品质。
[应用例9]本应用例涉及的偏振转换元件的制造方法，其特征在于，包括：(a)偏振分离膜形成工序，在具有互相平行的第一面及第二面且成为第一透光性基板的基体的第一基板的所述第一面形成偏振分离膜；(b)反射膜形成工序，在所述第一基板的所述第二面形成反射膜；(c)等离子体聚合膜形成工序，在所述偏振分离膜的表面形成等离子体聚合膜；(d)活化工序，使所述第一基板的所述等离子体聚合膜活化；(e)第一接合工序，将已活化了的所述等离子体聚合膜和具有互相平行的第一面及第二面且成为第二透光性基板的基体的第二基板的所述第二面接合，将所述第一基板和所述第二基板形成为一体的第一块；(f)粘接剂层形成工序，对多个所述第一块依次形成粘接剂层，其中，该粘接剂层用于将构成一个所述第一块的所述第二基板的所述第一面和构成另一个所述第一块的所述第一基板的所述反射膜接合；(g)第二接合工序，使所述粘接剂层固化而接合，将所述多个第一块形成为一体的第二块；和(h)切断工序，相对于所述第一面及第二面以预定的角度将所述第二块切断，并形成具有互相平行的光入射面及光出射面的层叠块。
根据该偏振转换元件的制造方法，通过偏振分离膜形成工序和反射膜形成工序，在第一基板的第一面形成偏振分离膜，并在第二面形成反射膜。接着，通过等离子体聚合膜形成工序，在偏振分离膜的表面形成等离子体聚合膜。接着，通过活化工序，使等离子体聚合膜活化，通过第一接合工序，与第二基板的第二面接合，并将第一基板和第二基板形成为一体的第一块。接着，通过粘接剂层形成工序而对多个第一块依次形成粘接剂层，该粘接剂层用于将构成一个第一块的第二基板的第一面和构成另一第一块的第一基板的反射膜接合。接着，通过第二接合工序，使粘接剂层固化并接合，并将多个第一块形成为一体的第二块。接着，通过切断工序，而相对于第一面及第二面以预定的角度切断第二块，并形成为具有互相平行的光入射面及光出射面的层叠块。
这样，通过具备偏振分离膜形成工序、反射膜形成工序、等离子体聚合膜形成工序、活化工序、第一接合工序、粘接剂层形成工序、第二接合工序和切断工序，能够容易地制造具备等离子体聚合膜所形成的接合层和粘接剂层所形成的接合层的偏振转换元件。
[应用例10]在上述应用例涉及的偏振转换元件的制造方法中，优选，还包括：第二等离子体聚合膜形成工序，在所述第二基板的所述第二面形成第二等离子体聚合膜；和第二活化工序，使所述第二等离子体聚合膜活化，在所述第一接合工序中，将所述第一基板的已活化了的所述等离子体聚合膜和所述第二等离子体聚合膜接合。
根据该偏振转换元件的制造方法，还设有第二等离子体聚合膜形成工序和第二活化工序以在第二基板的第二面形成第二等离子体聚合膜、并使该第二等离子体聚合膜活化。而且，在第一接合工序中，将第一基板的已活化了的等离子体聚合膜和第二等离子体聚合膜接合。由此，能够进一步提高等离子体聚合膜所形成的接合层的接合力。
[应用例11]本应用例涉及的偏振转换元件的制造方法，其特征在于，包括：(a)偏振分离膜形成工序，在具有互相平行的第一面及第二面且成为第二透光性基板的基体的第二基板的所述第二面形成偏振分离膜；(b)等离子体聚合膜形成工序，在所述偏振分离膜的表面形成等离子体聚合膜；(c)反射膜形成工序，在具有互相平行的第一面及第二面且成为第一透光性基板的基体的第一基板的所述第二面形成反射膜；(d)活化工序，使所述第二基板的所述等离子体聚合膜活化；(e)第一接合工序，将已活化了的所述等离子体聚合膜和所述第一基板的所述第一面接合，将所述第一基板和所述第二基板形成为一体的第一块；(f)粘接剂层形成工序，对多个所述第一块依次形成粘接剂层，其中，该粘接剂层用于将构成一个所述第一块的所述第一基板的所述反射膜和构成另一个所述第一块的所述第二基板的所述第一面接合；(g)第二接合工序，使所述粘接剂层固化而接合，将所述多个第一块形成为一体的第二块；和(h)切断工序，相对于所述第一面及所述第二面以预定的角度将所述第二块切断，并形成为具有互相平行的光入射面及光出射面的层叠块。
根据该偏振转换元件的制造方法，通过偏振分离膜形成工序，在第二基板的第二面形成偏振分离膜。接着，通过等离子体聚合膜形成工序，在偏振分离膜的表面形成等离子体聚合膜。此外，通过反射膜形成工序，在第一基板的第二面形成反射膜。接着，通过活化工序，使第二基板的等离子体聚合膜活化。接着，通过第一接合工序，将使已活化了的等离子体聚合膜与第一基板的第一面接合，并将第一基板和第二基板形成为一体的第一块。接着，通过粘接剂层形成工序对多个第一块依次形成粘接剂层，该粘接剂层用于将构成一个第一块的第一基板的反射膜和构成另一第一块的第二基板的第一面接合。接着，通过第二接合工序，使粘接剂层固化并接合，并将多个第一块形成为一体的第二块。接着，通过切断工序，将对于第一面及第二面以预定的角度切断第二块相，并形成为具有互相平行的光入射面及光出射面的层叠块。
这样，通过具备偏振分离膜形成工序、等离子体聚合膜形成工序、反射膜形成工序、活化工序、第一接合工序、粘接剂层形成工序、第二接合工序和切断工序，能够容易地制造具备等离子体聚合膜所形成的接合层和粘接剂层所形成的接合层的偏振转换元件。
[应用例12]在上述应用例涉及的偏振转换元件的制造方法中，优选，还包括：第二等离子体聚合膜形成工序，在所述第一基板的所述第一面形成第二等离子体聚合膜；和第二活化工序，使所述第二等离子体聚合膜活化，在所述第一接合工序中，将所述第二基板的已活化了的所述等离子体聚合膜和所述第二等离子体聚合膜接合。
根据该偏振转换元件的制造方法，还设有第二等离子体聚合膜形成工序和第二活化工序以在第一基板的第一面形成第二等离子体聚合膜、并将该第二等离子体聚合膜活化。而且，在第一接合工序中，将第二基板的已活化了的等离子体聚合膜和第二等离子体聚合膜接合。由此，能够进一步提高等离子体聚合膜所形成的接合层的接合力。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式涉及的投影机的光学系统的结构的图。
图2是表示偏振转换元件的结构的局部剖视图。
图3是等离子体聚合装置的概要构成图。
图4是表示等离子体聚合膜形成工序的图。
图5是表示第一接合工序的图。
图6是表示粘接剂层形成工序的图。
图7是表示第二接合工序和切断工序的图。
图8是表示端部处理工序和第三接合工序的图。
图9是表示相位差板设置工序的图。
图10是表示偏振转换元件设置于固定框的状态的剖视图。
图11是表示第二实施方式涉及的从偏振转换元件的偏振分离膜形成工序到第一接合工序的图。
图12是表示粘接剂层形成工序的图。
图13是表示第二接合工序和切断工序的图。
图14是表示端部处理工序和第三接合工序的图。
图15是表示偏振转换元件设置于固定框的状态的剖视图。
附图标记说明
1 偏振转换元件 1A 第一块 1B 第二块
11A 层叠块 11B 层叠块 30 光源装置
35 投影透镜 110 透光性基板 111 第一透光性基板
111A 第一基板 111a、111b 面 112 第二透光性基板
112A 第二基板 112a、112b 面 115 光入射面 116 光出射面
120 偏振分离膜 130 反射膜 150 第一接合层
151 等离子体聚合膜 152 第二等离子体聚合膜 160 第二接合层
161 粘接剂层 180 相位差板 300 投影机 341 液晶面板
具体实施方式
下面基于附图来说明第一实施方式。
第一实施方式
图1是示意性地表示第一实施方式涉及的投影机300的光学系统的结构的图。参照图1来说明投影机300的光学系统的结构和工作。
本实施方式的投影机300是根据图像信息(信号)调制从光源装置30出射的光而将其放大投影到屏幕等投影面上的电子设备。投影机300具备光学单元3、控制部(省略图示)、向控制部等供给电力的电源单元(省略图示)及冷却投影机300内部的冷却单元(省略图示)等，这些各装置被收纳于外装壳体300A内部。
光学单元3是基于控制部的控制以光学方式对从光源装置30出射的光进行处理而形成与图像信号相应的光学像并对其进行投影的单元。光学单元3构成为，具备：光源装置30；照明光学装置31；色分离光学装置32；中继光学装置33；电光装置34；及将该光学装置30～34收纳于内部并且将投影透镜35支撑固定于预定位置的光学用壳体36。
光源装置30具备光源301及反射体302。光源装置30通过反射体302使从光源301出射的光统一出射方向，并使其相对于照明光轴OA平行化而向照明光学装置31出射。照明光轴OA是从光源装置30向被照明区域侧出射的光的中心轴。本实施方式的光源装置30采用了超高压水银灯。
照明光学装置31具备第一透镜阵列311、第二透镜阵列312、偏振转换元件1、重叠透镜314和平行化透镜315。第一透镜阵列311构成为，从照明光轴OA方向观察具有大体矩形形状的轮廓且按矩阵状排列有多个小透镜。各小透镜将从光源装置30出射的光分割为部分光，并在沿照明光轴OA的方向上出射。第二透镜阵列312构成为，与从第一透镜阵列311的小透镜出射的一部分光相对应地、小透镜按矩阵状排列。第二透镜阵列312将从第一透镜阵列311出射的部分光分别向重叠透镜314出射。
偏振转换元件1具有将从第二透镜阵列312出射的成为随机偏振光的各部分光统一为能由液晶面板341使用的大致一种偏振光。再有，从第二透镜阵列312出射且由偏振转换元件1转换为大致一种偏振光的各部分光，通过重叠透镜314大体重叠于液晶面板341的表面。再有，从重叠透镜314出射的光通过平行化透镜315平行化而重叠于液晶面板341。还有，关于偏振转换元件1的详情在后面描述。
色分离光学装置32具备第一分色镜321、第二分色镜322和反射镜323。色分离光学装置32将从照明光学装置31出射的光分离为红色(R)光、绿色(G)光和蓝色(B)光这三种颜色的有色光。
中继光学装置33具备入射侧透镜331、中继透镜333和反射镜332、334。中继光学装置33将由色分离光学装置32分离出的R光导引至R光用的液晶面板341R。再有，在本实施方式中，采用了中继光学装置33导引R光的构成，但是，并不限于此，也可以采用导引B光的构成。
电光装置34具备：入射侧偏振板342；作为光调制装置的液晶面板341(将R光用的液晶面板设为341R、将G光用的液晶面板设为341G、将B光用的液晶面板设为341B)；出射侧偏振板343；和十字分色棱镜344。入射侧偏振板342及出射侧偏振板343相对于每个液晶面板341R、341G、341B而设置。
液晶面板341(341R、341G、341B)根据图像信号对由色分离光学装置32按每种有色光分离出的光进行调制以形成光学像。十字分色棱镜344具有贴合四个直角棱镜而成的俯视大体呈正方形的形状，在使直角棱镜彼此贴合的界面上形成有两个电介质多层膜。十字分色棱镜344将由液晶面板341R、341G、341B调制了的各有色光的光学像合成到一起，并向投影透镜35出射。
作为投影光学装置的投影透镜35由组合多个透镜而成的透镜组构成，将由电光装置34调制并合成了的光学像放大投影到屏幕等投影面上。
图2是表示偏振转换元件1的结构的局部剖视图。再有，在图2以后的附图中，为了便于说明，适当改变尺寸以使得图示的各部分成为能看到的大小。参照图2来说明偏振转换元件1的结构和工作的概况。
如图2所示，偏振转换元件1构成为，具有透光性基板110、偏振分离膜120、反射膜130、相位差板180、第一接合层150(等离子体聚合膜151)和第二接合层160(粘接剂层161)。再有，偏振转换元件1形成为俯视呈矩形形状的板状(参照图9)。
在本实施方式中，透光性基板110具备第一透光性基板111和第二透光性基板112。此外，第一透光性基板111和第二透光性基板112被加工成光入射面115和光出射面116平行，并夹着光学功能膜交替地配置。
透光性基板110(第一透光性基板111、第二透光性基板112)将互相平行的面(第一透光性基板111的第一面111a、第二面111b以及第二透光性基板112的第一面112a、第二面112b)配置成相对于光入射面116具有大体45°的角度(倾斜配置)。而且，偏振分离膜120及反射膜130在上述的面上交替配置。
再有，虽然后述，但是，第一透光性基板111的第一面111a、第二面111b在制造工序中成为第一基板111A的表背面，该第一基板111A成为用于形成第一透光性基板111的基体的基板。同样地，第二透光性基板112的第一面112a、第二面112b在制造工序中成为第二基板112A的表背面，该第二基板112A成为用于形成第二透光性基板112的基体的基板。
在本实施方式中，在第一透光性基板111(第一基板111A)形成偏振分离膜120和反射膜130。具体地，在第一基板111A的第一面111a形成偏振分离膜120，在第二面111b形成反射膜130。第二透光性基板112(第二基板112A)与第一透光性基板111(第一基板111A)接合。
如上所述，偏振分离膜120相对于光入射面115具有大体45°的角度地倾斜配置，并将入射光分离为两种直线偏振光。在本实施方式中，偏振分离膜120反射具有相对于偏振分离膜120的入射面平行的偏振轴的作为一种直线偏振光(在本实施方式中，为S偏振光)，并透射具有与该S偏振光正交的偏振轴的光(P偏振光)。通过该工作，偏振分离膜120将入射光分离为S偏振光和P偏振光这两种直线偏振光。
反射膜130在各个偏振分离膜120之间交替地平行配置，并反射由偏振分离膜120分离出的直线偏振光(在本实施方式中，为S偏振光)。
第一接合层150是通过将形成于第一透光性基板111(第一基板111A)的偏振分离膜120和第二透光性基板112(第二基板112A)接合而生成的层，在本实施方式中，使用等离子体聚合膜151(参照图5)来接合。再有，由偏振分离膜120分离出的P偏振光透射第一接合层150(等离子体聚合膜151)。
第二接合层160是通过将形成于第一透光性基板111(第一基板111A)的反射膜130和第二透光性基板112(第二基板112A)接合而生成的层，在本实施方式中，使用粘接剂(粘接剂层161(参照图6))来接合。再有，由偏振分离膜120分离出的S偏振光，透射形成有反射膜130的第一透光性基板111而由该反射膜130反射，因此，S偏振光不透射第二接合层160(粘接剂层161)。
在交替接合而构成的第一透光性基板111和第二透光性基板112的光出射面116侧，与光出射面116离开并有选择地设置有相位差板180。相位差板180将由偏振分离膜120分离出的直线偏振光的偏振轴转换为任一直线偏振光的偏振轴。在本实施方式中，将由偏振分离膜120分离出的P偏振光转换为S偏振光。
图3是等离子体聚合装置900的概要结构图。图4是表示等离子体聚合膜形成工序的图。图5是表示第一接合工序的图。图6是表示粘接剂层形成工序的图。图7是表示第二接合工序和切断工序的图。图8是表示端部处理工序和第三接合工序的图。图9是表示相位差板设置工序的图。参照图3至图9来说明偏振转换元件1的制造方法。
首先，关于等离子体聚合装置900的结构进行说明。
本实施方式的等离子体聚合装置900具备作为在基板上形成(成膜)等离子体聚合的成膜装置的功能和作为使已成膜的等离子体聚合膜活化的活化装置的功能。
等离子体聚合装置900的详细结构在日本特开2008-307873号公报记载，因此，在下面说明其概况。
如图3所示，等离子体聚合装置900具备：腔室901；在腔室901的内部分别设置的第一电极911及第二电极912；在第一电极911和第二电极912之间施加高频电压的电源电路920；和向腔室901的内部供给气体的气体供给部940。
第一电极911具有放置部911A，在放置部911A的上部装拆自如地安装托盘T。托盘T构成为，能够收纳多个用于形成第一透光性基板111的俯视为矩形形状的第一基板111A。同样地，托盘T构成为，能收够纳多个用于形成第二透光性基板112的俯视为矩形形状的第二基板112A。
在腔室901连接有气体排出装置970，该气体排出装置970进行排气以使得后述的包括原料气体的混合气体进入托盘T与第一基板111A、第二基板112A之间。气体排出装置970具备与第一电极911相邻地设置的排气管971和用于通过排气管971排出托盘T附近的原料气体的由泵所构成的吸取部972。
电源电路920具备匹配箱921和高频电源922。气体供给部940具备：储藏液状的膜材料的储液部941；使液状的膜材料气化而变为原料气体的气化装置942；和储存载气的气体容器943。
储液部941、气化装置942、气体容器943及腔室901由配管902连接，构成为，将气体状的膜材料和载气的混合气体供给到第二电极912。第二电极912的内部构成为空腔，与腔室901相对的部分与气化装置942相连通，在与第一电极911相对的部分形成有使混合气体扩散的多个孔部P。
作为原料气体，例如，可举出甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷等硅氧烷、三甲基镓、三乙酯镓、三甲基铝、三乙酯铝、三异丁基铝、三甲基铟、三乙酯铟、三甲基锌、三乙酯锌之类的有机金属系化合物、各种碳氢系化合物、各种氟系化合物等。
使用此类原料气体而得到的等离子体聚合膜151为这些原料聚合而构成的物质(聚合物)，即、由聚硅氧烷、有机金属聚合物、碳氢系聚合物、氟系聚合物等构成。
下面，按每个工序来说明偏振转换元件1的制造方法。
偏振分离膜形成工序、反射膜形成工序
作为进行偏振分离膜形成工序和反射膜形成工序之前的工序作业，对用于形成第一透光性基板111的成为基体的基板的俯视为矩形形状的第一基板111A，将板面研磨到平滑以进行镜面精加工。此外，对用于形成第二透光性基板112的成为基体的基板的俯视为矩形形状的第一基板111A，也将板面研磨到平滑以进行镜面精加工。再有，在本实施方式中，作为第一基板111A、第二基板112A使用高折射玻璃。
偏振分离膜形成工序是在第一基板111A的第一面111a形成偏振分离膜120的工序。此外，反射膜形成工序是在第一基板111A的第二面111b形成反射膜130的工序。
偏振分离膜120由电介质多层膜构成。具体地，在第一基板111A的第一面111a上首先形成低折射层来作为第一层，并在其上形成高折射层，交替地形成该低折射层和高折射层，并且使其最上层为高折射层。这些层的形成与以往同样地用蒸镀等方法进行。再有，在本实施方式中，偏振分离膜120透射P偏振光，反射S偏振光。
反射膜130由具有高反射性的Al、Au、Ag、Cu、Cr等单一金属材料或含有该多种金属的合金等构成，并用蒸镀等方法成形。再有，反射膜130也可以使用与偏振分离膜120相同的产品。还有，在本实施方式中，反射膜130将由偏振分离膜120反射了的S偏振光反射。
等离子体聚合膜形成工序、第二等离子体聚合膜形成工序
如图4所示，等离子体聚合膜形成工序是在形成于第一基板111A的第一面111a的偏振分离膜120的表面通过等离子体聚合法形成等离子体聚合膜151的工序。此外，虽然省略图示，但是，第二等离子体聚合膜形成工序是在第二基板112A的第二面112b上形成等离子体聚合膜(第二等离子体聚合膜152)的工序。在本实施方式中，使用上述等离子体聚合装置900一并进行等离子体聚合膜形成工序和第二等离子体聚合膜形成工序。
再有，虽然第二等离子体聚合膜152与等离子体聚合膜151同样地构成，但是，为了与在第一基板111A上形成的等离子体聚合膜151区别开而使名称和附图标记不同。
在等离子体聚合膜形成工序和第二等离子体聚合膜形成工序中，首先，在装置外，在托盘T上设置多个平板状的第一基板111A、第二基板112A。具体地，第一基板111A以反射膜130侧在托盘T上而偏振分离膜120朝外的状态(在托盘T设置于腔室901内时，偏振分离膜120朝向第二电极912的状态)设置。第二基板112A以第一面112侧在托盘T上而第二面112b朝外的状态设置。接着，将设置有第一基板111A、第二基板112A的托盘T放置于腔室901的内部的放置部911A。
接着，使气体供给部940工作以向腔室901的内部供给原料气体和载气的混合气体。所供给的混合气体从第二电极912填充到腔室901的内部，包含原料气体的混合气体露出到在第一基板111A上形成的偏振分离膜120的最上层(图3、图4(a))。同时，混合气体露出到第二基板112A的第二面112b(图3)。
接着，通过在第一电极911与第二电极912之间施加高频电压，在电极911、912之间存在的气体的分子电离、产生等离子体。利用该等离子体的能量，原料气体中的分子分解。该分解了的分子通过再键合而聚合，如图4(b)所示，聚合物在偏振分离膜120的最上层表面附着、堆积。由此，如图4(c)所示，在偏振分离膜120的最上层形成了等离子体聚合膜151。同样地，聚合物在第二基板112A的第二面112b附着、堆积，形成了第二等离子体聚合膜152(图5)。
活化工序、第二活化工序
活化工序是使第一基板111A的等离子体聚合膜151的表面活化的工序。此外，第二活化工序是使第二基板112A的第二等离子体聚合膜152的表面活化的工序。在本实施方式中，使用等离子体聚合装置900一并进行活化工序和第二活化工序。
具体地，在等离子体聚合膜形成工序和第二等离子体聚合膜形成工序结束后，在第一电极911与第二电极912之间放电，从而照射等离子体。通过该等离子体的照射，在偏振分离膜120的表面成膜了的等离子体聚合膜151和在第二面112b的表面成膜了的第二等离子体聚合膜152活化。再有，作为等离子体，例如可混合使用氧气、氩气、氮气、空气、水等中的一种或两种以上。在本实施方式中，使用氧气。
第一接合工序
第一接合工序是将第一基板111A的已活化的等离子体聚合膜151和第二基板112A的已活化的第二等离子体聚合膜152接合而形成第一基板111A和第二基板112A一体了的第一块1A的工序。
如图5(a)所示，在成膜于第二基板112A的第二面112b上的第二等离子体聚合膜152上重叠地配置成膜于第一基板111A的偏振分离膜120上的等离子体聚合膜151。在重叠的情况下，第一基板111A和第二基板112A在各自的端部错开了状态下配置。
接着，如图5(b)所示，使用夹具(省略图示)从第一基板111A的反射膜130方向和第二基板112A的第一面112a方向夹持重叠了的第一基板111A和第二基板112A并加压。再有，在加压时将夹具加热。由此，等离子体聚合膜151、第二等离子体聚合膜152彼此通过分子结合Si-O-Si的硅氧烷键合而互相牢固地接合，并形成接合层(将其作为第一接合层150)。通过第一接合层150，形成第一基板111A和第二基板112A一体了的第一块1A。再有，在本实施方式中，形成多个第一块1A。
粘接剂层形成工序
粘接剂层形成工序是涂敷用于将多个第一块1A彼此接合的粘接剂以形成粘接剂层161的工序。
如图6所示，为了将构成一个第一块1A的第二基板112A的第一面112a和构成另一第一块1A的第一基板111A的反射膜130接合，在一个第一块1A的第一面112a的表面及另一第一块1A的反射膜130的表面的任一表面涂敷粘接剂以形成粘接剂层161。
具体地，在本实施方式中，如图6所示，在构成第一块1A的反射膜130的表面涂敷粘接剂，形成了粘接剂层161。接着，与重合的块数相对应地在多个第一块1A的反射膜130的表面依次形成粘接剂层161。再有，在本实施方式中，使用紫外线固化型的粘接剂，作为粘接剂。
接着，将第一块1A依次重合地配置。具体地，将构成一个第一块1A的第二基板112A的第一面112a重叠配置于在构成另一第一块1A的第一基板111A的反射膜130上涂敷的粘接剂层161。使该配置与所需的块数相对应地重复进行。再有，在重叠的情况下，一个第一块1A和另一个第一块1A在各自的端部错开了状态下配置。
在这里，，在本实施方式中，在依次重合配置第一块1A时的最终一层，如图6所示，在第一块1A的反射膜130形成的粘接剂层161上重叠配置与第一基板111A、第二基板112A不同的、具有互相平行的面的俯视为矩形形状的第三基板113A(第三基板113A的面113a)。
第三基板113A是成为最终构成偏振转换元件1的端部的第三透光性基板113的基体的俯视为矩形形状的基板。第三基板113A形成得比其他第一基板111A、第二基板112A的板厚厚。此外，对第三基板113A将板面研磨置平滑以进行镜面精加工。在本实施方式中，作为第三基板113A，使用透光率比第一基板111A、第二基板112A的透光率低的碳酸钠玻璃(蓝玻璃)。
第二接合工序
第二接合工序是将用粘接剂层161重叠配置的多个第一块1A彼此接合以形成为一体的第二块1B的工序。
如图7所示，对重叠配置的多个第一块1A照射紫外线。紫外线透射偏振分离膜120及反射膜130以使在每个第一块1A分别设置的粘接剂层161固化。由此，形成接合层(将其设为第二接合层160)。通过第二接合层160，而使重叠配置的多个第一块1A形成为一体的第二块1B。
切断工序
切断工序是相对于平面(例如，第二基板112A的第一面112a)按预定的角度切断一体了的第二块1B，以形成具有互相平行的光入射面115和光出射面116的层叠块11A的工序。
如图7所示，沿预定的角度(45°的方向(由虚线L1表示))每隔预定间隔地切断第二块1B的平面(第二基板112A的第一面112a)。由此，形成多个层叠块11A。再有，在本实施方式的切断工序中，进行使用钢丝锯的切断加工。此外，图8(a)表示了通过切断工序形成的一个层叠块11A。
如图8(a)所示，通过形成层叠块11A，将第一基板111A形成为第一透光性基板111，并将第二基板112A形成为第二透光性基板112。此外，第三基板113A形成为第三透光性基板113。另外，被切断了的互相平行的切断面115a、116a，通过后述的工序被加工为互相平行的光入射面115和光出射面116。
端部处理工序
端部处理工序包括：粗研磨层叠块11A的切断面的第一研磨工序；切断第一研磨工序结束后的层叠块11A的两端部以形成层叠块11B的端部切断工序；和将端部切断工序结束后的层叠块11B研磨为镜面的第二研磨工序。
在第一研磨工序中，对层叠块11A的切断面115a、116a进行粗研磨。粗研磨使用利用抛光的研磨方法。由此，修整切断工序所形成的粗糙的切断面115a、116a。
在端部切断工序中，如图8(a)所示，沿相对于层叠块11A的切断面115a成90度的方向(由虚线L21、L22表示)切断层叠块11A的两端部。再有，由虚线L21表示的切断位置位于端部的第二透光性基板112内，设定为在切断面115a中，其与端部的第二透光性基板112和偏振分离膜120接合的位置(第一接合层150)大体一致。此外，由虚线L22表示的切断位置位于端部的第三透光性基板113内，设定为在切断面116a中，成为从第三透光性基板113和反射膜130接合的位置(第二接合层160)稍离开的位置。再有，在本实施方式的端部切断工序中，进行使用切刀的切断加工。此外，图8(b)表示了通过端部切断工序形成的一个层叠块11B。
在第二研磨工序中，在层叠块11B中，利用基于磨光的研磨方法对第一研磨工序的结束后的切断面115a、116a和在端部切断工序中形成的切断面117a(沿虚线L21切断的面)进行镜面研磨。由此，切断面115a、116a、117a成为镜面。再有，切断面117a被加工为镜面而成为在后述的第三接合工序中使用的接合用的截面117。
第三接合工序
第三接合工序是将第二研磨工序结束后的两个层叠块11B用端部(截面117)彼此接合以形成偏振转换元件11的工序。
如图8(c)所示，将截面117彼此接合以使得另一层叠块11B相对于一个层叠块11B为对称(构成部件分别对称)的配置。接合通过在一个截面117上涂敷紫外线固化型的粘接剂并将其与另一截面117重叠、然后照射紫外线以进行固化来进行。再有，将通过该接合所形成的层设为第三接合层165。
通过形成偏振转换元件11，在本实施方式中，上述的切断面115a作为从供第二透镜阵列312出射的光入射的光入射面115发挥作用。此外，上述的切断面116a作为由偏振转换元件主体11分离出的偏振光的光出射面116发挥作用。
防反射膜形成工序
防反射膜形成工序是在偏振转换元件主体11上形成防反射膜(省略图示)的工序。
在图8(c)所示的俯视为矩形形状的偏振转换元件主体11的光入射面115及光出射面116，由电介质多层膜的涂层形成防反射膜(省略图示)。由此，防止因第一透光性基板111及第二透光性基板112的反射所导致的光量损失，并提高透射率。再有，与此同时，在后述的相位差板180的光入射面及光出射面也形成防反射膜(省略图示)。
相位差板设置工序
相位差板设置工序是在偏振转换元件主体11的光出射面116上有选择地设置相位差板180的工序。
再有，相位差板180在本实施方式中使用由水晶构成的1/2波长板。相位差板180在本实施方式中将透射了偏振分离膜120的P偏振光转换为S偏振光。
如图9所示，相位差板180在本实施方式中与偏振转换元件11的光出射面116离开地设置。具体地，首先，在俯视为矩形形状的偏振转换元件主体11中，在光出射面116上，与成为无助于偏振光转换(入射光不入射)的位置的两端部相对应地粘贴窄条状的双面粘接部件185。在本实施方式中，作为双面粘接部件185，使用所谓的双面胶带。其次，从粘贴好的双面粘接部件185的上方将各相位差板180与对应于偏振分离膜120的各个位置一致地放置于双面粘接部件185的上面，并按压各相位差板180，由此设置相位差板180。
通过上述的一系列的制造工序，完成了偏振转换元件1。
图10是表示偏振转换元件1设置于固定框190的状态的剖视图。再有，在图10中，在光学单元3(图1)中，也图示了在偏振转换元件1(偏振光转换装置10)的光路前级配置的第二透镜阵列312。参照图10来说明偏振转换元件1向固定框190(遮光板191)的组装和偏振转换元件1的工作。
偏振转换元件1设置并固定于形成有遮光板191的固定框190(省略详情)，从而构成为偏振光转换装置10。而且，偏振光转换装置10收纳于光学用壳体36(图1)，进行作为偏振转换元件1(偏振光转换装置10)的工作。
从第二透镜阵列312出射的光是由各小透镜会聚成的具有随机偏振轴的光。如图10中虚线所示，遮光板191将从第二透镜阵列312出射的光中的、生成无效偏振光的光遮蔽。在本实施方式中，将向第二透光性基板112的光入射面115入射的光遮蔽。再有，没有被遮光板191遮蔽的光在本实施方式中向第一透光性基板111的光入射面115入射，并生成有效的偏振光。
在这里，详细说明偏振转换元件1的各构成部的工作。
入射了第一透光性基板111的光入射面115的光，由偏振分离膜120分离为P偏振光及S偏振光。在本实施方式中，P偏振光透射偏振分离膜120。S偏振光由偏振分离膜120反射而将光路转换大体90°，透射第一透光性基板111的内部。
透射了偏振分离膜120的P偏振光透射使用了等离子体聚合膜151的第一接合层150。透射了第一接合层150的P偏振光透射第二透光性基板112的内部而从光出射面116出射。从光出射面116出射了的P偏振光入射于相位差板180，并且偏振轴旋转90°而转换为S偏振光，并作为S偏振光从偏振转换元件1(相位差板180)出射。
另一方面，在偏振分离膜120反射并透射了第一透光性基板111的内部的S偏振光在反射膜130反射。在反射膜130反射了的S偏振光，其光路转换大体90度，并透射第一透光性基板111的内部而从光出射面116作为S偏振光出射。因此，从偏振光转换装置10(偏振转换元件1)出射了的光被统一为大体一种S偏振光。
在这里，反射膜130通过使用了粘接剂层161的第二接合层160而与第二透光性基板112接合。而且，在偏振分离膜120反射并透射了第一透光性基板111的内部的S偏振光，在反射膜130反射，因此，不透射该第二接合层160。由此，第二接合层160难以受到S偏振光的影响。
再有，两个层叠块11B用粘接剂接合出现的第三接合层165的区域，在光学设计上构成为，来自第二透镜阵列312的光几乎没有会聚。因此，透射第三接合层165的光量变少。因此，第三接合层165的耐光性和耐热性在本实施方式中不会成为问题。
根据上述实施方式，可得到以下的效果。
本实施方式的偏振转换元件1中，通过在反射膜130的接合部分使用粘接剂层161来作为第二接合层160，能将第二接合层160用作吸收透光性基板110(第一透光性基板111、第二透光性基板112)的厚度波动、翘曲及多层化所导致的透光性基板110的刚性的累积等的缓冲件，因此，能够实现偏振转换元件1的制造变得容易的结构。
本实施方式的偏振转换元件1具备使用等离子体聚合膜151(及第二等离子体聚合膜152)的第一接合层150，该等离子体聚合膜151将形成于第一透光性基板111的偏振分离膜120和第二透光性基板112接合。而且，由偏振分离膜120分离出的P偏振光透射偏振分离膜120而透射第一接合层150。在这里，即使P偏振光透射第一接合层150，第一接合层使用上述等离子体聚合膜151(及第二等离子体聚合膜152)，并通过分子结合Si-O-Si的硅氧烷键合来接合，因此，与紫外线固化型的粘接剂相比，能够提高耐光性和耐热性。
另一方面，在偏振分离膜120分离出来并反射了的S偏振光，透射形成有反射膜130的第一透光性基板111并在该反射膜130反射，因此，S偏振光不会透射使用粘接剂层161的第二接合层160。由此，第二接合层160难以受到S偏振光的影响、能够抑制变色和劣化。
由此，即使在光源装置30高辉度化了的情况下，也能够提高偏振转换元件1的耐光性和耐热性。
根据以上内容，能够实现提高了耐光性并且制造变得容易的偏振转换元件1。
本实施方式的偏振转换元件1成为在第一透光性基板111形成有偏振分离膜120和反射膜130的结构，能够成为在偏振分离膜120分离且透射了偏振分离膜120的直线偏振光(P偏振光)透射第一接合层150的结构。
本实施方式的偏振转换元件1中，在偏振分离膜120的表面形成有等离子体聚合膜151，在与偏振分离膜120接合的第二透光性基板112的表面(第二面112b)形成有第二等离子体聚合膜152。因此，与在一个表面上形成等离子体聚合膜的情况相比，能够提高第一接合层150的接合力。
本实施方式的偏振转换元件1的相位差板180与透光性基板110的光出射面116离开地设置。因此，能够在相位差板180和/或透光性基板110的表面容易地形成防反射膜，能够提高透光性基板110和/或相位差板180的直线偏振光的透射率。
本实施方式的投影机300具备提高了耐光性的偏振转换元件1，由此在光源装置30高辉度化了的情况下也能够长期维持光学品质。
本实施方式的偏振转换元件1的制造方法由于具备偏振分离膜形成工序、反射膜形成工序、等离子体聚合膜形成工序、第二等离子体聚合膜形成工序、活化工序、第二活化工序、第一接合工序、粘接剂层形成工序、第二接合工序、切断工序，能够容易且高效地制造具备由等离子体聚合膜151所形成的第一接合层150和由粘接剂层161所形成的第二接合层160的偏振转换元件1。
第二实施方式
图11是表示从第二实施方式涉及的偏振转换元件1的偏振分离膜形成工序到第一接合工序为止的图。图12是表示粘接剂层形成工序的图。图13是表示第二接合工序和切断工序的图。图14是表示端部处理工序和第三接合工序的图。参照图11至图14来说明第二实施方式中的偏振转换元件1的结构和制造方法。
上述的第一实施方式的偏振转换元件1是在成为第一透光性基板111的第一基板111A的第一面111a形成有偏振分离膜120且在第二面111b形成有反射膜130的结构。但是，本实施方式的偏振转换元件1是在成为第二透光性基板112的第二基板112A形成有偏振分离膜120且在成为第一透光性基板111的第一基板111A形成有反射膜130的结构，两者不同。
下面，主要说明与第一实施方式相比有不同的部分。省略说明的部分与第一实施方式大体相同。再有，在本实施方式中，因为由具有与第一实施方式相同功能的部件构成，因此，标注相同的附图标记。
偏振分离膜形成工序、反射膜形成工序、等离子体聚合膜形成工序、第二等离子体聚合膜形成工序
如图11(a)所示，在本实施方式中，通过偏振分离膜形成工序，在第二基板112A的第二面112b形成偏振分离膜120。此外，通过反射膜形成工序，在第一基板111A的第二面111b形成反射膜130。此外，通过等离子体聚合膜形成工序，在形成于第二基板112A的偏振分离膜120的表面上形成等离子体聚合膜151。并且，通过第二等离子体聚合膜形成工序，在第一基板111A的第一面111a形成第二等离子体聚合膜152。
活化工序、第二活化工序
然后，通过活化工序和第二活化工序而用等离子体照射使第二基板112A的等离子体聚合膜151和第一基板111A的第二等离子体聚合膜152活化。
第一接合工序
然后，通过第一接合工序，在形成于第二基板112A的偏振分离膜120上的等离子体聚合膜151上重叠配置在第一基板111A的第一面111a所形成的第二等离子体聚合膜152。在重叠的情况下，第一基板111A和第二基板112A在各自的端部错开了的状态下配置。而且，如图11(b)所示，使用夹具(省略图示)夹持重叠的第一基板111A和第二基板112A并加热及加压。由此，等离子体聚合膜151、第二等离子体聚合膜152彼此通过分子结合Si-O-Si的硅氧烷键合而互相之间牢固地接合，并形成第一接合层150。通过第一接合工序，形成第一基板111A和第二基板112A一体了的第一块1A。
粘接剂层形成工序
如图12所示，为了将构成一个第一块1A的第二基板112A的第一面112a和构成另一第一块1A的第一基板111A的反射膜130接合，在本实施方式中，在构成另一第一块1A的反射膜130的表面涂敷粘接剂以形成粘接剂层161。而且，与重合的块数相对应地，在多个第一块1A的反射膜130的表面依次形成粘接剂层161。
接着，将第一块1A依次重合地配置。具体地，将构成一个第一块1A的第二基板112A的第一面112a重叠配置于在构成另一第一块1A的第一基板111A的反射膜130涂敷的粘接剂层161。与所需的块数对应地重复进行该配置。
在这里，与第一实施方式同样地，在本实施方式中，在将第一块1A依次重合配置时的最终层，如图12所示，将第三基板113A(第三基板113A的面113a)重叠配置。
第二接合工序
如图13所示，对重叠配置的多个第一块1A照射紫外线。由此，使粘接剂层161固化而形成第二接合层160。通过第二接合层160，重叠配置的多个第一块1A形成为一体的第二块1B。
切断工序
如图13所示，相对于第二块1B的平面(例如，第二基板112A的第一面112a)沿预定的角度(45°的方向(由虚线L1表示))每隔预定间隔地切断。由此，形成多个层叠块11A。图14(a)表示了通过切断工序而形成的一个层叠块11A。
如图14(a)所示，通过形成层叠块11A，第一基板111A形成为第一透光性基板111，第二基板112A形成为第二透光性基板112。此外，第三基板113A形成为第三透光性基板113。另外，被切断的互相平行的切断面115a、116a通过后述的工序被加工为互相平行的光入射面115和光出射面116。
端部处理工序
端部处理工序包括第一研磨工序、形成层叠块11B的端部切断工序和第二研磨工序。本实施方式的端部处理工序与第一实施方式相同，因此省略说明。再有，在端部切断工序中，如图14(a)所示，相对于层叠块11A的切断面115a沿90度的方向(由虚线L21、L22表示)将层叠块11A的两端部切断。
再有，如图14和图8所示，本实施方式的层叠块11A和第一实施方式的层叠块11A的不同之处在于：本实施方式的第一接合层150和偏振分离膜120的排列顺序与第一实施方式的排列顺序不同。这是因为在第二基板112A形成偏振分离膜120且在第一基板111A形成反射膜130(将偏振分离膜120和反射膜130形成在不同的基板)的结构。
第三接合工序
如图14(c)所示，将截面117彼此接合以使得另一层叠块11B相对于一个层叠块11B成为对称(构成部件分别对称)的配置。接合通过在一个截面117涂敷紫外线固化型的粘接剂并将其与另一截面117重叠、然后照射紫外线以进行固化来进行。再有，将通过该接合所形成的层设为第三接合层165。由此，形成偏振转换元件主体11。
再有，在本实施方式中，由于形成有偏振转换元件11，上述切断面115a作为供从第二透镜阵列312出射的光入射的光入射面115而发挥作用。此外，上述切断面116a作为由偏振转换元件主体11分离出的偏振光的光出射面116而发挥作用。
防反射膜形成工序、相位差板设置工序
通过防反射膜形成工序，与第一实施方式同样地，在偏振转换元件主体11和相位差板180的表面形成防反射膜。此外，通过相位差板设置工序，与第一实施方式同样地，在偏振转换元件主体11设置相位差板180以形成偏振转换元件1。
图15是表示偏振转换元件1设置于固定框190的状态的剖视图。关于本实施方式的偏振转换元件1的工作，参照图15来说明与第一实施方式的偏振转换元件1的工作不同的部分。
在本实施方式的偏振转换元件1中，与第一实施方式的偏振转换元件1不同的工作是第一接合层150和偏振分离膜120的排列顺序与第一实施方式不同所产生的工作差异。
具体地，如图15所示，入射了偏振转换元件1的第一透光性基板111的光入射面115的光，在透射了使用等离子体聚合膜151的第一接合层150后向偏振分离膜120入射。而且，由偏振分离膜120被分离为P偏振光及S偏振光。在本实施方式中，P偏振光透射偏振分离膜120。S偏振光在偏振分离膜120反射以使光路转换大体90°，再透射第一接合层150，而后透射第一透光性基板111的内部。
再有，透射了偏振分离膜120的P偏振光，透射第二透光性基板112的内部而从光出射面116出射。从光出射面116出射了的P偏振光，与第一实施方式同样地，由相位差板180转换为S偏振光并从偏振转换元件1(相位差板180)出射。
另一方面，在偏振分离膜120反射、透射第一接合层150并透射了第一透光性基板111的内部的S偏振光，在反射面130反射。在反射面130反射了的S偏振光，其光路转换大体90°，并透射第一透光性基板111的内部而从光出射面116作为S偏振光出射。因此，从偏振光照明装置10(偏振转换元件1)出射的光与第一实施方式同样地统一为S偏振光。
在这里，反射面130通过使用粘接剂层161的第二接合层160而与第二透光性基板112接合。而且，在偏振分离膜120反射了的S偏振光在反射面130反射，因此不透射该第二接合层160。
根据上述实施方式，除第一实施方式中的效果外，还可得到以下的效果。
本实施方式的偏振转换元件1中，在第二透光性基板112(第二基板112A)形成偏振分离膜120，在第一透光性基板111(第一基板111A)形成反射膜130。若换言之，则在一个基板形成偏振分离膜120，在另一基板形成反射膜130。通过该结构，偏振转换元件1能够构成为，入射了的光透射了第一接合层150后、由偏振分离膜120分离，在偏振分离膜120反射了的直线偏振光(S偏振光)再次透射第一接合层150。根据该结构，即使入射光和直线偏振光(S偏振光)透射了第一接合层150，由于第一接合层150使用等离子体聚合膜151及第二等离子体聚合膜152，因此与紫外线固化型的粘接剂相比也能提高耐光性和耐热性。再有，第二接合层160(粘接剂层161)所形成的效果与第一实施方式相同。
根据该结构，能够实现提高了耐光性并且制造变得容易的偏振转换元件1。
此外，可选择如第一实施方式那样采用在一个基板形成偏振分离膜120和反射膜130的结构或者如本实施方式那样在不同的基板上分别形成的结构，因此能够提高制造方法的自由度。
再有，不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种改变和改良来实施。下面描述变形例。
上述第一实施方式的偏振转换元件1中，在第一基板111A的偏振分离膜120的表面形成有等离子体聚合膜并且在第二基板112A的第二面112b也形成有第二等离子体聚合膜152。但是，也可以通过将等离子体聚合膜在任一个面(偏振分离膜120的表面或第二基板112A的第二面112b)形成而形成第一接合层150。这在上述第二实施方式中也同样。
再有，在第一实施方式的制造过程中，在第一基板111A的第一面111a形成偏振分离膜120，在该偏振分离膜120的表面形成等离子体聚合膜151，而且，在第二基板112A的第二面112b什么也没形成的情况下，在偏振转换元件1完成了的情况下，结果，也成为在第二基板112A(第二透光性基板112)的第二面112b形成有等离子体聚合膜的状态。
此外，在第二实施方式的制造过程中，在第二基板112A的第二面112b形成偏振分离膜120，在该偏振分离膜120的表面形成等离子体聚合膜151，而且，在第一基板111A的第一面111a什么也没形成的情况下，在偏振转换元件1完成了的情况下，结果，也成为在第一基板111A(第一透光性基板111)的第一面111a形成有等离子体聚合膜的状态。
另外，在第一、第二实施方式的制造过程中，在第一基板111A的第二面111b形成反射膜130，在该反射膜130的表面形成粘接剂层161，而且，在第二基板112A的第一面112a什么也没形成的情况下，在偏振转换元件1完成了的情况下，结果，也成为在第二基板112A(第二透光性基板112)的第一面112a形成有等粘接剂层161的状态。
上述第一实施方式的偏振转换元件1构成为，将从第二透镜阵列312入射的光统一为S偏振光而出射。但是，也可以构成为，统一为P偏振光而出射。在该情况下，可将相位差板180的设置位置与由偏振分离膜120分离且由反射膜130反射的S偏振光出射的光出射面116对应地(若换言之，则与反射膜130对应地)设置。这在上述第二实施方式中也同样。
上述第一实施方式的偏振转换元件1设置于形成有遮光板191的固定框190，而构成了偏振光照明装置10。但是，也可以构成为，在偏振转换元件1的光入射面115通过蒸镀等形成遮光膜来代替遮光板191。这在上述第二实施方式中也同样。
在上述第一实施方式的偏振转换元件1中，相位差板180与透光性基板110(第二透光性基板112)的光出射面116离开地设置。但是，相位差板180也可以用等离子体聚合膜而接合于透光性基板110的光出射面116。由此，通过使用等离子体聚合膜的接合，能提高接合层的耐光性和耐热性。此外，与和透光性基板110的光出射面116离开地设置相位差板180的结构相比，能够使直线偏振光的传播方向上的偏振转换元件1的尺寸(厚度)变小(变薄)。这在上述第二实施方式中也同样。
在上述第一实施方式的偏振转换元件1中，对第一透光性基板111(第一基板111A)形成有偏振分离膜120及反射膜130，但是，也可以构成为，对第二透光性基板112(第二基板112A)形成有偏振分离膜120及反射膜130。同样地，在上述第二实施方式的偏振转换元件1中，对第二透光性基板112(第二基板112A)形成有偏振分离膜120，且对第一透光性基板111(第一基板111A)形成有反射膜130，但是，也可以构成为，对第一透光性基板111(第一基板111A)形成有偏振分离膜120，且对第二透光性基板112(第二基板112A)形成有反射膜130。
在上述第一实施方式的偏振转换元件1中，将层叠块11B彼此接合时(第三接合工序)的截面117形成于第二透光性基板112(第二基板112A)。但是，形成截面117的透光性基板(成为基体的基板)也可以不是第二基板112A，而是材质相同且比第二基板112A厚度厚的其他基板。根据以上内容，在端部处理工序(端部切断工序)中，也可以将要切断的位置(虚线L21(图8)的位置)设定为在切断面115a中从成为端部的该基板和偏振分离膜120接合的位置(第一接合层150)稍稍离开的位置，因此，能够在该基板确保切割余量，能够允许切刀所进行的切断的错位。这在上述第二实施方式中也同样。
在上述第一实施方式的偏振转换元件1中，在第一接合工序中，在将第一基板111A和第二基板112A重叠的情况下，在使彼此的端部错开了的状态下配置。但是，也可以不将彼此的端部错开而是对齐(整齐)地配置。在该情况下，能够防止尘埃进入重叠的第一基板111A和第二基板112A之间。这在上述第二实施方式中也同样。
上述第一、第二实施方式的投影机300使用透射型的液晶面板341作为电光装置34。但是，不限于此，也可以使用反射型的液晶面板。
上述第一、第二实施方式的投影机300使用三个液晶面板341R、341G、341B作为电光装置34。但是，不限于此，也能够适用于使用一个或两个液晶面板的电光装置、使用四个以上液晶面板的电光装置。
在上述第一、第二实施方式的投影机300的光学系统中，光源装置30使用放电型光源。但是，也可以使用固体光源作为光源装置。作为固体光源，可以使用激光光源、LED(发光二极管)、有机EL(电致发光)元件、硅发光元件等各种固体发光元件等。

Claims (9)

1.一种偏振转换元件，其特征在于，具备：
第一透光性基板和第二透光性基板，其具有光入射面和光出射面，并交替地配置有多个；
偏振分离膜，其相对于所述光入射面倾斜配置，将入射的光分离为两种直线偏振光；
反射膜，其与所述偏振分离膜平行地配置，反射由所述偏振分离膜分离出的任一所述直线偏振光；和
相位差板，其对由所述偏振分离膜分离出的所述直线偏振光进行转换，
在所述第一透光性基板的第一面形成有所述偏振分离膜，
在所述第一透光性基板的第二面形成有所述反射膜，
在所述第二透光性基板的第一面形成有粘接剂层，
在所述第二透光性基板的第二面形成有等离子体聚合膜，
所述粘接剂层形成为厚度比所述等离子体聚合膜的厚度大。
2.根据权利要求1所述的偏振转换元件，其特征在于，
由所述偏振分离膜分离出的所述直线偏振光，透射形成有所述反射膜的所述第一透光性基板、由所述反射膜反射。
3.根据权利要求1所述的偏振转换元件，其特征在于，
所述等离子体聚合膜形成于所述偏振分离膜的表面。
4.根据权利要求2所述的偏振转换元件，其特征在于，
所述等离子体聚合膜形成于所述偏振分离膜的表面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的偏振转换元件，其特征在于，
所述相位差板与所述第一透光性基板以及所述第二透光性基板的所述光出射面分离地设置。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的偏振转换元件，其特征在于，
所述相位差板使用等离子体聚合膜接合在所述第一透光性基板以及所述第二透光性基板的所述光出射面。
7.一种投影机，其特征在于，具备：
光源装置，其出射光；
权利要求1至6中任一项所述的偏振转换元件，其将所述光转换为一种直线偏振光；
光调制装置，其与图像信息相应地对从所述偏振转换元件出射的所述直线偏振光进行调制以形成光学像；和
投影光学装置，其放大投影所述光学像。
8.一种偏振转换元件的制造方法，其特征在于，包括：
偏振分离膜形成工序，在具有互相平行的第一面及第二面且成为第一透光性基板的基体的第一基板的所述第一面形成偏振分离膜；
反射膜形成工序，在所述第一基板的所述第二面形成反射膜；
等离子体聚合膜形成工序，在所述偏振分离膜的表面形成等离子体聚合膜；
活化工序，使所述第一基板的所述等离子体聚合膜活化；
第一接合工序，将已活化了的所述等离子体聚合膜和具有互相平行的第一面及第二面且成为第二透光性基板的基体的第二基板的所述第二面接合，将所述第一基板和所述第二基板形成为一体的第一块；
粘接剂层形成工序，对多个所述第一块依次形成粘接剂层，其中，该粘接剂层用于将构成一个所述第一块的所述第二基板的所述第一面和构成另一个所述第一块的所述第一基板的所述反射膜接合；
第二接合工序，使所述粘接剂层固化而接合，将所述多个第一块形成为一体的第二块；和
切断工序，相对于所述第一面及第二面以预定的角度将所述第二块切断，并形成具有互相平行的光入射面及光出射面的层叠块，
在所述粘接剂层形成工序中形成的所述粘接剂层形成为厚度比在所述等离子体聚合膜形成工序中形成的所述等离子体聚合膜的厚度大。
9.根据权利要求8所述的偏振转换元件的制造方法，其特征在于，还包括：
第二等离子体聚合膜形成工序，在所述第二基板的所述第二面形成第二等离子体聚合膜；和
第二活化工序，使所述第二等离子体聚合膜活化，
在所述第一接合工序中，将所述第一基板的已活化了的所述等离子体聚合膜和所述第二等离子体聚合膜接合。
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