JP2012053376A - Polarization element and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光素子及びプロジェクターに関するものである。 The present invention relates to a polarizing element and a projector.
プロジェクターに用いられる偏光素子として、非特許文献1及び2に記載の偏光素子が知られている。この偏光素子は、ワイヤーグリッド型の偏光素子であり、偏光分離機能を有するとともに、光の照射を受けて光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
As polarizing elements used in projectors, polarizing elements described in Non-Patent
非特許文献1及び2の偏光素子は、基板と、基板上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子と、複数のワイヤーグリッド素子の一端に接続された第1共通電極と、複数のワイヤーグリッド素子の他端に接続された第2共通電極と、を有している。ワイヤーグリッド素子は、基板上に形成された下部電極と、下部電極上に形成された、光の照射を受けて光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体層と、半導体層上に形成された上部電極と、を備えている。偏光素子は、入射光のうちワイヤーグリッド素子の長手方向と直交する偏光軸を有する成分(TM偏光成分)を透過し、偏光素子を透過しないワイヤーグリッド素子の長手方向と平行な偏光軸を有する成分(TE偏光成分)を電気エネルギーに変換し共通電極から電流を取り出して積極的に発電に利用している。
The polarizing elements of Non-Patent
しかしながら、非特許文献1及び2の技術では、ワイヤーグリッド素子(電極)が極めて細くかつ長いため電極の長手方向の抵抗が大きくなっている。これにより、電極の長手方向に電流を取り出そうとすると、電極の長手方向の抵抗の影響で取り出す電流が損失してしまう場合がある。
However, in the techniques of
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、電極の長手方向の抵抗の影響で取り出す電流が損失することを抑制することが可能な偏光素子及びプロジェクターを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a polarizing element and a projector capable of suppressing the loss of current taken out due to the influence of the resistance in the longitudinal direction of the electrode. To do.
上記の課題を解決するため、本発明の偏光装置は、ワイヤーグリッド型の偏光素子であって、基板と、前記基板上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子と、を有し、前記複数のワイヤーグリッド素子は、該ワイヤーグリッド素子の長手方向と直交する方向に可視光の波長よりも短い周期で配列されており、前記ワイヤーグリッド素子は、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に配置された複数のサブグリッド素子を有し、前記サブグリッド素子は、前記基板上に形成された下部電極と、前記下部電極上に形成された、光の照射を受けて光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体層と、前記半導体層上に形成された上部電極と、を有し、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の前記サブグリッド素子の前記上部電極と前記下部電極とは、電気的に接続されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a polarizing device of the present invention is a wire grid type polarizing element, and includes a substrate and a plurality of linear wire grid elements provided on the substrate, The plurality of wire grid elements are arranged with a period shorter than the wavelength of visible light in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the wire grid elements, and the wire grid elements are arranged in the longitudinal direction of the wire grid elements. A plurality of subgrid elements, wherein the subgrid element is a lower electrode formed on the substrate, and a semiconductor formed on the lower electrode that receives light irradiation and converts light energy into electric energy And an upper electrode formed on the semiconductor layer, and the upper portion of the subgrid element at a position adjacent to the wire grid element in the longitudinal direction. The pole To the lower electrode, characterized in that it is electrically connected.
この偏光素子によれば、入射光のうちワイヤーグリッド素子の長手方向と直交する偏光軸を有する成分(TM偏光成分)は偏光素子を透過する。一方、入射光のうち偏光素子を透過しないワイヤーグリッド素子の長手方向と平行な偏光軸を有する成分(TE偏光成分)は、半導体層によって電気エネルギーに変換される。半導体層によって変換された電気エネルギーは、ワイヤーグリッド素子の長手方向に配置された複数のサブグリッドを経由して、電流として取り出される。具体的には、半導体層によって変換された電気エネルギーは、ワイヤーグリッド素子の長手方向に沿って、下部電極、上部電極、半導体層、下部電極、上部電極、半導体層、・・・、下部電極、上部電極、を経由して電流として取り出される。このように、電流の経路である電極(下部電極及び上部電極)がサブグリッド毎に分割されているので、電極の長手方向の抵抗が大きくなることはない。したがって、電極の長手方向の抵抗の影響で取り出す電流が損失することを抑制することが可能な偏光素子を提供することができる。 According to this polarizing element, a component (TM polarized component) having a polarization axis orthogonal to the longitudinal direction of the wire grid element in the incident light is transmitted through the polarizing element. On the other hand, a component (TE polarization component) having a polarization axis parallel to the longitudinal direction of the wire grid element that does not pass through the polarization element in the incident light is converted into electric energy by the semiconductor layer. The electric energy converted by the semiconductor layer is taken out as a current through a plurality of subgrids arranged in the longitudinal direction of the wire grid element. Specifically, the electrical energy converted by the semiconductor layer, along the longitudinal direction of the wire grid element, lower electrode, upper electrode, semiconductor layer, lower electrode, upper electrode, semiconductor layer, ..., lower electrode, The electric current is taken out via the upper electrode. Thus, since the electrodes (lower electrode and upper electrode) that are current paths are divided for each subgrid, the resistance in the longitudinal direction of the electrodes does not increase. Therefore, it is possible to provide a polarizing element capable of suppressing the loss of current taken out due to the influence of the resistance in the longitudinal direction of the electrode.
前記偏光素子において、前記半導体層は、n型半導体層と、前記n型半導体層に積層して配置されたp型半導体層と、を備えて構成されていてもよい。 In the polarizing element, the semiconductor layer may include an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer that is stacked on the n-type semiconductor layer.
この偏光素子によれば、半導体層中でp型の領域とn型の領域が接したpn接合領域に、禁制帯(バンドギャップ)よりも大きなエネルギーの光が入射すると、価電子帯から電子が励起される。励起された電子は伝導電子となり、内蔵電場に引かれてドリフト電流を増大させる、光起電力効果(内部光電効果)が発生する。したがって、入射光のうち偏光素子を透過しないTE偏光成分を電気エネルギーに変換することができる。 According to this polarizing element, when light having an energy larger than the forbidden band (band gap) is incident on a pn junction region where the p-type region and the n-type region are in contact with each other in the semiconductor layer, electrons are emitted from the valence band. Excited. The excited electrons become conduction electrons, and a photovoltaic effect (internal photoelectric effect) is generated that is attracted to the built-in electric field and increases the drift current. Therefore, the TE polarized component that does not transmit through the polarizing element in the incident light can be converted into electric energy.
前記偏光素子において、前記半導体層は、前記n型半導体層と前記p型半導体層との間に真性半導体層を挟んで構成されていてもよい。 In the polarizing element, the semiconductor layer may be configured by sandwiching an intrinsic semiconductor layer between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer.
この偏光素子によれば、内蔵電場を形成する空間電荷領域(空乏層)が大きくなるので、光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を向上させることができる。したがって、入射光のうち偏光素子を透過しないTE偏光成分を電気エネルギーにスムーズに変換することができる。 According to this polarizing element, since the space charge region (depletion layer) that forms the built-in electric field is increased, the conversion efficiency from light energy to electric energy can be improved. Therefore, the TE-polarized component of the incident light that does not pass through the polarizing element can be smoothly converted into electric energy.
前記偏光素子において、前記上部電極は、前記下部電極の一端から前記半導体層上に亘って形成されていてもよい。 In the polarizing element, the upper electrode may be formed from one end of the lower electrode to the semiconductor layer.
この偏光素子によれば、上部電極と下部電極とが例えば別体の導体を介して電気的に接続される場合に比べて、製造プロセスの簡略化を図ることができる。 According to this polarizing element, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where the upper electrode and the lower electrode are electrically connected through, for example, a separate conductor.
前記偏光素子において、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つの前記サブグリッド素子のうちの一方のサブグリッド素子を構成する前記上部電極と、他方のサブグリッド素子を構成する前記半導体層との間には絶縁体層が形成されていてもよい。 In the polarizing element, the upper electrode constituting one of the two subgrid elements at a position adjacent to the longitudinal direction of the wire grid element, and the semiconductor layer constituting the other subgrid element An insulator layer may be formed between the two.
この偏光素子によれば、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子のうちの一方のサブグリッド素子に形成された上部電極と、他方のサブグリッド素子に形成された半導体層とが導通することを抑制し、短絡が生じて電極に設計値を超える大電流が流れる等の不具合が生じることを抑制することができる。したがって、信頼性の高い偏光素子を提供することができる。 According to this polarizing element, the upper electrode formed in one subgrid element of the two subgrid elements adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element, and the semiconductor layer formed in the other subgrid element Can be prevented from conducting, and it is possible to suppress the occurrence of problems such as a short circuit occurring and a large current exceeding the design value flowing through the electrode. Therefore, a highly reliable polarizing element can be provided.
前記偏光素子において、前記複数のサブグリッド素子は、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に一定の周期で配列されていてもよい。 In the polarizing element, the plurality of sub-grid elements may be arranged at a constant period in a longitudinal direction of the wire grid element.
前記偏光素子において、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向における前記サブグリッド素子の配列周期は、隣り合う前記ワイヤーグリッド素子どうしで異なっていてもよい。 In the polarizing element, the arrangement period of the sub-grid elements in the longitudinal direction of the wire grid elements may be different between adjacent wire grid elements.
この偏光素子によれば、サブグリッド素子の配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで同じになっている場合に比べて、偏光素子を透過する光の均一化を図ることができる。例えば、ワイヤーグリッド素子の長手方向におけるサブグリッド素子の配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで同じになっていると、ワイヤーグリッド素子の切れ目の間隔(隣り合う2つのサブグリッド素子の間隔)も隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで同じピッチで周期的に並ぶこととなる。これにより、同じピッチで周期的に並んだ切れ目から相対的に集中して光が透過することとなり、偏光素子を透過する光の分布が全体として不均一となってしまう。したがって、サブグリッド素子の配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで異ならせることにより、偏光素子を透過する光の均一化を図ることができる。 According to this polarizing element, the light transmitted through the polarizing element can be made uniform as compared with the case where the arrangement periods of the sub-grid elements are the same between adjacent wire grid elements. For example, when the arrangement period of the sub-grid elements in the longitudinal direction of the wire grid elements is the same between adjacent wire grid elements, the interval between the wire grid elements (the interval between two adjacent sub-grid elements) is also adjacent. The matching wire grid elements are periodically arranged at the same pitch. As a result, light is transmitted relatively concentrated from the cuts periodically arranged at the same pitch, and the distribution of light transmitted through the polarizing element becomes non-uniform as a whole. Therefore, by making the arrangement period of the sub-grid elements different between adjacent wire grid elements, it is possible to make the light transmitted through the polarizing element uniform.
前記偏光素子において、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つの前記サブグリッド素子の前記上部電極の間には入射する光を吸収する第1光吸収体が形成されていてもよい。 In the polarizing element, a first light absorber that absorbs incident light may be formed between the upper electrodes of the two sub grid elements at positions adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element.
この偏光素子によれば、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を入射光が通過することを抑制することができる。したがって、偏光素子を透過する不要光が漏れること(可視光の漏れ)を抑制することができる。 According to this polarizing element, it is possible to suppress incident light from passing between two subgrid elements at positions adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element. Therefore, it is possible to suppress the leakage of unnecessary light transmitted through the polarizing element (the leakage of visible light).
前記偏光素子において、前記第1光吸収体は、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向の長さが可視光の波長よりも長くてもよい。 In the polarizing element, in the first light absorber, the length in the longitudinal direction of the wire grid element may be longer than the wavelength of visible light.
第1光吸収体がワイヤーグリッド素子の長手方向に可視光の波長よりも短い長さで形成されていると、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を可視光が透過してしまう場合がある。可視光の漏れを抑制するためには、第1光吸収体の長さが可視光の吸収体として認識できる長さ、すなわち、可視光と同等以上の長さであることが望ましい。第1光吸収体の長さが短すぎると可視光が第1光吸収体を吸収体として認識せずに透過してしまう。よって、可視光用の偏光素子を形成する場合には、第1光吸収体の長さは可視光の波長よりも長いことが望ましい。 When the first light absorber is formed with a length shorter than the wavelength of visible light in the longitudinal direction of the wire grid element, visible light passes between two subgrid elements adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element. May be transmitted. In order to suppress the leakage of visible light, it is desirable that the length of the first light absorber is a length that can be recognized as a visible light absorber, that is, a length equal to or greater than that of visible light. If the length of the first light absorber is too short, visible light will be transmitted without recognizing the first light absorber as an absorber. Therefore, when forming a polarizing element for visible light, the length of the first light absorber is preferably longer than the wavelength of visible light.
前記偏光素子において、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つの前記サブグリッド素子の前記下部電極の間には入射する光を吸収する第2光吸収体が形成されていてもよい。 In the polarizing element, a second light absorber that absorbs incident light may be formed between the lower electrodes of the two sub grid elements at positions adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element.
この偏光素子によれば、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を入射光が通過することを抑制することができる。したがって、偏光素子を透過する不要光が漏れること(可視光の漏れ)を抑制することができる。 According to this polarizing element, it is possible to suppress incident light from passing between two subgrid elements at positions adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element. Therefore, it is possible to suppress the leakage of unnecessary light transmitted through the polarizing element (the leakage of visible light).
前記偏光素子において、前記第2光吸収体は、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向の長さが可視光の波長よりも長くてもよい。 In the polarizing element, in the second light absorber, the length of the wire grid element in the longitudinal direction may be longer than the wavelength of visible light.
第2光吸収体がワイヤーグリッド素子の長手方向に可視光の波長よりも短い長さで形成されていると、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を可視光が透過してしまう場合がある。可視光の漏れを抑制するためには、第2光吸収体の長さが可視光の吸収体として認識できる長さ、すなわち、可視光と同等以上の長さであることが望ましい。第2光吸収体の長さが短すぎると可視光が第2光吸収体を吸収体として認識せずに透過してしまう。よって、可視光用の偏光素子を形成する場合には、第2光吸収体の長さは可視光の波長よりも長いことが望ましい。 When the second light absorber is formed with a length shorter than the wavelength of visible light in the longitudinal direction of the wire grid element, visible light passes between two subgrid elements adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element. May be transmitted. In order to suppress the leakage of visible light, it is desirable that the length of the second light absorber is a length that can be recognized as a visible light absorber, that is, a length equal to or greater than that of visible light. If the length of the second light absorber is too short, visible light will be transmitted without recognizing the second light absorber as an absorber. Therefore, when forming a polarizing element for visible light, the length of the second light absorber is preferably longer than the wavelength of visible light.
本発明のプロジェクターは、光を射出する照明光学系と、前記光を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光が入射する上述した偏光素子と、前記偏光素子を透過した偏光光を被投射面に投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。 The projector of the present invention includes an illumination optical system that emits light, a light modulation device that modulates the light, the above-described polarizing element that receives light modulated by the light modulation device, and polarized light that has passed through the polarizing element. A projection optical system for projecting light onto a projection surface.
このプロジェクターによれば、上述した偏光素子を備えているので、電極の長手方向の抵抗の影響で取り出す電流が損失することを抑制することが可能なプロジェクターを提供することができる。 According to this projector, since the polarizing element described above is provided, it is possible to provide a projector capable of suppressing the loss of the current taken out due to the influence of the resistance in the longitudinal direction of the electrode.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
以下の説明においては、図1中に示されたXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。XYZ直交座標系は、X軸がワイヤーグリッド素子の長手方向に設定され、Y軸がワイヤーグリッド素子の長手方向と直交する方向に設定され、Z軸が偏光素子を透過する光の光軸に設定されている。なお、光軸とは、偏光素子を透過する光束の代表となる仮想的な光線を指すものとする。 In the following description, the XYZ rectangular coordinate system shown in FIG. 1 is set, and each member will be described with reference to this XYZ rectangular coordinate system. In the XYZ Cartesian coordinate system, the X axis is set in the longitudinal direction of the wire grid element, the Y axis is set in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire grid element, and the Z axis is set as the optical axis of light passing through the polarizing element. Has been. The optical axis refers to a virtual light beam that is representative of the light beam transmitted through the polarizing element.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る偏光素子1の概略構成を示す平面図である。図1において、符号P1はワイヤーグリッド素子の周期である。
図2は、図1のA−A線に沿った断面図である。図2において、符号P2はサブグリッド素子の周期である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 2, the symbol P2 is the period of the subgrid element.
偏光素子1は、ワイヤーグリッド型の偏光素子であり、偏光分離機能を有するとともに、光の照射を受けて光エネルギーを電気エネルギーに変換する構造となっている。偏光素子1は、基板10と、基板10上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子15と、複数のワイヤーグリッド素子15の一端(−X方向側の端部)に接続された第1共通電極21と、複数のワイヤーグリッド素子15の他端(+X方向側の端部)に接続された第2共通電極22と、を備えて構成されている。
The
基板10は、例えばガラスや石英等、可視光(例えば、波長域が360nm以上830nm以下の光)に対して透光性を有し耐熱性の高い材料が形成材料として用いられる。本実施形態では、基板10として無色透明の石英(水晶)からなる水晶基板を用いる。
For the
ワイヤーグリッド素子15は、第1共通電極21と第2共通電極22との間に、一方向(X軸方向)に延在して形成されている。ワイヤーグリッド素子15は、該ワイヤーグリッド素子15の長手方向(X軸方向)と直交する方向(Y軸方向)に可視光の波長(例えば、可視光の波長の短波長側:360nm)よりも短い周期P1で配置されている。ワイヤーグリッド素子15は、長手方向に可視光の波長よりも十分長くなっている。ワイヤーグリッド素子15は、基板10の面内に垂直な方向(Z軸方向)から視て、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に直交する方向に所定の幅を持つ線状(平面視線状)になっている。ここではワイヤーグリッド素子15の平面視形状を線状と示したが、ワイヤーグリッド素子15は、幅方向(短手方向)に対して長手方向の長さが大きい矩形または四角形の平面視形状になっているともいえる。
The
ワイヤーグリッド素子15は、該ワイヤーグリッド素子15の長手方向(X軸方向)に平行な方向に一定の周期で配置された複数のサブグリッド素子15S(図2参照)を有している。ワイヤーグリッド素子15の長手方向におけるサブグリッド素子15Sの配列周期P2は、隣り合うワイヤーグリッド素子15どうしで同じになっている。なお、周期P2とは、ワイヤーグリッド素子15の長手方向における下部電極11の長さと、隣り合う2つの下部電極11の間の距離とを足し合わせたものである。
The
サブグリッド素子15Sは、基板10上に形成された下部電極11と、下部電極11上に形成された半導体層13と、半導体層13上に形成された上部電極12と、を備えて構成されている。例えば、サブグリッド素子15Sは、長手方向の長さが100μm程度に設定されている。
The
下部電極11は、基板10の上面に形成されている。下部電極11の形成材料としては、例えばアルミニウム(Al)等の非透光性の金属材料を用いることができる。下部電極11の形成材料としてAlを用いることにより、可視領域における偏光素子1の反射特性を高めることができる。
The
隣り合う2つの下部電極11の間の距離は、例えば50nm以下に設定されている。これにより、入射光の一部がワイヤーグリッド素子15の切れ目から漏れてしまうことを抑制することができる。一方、隣り合う2つの下部電極11の間の距離が50nmを超えると、入射光の一部がワイヤーグリッド素子15の切れ目から漏れてしまうことを抑制することが困難となる。
The distance between two adjacent
半導体層13は、下部電極11と上部電極12との間に形成されている。半導体層13は、n型半導体層13nと、n型半導体層13nに積層して配置されたp型半導体層13pと、を備えて構成されている。半導体層13は、下部電極11の側からn型半導体層13n、p型半導体層13pの順に配置されている。p型半導体層13pの形成材料としては、例えばp型アモルファスシリコン(p型a-Si)を用いることができる。n型半導体層13nの形成材料としては、例えばn型アモルファスシリコン(n型a-Si)を用いることができる。
The
これにより、半導体層13中でp型半導体層13pとn型半導体層13nが接したpn接合領域に、禁制帯(バンドギャップ)よりも大きなエネルギーの光が入射すると、価電子帯から電子が励起される。励起された電子は伝導電子となり、内蔵電場に引かれてドリフト電流を増大させる、光起電力効果(内部光電効果)が発生する。よって、半導体層13に入射した光の光エネルギーは電気エネルギーに変換される。
Accordingly, when light having energy larger than the forbidden band (band gap) is incident on the pn junction region where the p-
上部電極12は、半導体層13(p型半導体層13p)の上面に形成されている。上部電極12の形成材料としては、例えば酸化インジウムスズ(ITO)等の透光性の金属材料を用いることができる。これにより、入射光の一部が上部電極12を透過して半導体層13(p型半導体層13p)に照射される。
The
ワイヤーグリッド素子15の長手方向に隣り合う位置のサブグリッド素子15Sの上部電極12と下部電極11とは、電気的に接続されている。これにより、半導体層13によって変換された電気エネルギーは、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に沿って、下部電極11、上部電極12、半導体層13、下部電極11、上部電極12、半導体層13、・・・、下部電極11、上部電極12、を経由して共通電極(第1共通電極21または第2共通電極22)から電流として取り出される。
The
共通電極(第1共通電極21または第2共通電極22)から取り出された電流は、例えば偏光素子1を冷却する空冷ファンの発電に用いられる。これにより、偏光素子1の高温化を抑制することができる。
The current extracted from the common electrode (the first
上部電極12は、下部電極11の一端から半導体層13(p型半導体層13p)上に亘って形成されている。
The
ワイヤーグリッド素子15の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sのうちの一方のサブグリッド素子15Sを構成する上部電極12と、他方のサブグリッド素子15Sを構成する半導体層13との間には絶縁体層14が形成されている。絶縁体層14の形成材料としては、例えば二酸化ケイ素(SiO2)等の絶縁材料を用いることができる。これにより、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sのうちの一方のサブグリッド素子15Sを構成する上部電極12と、他方のサブグリッド素子15Sを構成する半導体層13とが導通することを抑制することができる。
Between the
また、ワイヤーグリッド素子15の長手方向におけるサブグリッド素子15Sの上部電極12と、下部電極11及び半導体層13との間にも絶縁体層14が形成されている。これにより、サブグリッド素子15Sを構成する上部電極12と、下部電極11及び半導体層13とが導通することを抑制することができる。
An
図3は、偏光素子1に入射する光の偏光分離を示す模式図である。図3(a)は、偏光素子1にワイヤーグリッド素子15の長手方向と直交する方向に振動する直線偏光TM(Transverse Magnetic)が入射する場合を示している。図3(b)は、偏光素子1にワイヤーグリッド素子15の長手方向に振動する直線偏光TE(Transverse Electric)が入射する場合を示している。なお、図3においては、便宜上、ワイヤーグリッド15の構成(例えば、下部電極11、半導体層13、上部電極12)の図示を省略している。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating polarization separation of light incident on the
図3(a)に示すように、偏光素子1への入射光G1は、各ワイヤーグリッド素子15の長手方向(X軸方向)と直交する偏光軸を有する成分s(TM偏光成分)を有している。偏光素子1に直線偏光TMが入射する場合は、入射光G1に対して偏光分離機能のみがはたらく。このため、入射光G1のほとんどは偏光素子1を透過することになる。
As shown in FIG. 3A, the incident light G1 to the
図3(b)に示すように、偏光素子1への入射光G2は、各ワイヤーグリッド素子15の長手方向(X軸方向)と平行な偏光軸を有する成分p(TE偏光成分)を有している。偏光素子1に直線偏光TEが入射する場合は、本来、偏光軸pを有する入射光G2に対して偏光分離機能がはたらき、入射光G2のほとんどは反射されるが、本発明の構造では半導体層13による電気エネルギーへの変換のために入射光G2のエネルギーが消費される。これにより、反射光が減少することになる。よって、半導体層13による光電変換により偏光素子1に入射する直線偏光TEを選択的に吸収することができる。
As shown in FIG. 3B, the incident light G2 to the
図4〜図9は、偏光素子の作製プロセスを示す図である。図4〜図6は、ワイヤーグリッド素子15の長手方向(X軸方向)から視た偏光素子の作製プロセスを示している。図7〜図9は、ワイヤーグリッド素子15の長手方向と直交する方向(Y軸方向)から視た偏光素子の作製プロセスを示している。
4 to 9 are diagrams showing a manufacturing process of the polarizing element. 4 to 6 show a manufacturing process of the polarizing element viewed from the longitudinal direction (X-axis direction) of the
先ず、水晶基板10の上にAl膜11aを蒸着やスパッタ等の方法で形成する(図4(a)及び図7(a)参照)。
First, an
次に、Al膜11aの上にn型a-Si膜13naをプラズマCVD等の方法で形成する。次に、n型a-Si膜13naの上にp型a-Si膜13paをプラズマCVD等の方法で形成する(図4(b)及び図7(b)参照)。
Next, an n-type a-Si film 13na is formed on the
次に、p型a-Si膜13paの上にレジストをスピンコート等の方法で塗布し、2光束干渉露光等の方法でレジストパターン31を形成する(図4(c)及び図7(c)参照)。なお、レジストパターン31の形成方法としてはこれに限らない。例えば、ナノインプリント等の転写を用いることもできる。
Next, a resist is applied on the p-type a-Si film 13pa by a method such as spin coating, and a resist
次に、レジストパターン31をマスクとして、ドライエッチングやウエットエッチング等のエッチング処理を行う。p型a-Si膜13pa及びn型a-Si膜13naをAl膜11aの上面が露出するまで異方性エッチングする。これにより、p型a-Si膜13pa及びn型a-Si膜13naに開口部13hを形成する。その後、レジストパターン31を除去する(図4(d)及び図7(d)参照)。
Next, an etching process such as dry etching or wet etching is performed using the resist
次に、開口部13hが形成されたp型a-Si膜13paの上にレジストをスピンコート等の方法で塗布し、2光束干渉露光等の方法でレジストパターン32を形成する(図4(e)及び図7(e)参照)。
Next, a resist is applied on the p-type a-Si film 13pa in which the
次に、レジストパターン32をマスクとして、ドライエッチングやウエットエッチング等のエッチング処理を行う。Al膜11aを水晶基板10の上面が露出するまで異方性エッチングする。これにより、Al膜11aに開口部11hを形成する。このとき、開口部11hの大きさ(隣り合う2つのAl膜11aの間の距離)は、例えば50nm以下に設定する。その後、レジストパターン32を除去する(図5(a)及び図8(a)参照)。
Next, using the resist
次に、Al膜11aの開口部11h、p型a-Si膜13pa及びn型a-Si膜13naの開口部13hにSiO2層14aをプラズマCVD等の方法で形成する(図5(b)及び図8(b)参照)。
Next, a SiO 2 layer 14a is formed in the
次に、SiO2層14aの上にレジストをスピンコート等の方法で塗布し、2光束干渉露光等の方法でレジストパターン33を形成する(図5(c)及び図8(c)参照)。
Next, a resist is applied on the SiO 2 layer 14a by a method such as spin coating, and a resist
次に、レジストパターン33をマスクとして、ドライエッチングやウエットエッチング等のエッチング処理を行う。SiO2層14aを水晶基板10(Al膜11a)の上面が露出するまで異方性エッチングする。これにより、SiO2層14aに開口部14hを形成する。その後、レジストパターン33を除去する(図5(d)及び図8(d)参照)。
Next, an etching process such as dry etching or wet etching is performed using the resist
次に、水晶基板10の上に形成されたAl膜11a、a-Si膜13na,13pa及びSiO2層14aの露出する部位全体を覆って、ITO膜12aを蒸着やスパッタ等の方法で形成する(図5(e)及び図8(e)参照)。
Then,
次に、ITO膜12aの上にレジストをスピンコート等の方法で塗布し、2光束干渉露光等の方法でレジストパターン34を形成する(図6(a)及び図9(a)参照)。
Next, a resist is applied on the
次に、レジストパターン34をマスクとして、ドライエッチングやウエットエッチング等のエッチング処理を行う。ITO膜12aをSiO2層14a(p型a-Si膜13pa)の上面が露出するまで異方性エッチングする。これにより、ITO膜12aに開口部12hを形成する。その後、レジストパターン34を除去する(図6(b)及び図9(b)参照)。
Next, an etching process such as dry etching or wet etching is performed using the resist
次に、開口部12hが形成されたITO膜12aの上にレジストをスピンコート等の方法で塗布し、2光束干渉露光等の方法でレジストパターン35を形成する(図6(c)及び図9(c)参照)。
Next, a resist is applied on the
次に、レジストパターン35をマスクとして、ドライエッチングやウエットエッチング等のエッチング処理を行う。ITO膜12a、SiO2層14a、p型a-Si膜13pa、n型a-Si膜13na及びAl膜11aを水晶基板10の上面が露出するまで異方性エッチングする。その後、レジストパターン35を除去する(図6(d)及び図9(d)参照)。以上の工程により、本発明に係る偏光素子1が製造できる。
Next, an etching process such as dry etching or wet etching is performed using the resist
本実施形態の偏光素子1によれば、入射光のうちワイヤーグリッド素子15の長手方向と直交する偏光軸を有する成分(TM偏光成分)は偏光素子1を透過する。一方、入射光のうち偏光素子1を透過しないワイヤーグリッド素子15の長手方向と平行な偏光軸を有する成分(TE偏光成分)は、半導体層13によって電気エネルギーに変換される。半導体層13によって変換された電気エネルギーは、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に配置された複数のサブグリッド15Sを経由して、共通電極21,22から電流として取り出される。具体的には、半導体層13によって変換された電気エネルギーは、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に沿って、下部電極11、上部電極12、半導体層13、下部電極11、上部電極12、半導体層13、・・・、下部電極11、上部電極12、を経由して共通電極21,22から電流として取り出される。このように、電流の経路である電極(下部電極11及び上部電極12)がサブグリッド15Sごとに分割されているので、電極の長手方向の抵抗が大きくなることはない。したがって、電極の長手方向の抵抗の影響で取り出す電流が損失することを抑制することが可能な偏光素子1を提供することができる。
According to the
また、この構成によれば、半導体層13がn型半導体層13nとp型半導体層13pとを備えて構成されている。このため、半導体層13中でp型の領域とn型の領域が接したpn接合領域に、禁制帯(バンドギャップ)よりも大きなエネルギーの光が入射すると、価電子帯から電子が励起される。励起された電子は伝導電子となり、内蔵電場に引かれてドリフト電流を増大させる、光起電力効果(内部光電効果)が発生する。したがって、入射光のうち偏光素子1を透過しないTE偏光成分を電気エネルギーに変換することができる。
In addition, according to this configuration, the
また、この構成によれば、上部電極12が下部電極11の一端から半導体層13(p型半導体層13p)上に亘って形成されている。このため、上部電極12と下部電極11とが例えば別体の導体を介して電気的に接続される場合に比べて、製造プロセスの簡略化を図ることができる。
Further, according to this configuration, the
また、この構成によれば、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sのうちの一方のサブグリッド素子15Sを構成する上部電極12と、他方のサブグリッド素子15Sを構成する半導体層13との間に絶縁体層14が形成されている。このため、ワイヤーグリッド素子15の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sのうちの一方のサブグリッド素子15Sに形成された上部電極12と、他方のサブグリッド素子15Sに形成された半導体層13とが導通することを抑制し、短絡が生じて電極に設計値を超える大電流が流れる等の不具合が生じることを抑制することができる。したがって、信頼性の高い偏光素子1を提供することができる。
Moreover, according to this structure, the
なお、本実施形態の偏光素子1では、半導体層がn型半導体層とp型半導体層とを備えて構成されているが、これに限らない。例えば、半導体層がn型半導体層とp型半導体層との間に真性半導体層を挟んで構成されていてもよい。これにより、内蔵電場を形成する空間電荷領域(空乏層)が大きくなるので、光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を向上させることができる。したがって、入射光のうち偏光素子を透過しないTE偏光成分を電気エネルギーにスムーズに変換することができる。
In the
(第2実施形態)
図10は、図1に対応した、本発明の第2実施形態に係る偏光素子2の概略構成を示す平面図である。図10に示すように、本実施形態に係る偏光素子2は、ワイヤーグリッド素子の長手方向におけるサブグリッド素子の配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで異なっている点で、上述の第1実施形態に係る偏光素子1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration of the
偏光素子2は、基板10と、基板10上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子115と、複数のワイヤーグリッド素子115の一端(−X方向側の端部)に接続された第1共通電極21と、複数のワイヤーグリッド素子115の他端(+X方向側の端部)に接続された第2共通電極22と、を備えて構成されている。
The
ワイヤーグリッド素子115は、該ワイヤーグリッド素子115の長手方向(X軸方向)に配置された複数のサブグリッド素子115Sを有している。サブグリッド素子115Sは、基板10上に形成された下部電極111と、下部電極111上に形成された半導体層113と、半導体層113上に形成された上部電極112と、を備えて構成されている。ワイヤーグリッド素子115の長手方向におけるサブグリッド素子115Sの配列周期は、隣り合うワイヤーグリッド素子115どうしで異なっている。
The
本実施形態の偏光素子2によれば、サブグリッド素子の配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで同じになっている場合に比べて、偏光素子2を透過する光の均一化を図ることができる。例えば、ワイヤーグリッド素子の長手方向におけるサブグリッド素子の配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで同じになっていると、ワイヤーグリッド素子の切れ目の間隔(隣り合う2つのサブグリッド素子の間隔)も隣り合うワイヤーグリッド素子どうしで同じピッチで周期的に並ぶこととなる。これにより、同じピッチで周期的に並んだ切れ目から相対的に集中して光が透過することとなり、偏光素子を透過する光の分布が全体として不均一となってしまう。したがって、サブグリッド素子115Sの配列周期が隣り合うワイヤーグリッド素子115どうしで異ならせることにより、偏光素子2を透過する光の均一化を図ることができる。
According to the
(第3実施形態)
図11は、図1に対応した、本発明の第3実施形態に係る偏光素子3の概略構成を示す平面図である。図12は、図11のB−B線に沿った断面図である。図11及び図12に示すように、本実施形態に係る偏光素子3は、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の上部電極の間に入射する光を吸収する第1光吸収体が形成されている点で、上述の第1実施形態に係る偏光素子1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1及び図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図12において、符号Lは、第1光吸収体41の長さである。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of the
偏光素子3は、基板10と、基板10上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子215と、複数のワイヤーグリッド素子215の一端(−X方向側の端部)に接続された第1共通電極21と、複数のワイヤーグリッド素子215の他端(+X方向側の端部)に接続された第2共通電極22と、を備えて構成されている。
The
ワイヤーグリッド素子215は、該ワイヤーグリッド素子215の長手方向(X軸方向)に一定の周期で配置された複数のサブグリッド素子15Sと、ワイヤーグリッド素子215の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの上部電極12の間に配置された第1光吸収体41と、を有している。サブグリッド素子15Sは、基板10上に形成された下部電極11と、下部電極11上に形成された半導体層13と、半導体層13上に形成された上部電極12と、を備えて構成されている。
The
第1光吸収体41は、例えばゲルマニウム(Ge)やシリコン(Si)の真性半導体、または可視領域で光吸収特性を示す真性半導体、可視領域で光吸収特性を示す絶縁体が形成材料として用いられる。第1光吸収体41は、少なくとも隣り合う2つの下部電極11の間の隙間を覆うように形成されている。第1光吸収体41は、ワイヤーグリッド素子215の長手方向の長さが可視光の波長よりも長くなるよう形成されている。例えば、第1光吸収体41の長さLは、500nm以上になっている。
As the
本実施形態の偏光素子3によれば、ワイヤーグリッド素子215の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの上部電極12の間に第1光吸収体41が形成されている。このため、ワイヤーグリッド素子215の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの間を入射光が通過することを抑制することができる。したがって、偏光素子3を透過する不要光が漏れること(可視光の漏れ)を抑制することができる。
According to the
また、この構成によれば、第1光吸収体41がワイヤーグリッド素子215の長手方向に可視光の波長よりも長い長さで形成されているので、ワイヤーグリッド素子215の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの間を可視光が通過することを抑制することができる。一方、第1光吸収体がワイヤーグリッド素子の長手方向に可視光の波長よりも短い長さで形成されていると、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を可視光が透過してしまう場合がある。
Further, according to this configuration, the
(第4実施形態)
図13は、図2に対応した、本発明の第4実施形態に係る偏光素子4の概略構成を示す断面図である。図13に示すように、本実施形態に係る偏光素子4は、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の下部電極の間に入射する光を吸収する第2光吸収体が形成されている点で、上述の第1実施形態に係る偏光素子1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
偏光素子4は、基板10と、基板10上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子315と、複数のワイヤーグリッド素子315の一端(−X方向側の端部)に接続された第1共通電極21(図示略)と、複数のワイヤーグリッド素子315の他端(+X方向側の端部)に接続された第2共通電極22(図示略)と、を備えて構成されている。
The
ワイヤーグリッド素子315は、該ワイヤーグリッド素子315の長手方向(X軸方向)に一定の周期で配置された複数のサブグリッド素子15Sと、ワイヤーグリッド素子315の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの下部電極11の間に配置された第2光吸収体42と、を有している。サブグリッド素子15Sは、基板10上に形成された下部電極11と、下部電極11上に形成された半導体層13と、半導体層13上に形成された上部電極12と、を備えて構成されている。
The
第2光吸収体42は、例えばゲルマニウム(Ge)やシリコン(Si)の真性半導体、または可視領域で光吸収特性を示す真性半導体、可視領域で光吸収特性を示す絶縁体が形成材料として用いられる。第2光吸収体42は、隣り合う2つの下部電極11の間に埋設されている。第2光吸収体42は、ワイヤーグリッド素子315の長手方向の長さが可視光の波長よりも長くなるよう形成されている。
As the
本実施形態の偏光素子4によれば、ワイヤーグリッド素子315の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの下部電極11の間に第2光吸収体42が形成されている。このため、ワイヤーグリッド素子315の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの間を入射光が通過することを抑制することができる。したがって、偏光素子4を透過する不要光が漏れること(可視光の漏れ)を抑制することができる。
According to the
また、この構成によれば、第2光吸収体42がワイヤーグリッド素子315の長手方向に可視光の波長よりも長い長さで形成されているので、ワイヤーグリッド素子315の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子15Sの間を可視光が通過することを抑制することができる。一方、第2光吸収体がワイヤーグリッド素子の長手方向に可視光の波長よりも短い長さで形成されていると、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を可視光が通過してしまう場合がある。
Further, according to this configuration, since the
本実施形態の偏光素子4では、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の下部電極の間に第2光吸収体が形成されているが、これに限らない。例えば、第2光吸収体が形成された偏光素子において、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の上部電極の間に第1光吸収体が形成されていてもよい。つまり、偏光素子において第1光吸収体及び第2光吸収体の双方が形成されていてもよい。これにより、ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の2つのサブグリッド素子の間を入射光が通過することを確実に抑制することができる。
In the
(プロジェクター)
図14は、本発明に係る偏光素子を備えたプロジェクターの一例を示す模式図である。
(projector)
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of a projector including the polarizing element according to the present invention.
図14に示すように、プロジェクター800は、光源810、ダイクロイックミラー813、814、反射ミラー815、816、817、入射レンズ818、リレーレンズ819、射出レンズ820、光変調部822、823、824、クロスダイクロイックプリズム825、投射レンズ826、を有している。
As shown in FIG. 14, the
光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とからなる。なお、光源810としては、メタルハライド以外にも超高圧水銀ランプ、フラッシュ水銀ランプ、高圧水銀ランプ、Deep UVランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ等を用いることも可能である。
The
ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、赤色光用の光変調部822に入射される。また、ダイクロイックミラー813で反射された青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、緑色光用光変調部823に入射される。青色光は、ダイクロイックミラー814を透過し、長い光路による光損失を防ぐために設けられた入射レンズ818、リレーレンズ819及び射出レンズ820を含むリレー光学系821を介して、青色光が光変調部824に入射される。
The
光変調部822〜824は、液晶ライトバルブ830を挟んで両側に、入射側偏光素子840と射出側偏光素子部850と、が配置されている。入射側偏光素子840と射出側偏光素子部850とは、互いの透過軸が直交して(クロスニコル配置)配置されている。
In the
入射側偏光素子840は反射型の偏光素子であり、透過軸と直交する振動方向の光を反射させる。
The incident
一方、射出側偏光素子部850は、第1偏光素子(プリ偏光板、プリポラライザー)852と、第2偏光素子854と、を有している。第1偏光素子852には、耐熱性が高い、上述した本発明の偏光素子を用いる。また、第2偏光素子854は、有機材料を形成材料とする偏光素子である。射出側偏光素子部850は、いずれも透過軸と直交する偏光方向の光を吸収する吸収型の偏光素子である。
On the other hand, the exit-side
一般に、有機材料で形成される吸収型の偏光素子は、熱により劣化しやすいことから、高い輝度が必要な大出力のプロジェクターの偏光手段として用いる事が困難である。しかし、本発明のプロジェクター800では、第2偏光素子854と液晶ライトバルブ830との間に、耐熱性の高い無機材料で形成された第1偏光素子852を配置している。そのため、有機材料で形成される第2偏光素子854の劣化が抑えられる。さらに、液晶ライトバルブ830への戻り光を減らし、液晶ライトバルブ830の発熱を抑制することができる。
In general, an absorption-type polarizing element formed of an organic material is easily deteriorated by heat, so that it is difficult to use it as a polarizing means for a high-power projector that requires high luminance. However, in the
また、各第1偏光素子852は、吸収した光の光エネルギーを電気エネルギーに変換し、例えば各第1偏光素子852を冷却する空冷ファン(図示略)の発電に用いている。したがって、効率的な光利用が可能となっている。
Further, each first
各光変調部822〜824により変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム825に入射する。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投射され、画像が拡大されて表示される。
The three color lights modulated by the respective
以上のような構成のプロジェクター800は、射出側偏光素子部850に、上述した本発明の偏光素子を備えているので、電極の長手方向の抵抗の影響で取り出す電流が損失することを抑制することが可能なプロジェクター800を提供することができる。
Since the
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも、適用することができる。 The present invention is applicable not only when applied to a front projection type projector that projects from the side that observes the projected image, but also when applied to a rear projection type projector that projects from the side opposite to the side that observes the projected image. can do.
1,2,3,4…偏光素子、10…基板、11,111…下部電極、12,112…上部電極、13,113…半導体層、13p…p型半導体層、13n…n型半導体層、14,114…絶縁体層、15,115,215,315…ワイヤーグリッド素子、15S,115S…サブグリッド素子、21…第1共通電極、21…第2共通電極、41…第1光吸収体、42…第2光吸収体、800…プロジェクター、810…光源(照明光学系)、826…投射レンズ(投射光学系)、830…液晶ライトバルブ、852…第1偏光素子(偏光素子)、P1…ワイヤーグリッド素子の周期、P2…サブグリッド素子の周期
DESCRIPTION OF
Claims (12)
基板と、
前記基板上に設けられた複数の線状のワイヤーグリッド素子と、を有し、
前記複数のワイヤーグリッド素子は、該ワイヤーグリッド素子の長手方向と直交する方向に可視光の波長よりも短い周期で配列されており、
前記ワイヤーグリッド素子は、前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に配置された複数のサブグリッド素子を有し、
前記サブグリッド素子は、
前記基板上に形成された下部電極と、
前記下部電極上に形成された、光の照射を受けて光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体層と、
前記半導体層上に形成された上部電極と、を有し、
前記ワイヤーグリッド素子の長手方向に隣り合う位置の前記サブグリッド素子の前記上部電極と前記下部電極とは、電気的に接続されていることを特徴とする偏光素子。 A wire grid type polarizing element,
A substrate,
A plurality of linear wire grid elements provided on the substrate,
The plurality of wire grid elements are arranged with a period shorter than the wavelength of visible light in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the wire grid elements,
The wire grid element has a plurality of sub-grid elements arranged in the longitudinal direction of the wire grid element,
The subgrid element is
A lower electrode formed on the substrate;
A semiconductor layer formed on the lower electrode, which receives light irradiation and converts light energy into electrical energy;
An upper electrode formed on the semiconductor layer,
The polarizing element, wherein the upper electrode and the lower electrode of the sub grid element at positions adjacent to each other in the longitudinal direction of the wire grid element are electrically connected.
前記光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置で変調された光が入射する請求項1〜11のいずれか1項に記載の偏光素子と、
前記偏光素子を透過した偏光光を被投射面に投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 An illumination optical system that emits light;
A light modulation device for modulating the light;
The polarizing element according to any one of claims 1 to 11, wherein light modulated by the light modulation device is incident;
A projection optical system that projects polarized light transmitted through the polarizing element onto a projection surface;
A projector comprising:
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