光学元件及其制造方法以及投射型图像显示装置与流程

本发明涉及光学元件及其制造方法以及投射型图像显示装置。

背景技术：

作为用于投影仪的光源，可得到高亮度且高输出的光的激光光源备受瞩目。

一直以来，使用由斜角蒸镀膜构成的光学元件（例如，参照专利文献1）。

然而，这种光学元件中存在相对于激光光源会老化的问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2012－256024号公报。

技术实现要素：

【发明要解决的课题】

本发明以解决现有的所述诸多问题并达到以下目的为课题。即，本发明的目的在于提供使用激光光源的情况下耐久性也优异的光学元件及其制造方法以及具备所述光学元件的投射型图像显示装置。

【用于解决课题的方案】

作为用于解决所述课题的方案，如下。即，

＜1＞一种光学元件，其特征在于，包括：

对于使用波长频带的光而言透明的基板；

防反射层；

匹配（matching）层；以及

由斜角蒸镀膜构成的双折射层，

相对于使用波长频带的光的光学损耗为1.0％以下。

＜2＞根据所述＜1＞记载的光学元件，其中，所述防反射层为层叠了2种以上折射率不同的无机氧化物膜的多层膜。

＜3＞根据所述＜1＞至＜2＞的任一项记载的光学元件，其中，所述匹配层为层叠了2种以上折射率不同的无机氧化物膜的多层膜。

＜4＞一种制造所述＜1＞至＜3＞的任一项记载的光学元件的、光学元件的制造方法，其特征在于包括：

以所述光学元件相对于使用波长频带的光的光学损耗成为1.0％以下的方式，通过使氧流量比为既定范围的反应性溅射法来形成所述防反射层及所述匹配层的至少任一层。

＜5＞根据所述＜4＞记载的光学元件的制造方法，其中，

所述防反射层及所述匹配层的至少任一层具有含有nb的氧化物膜（含有nb氧化物膜），

所述光学元件的制造方法包括：使用惰性气体和氧气的混合气体，通过以nb为靶的反应性溅射法来成膜所述含有nb氧化物膜，

成膜所述含有nb氧化物膜时的所述混合气体中的氧流量比[氧气流量/（惰性气体流量＋氧气流量）]为18％以上。

＜6＞根据所述＜4＞至＜5＞的任一项记载的光学元件的制造方法，其中，

所述防反射层及所述匹配层的至少任一层具有含有si的氧化物膜（含有si氧化物膜），

所述光学元件的制造方法包括：使用惰性气体和氧气的混合气体，通过以si为靶的反应性溅射法来形成所述含有si氧化物膜，

形成所述含有si氧化物膜时的所述混合气体中的氧流量比[氧气流量/（惰性气体流量＋氧气流量）]为8％以上。

＜7＞一种投射型图像显示装置，其特征在于，具备：所述＜1＞至＜3＞的任一项记载的光学元件、光调制装置、出射光的光源以及投射调制后的光的投射光学系统，

所述光调制装置及所述光学元件配置在所述光源与所述投射光学系统之间的光路上。

【发明效果】

依据本发明，能够提供能够解决现有的所述诸多问题，并且在使用激光光源的情况下耐久性也优异的光学元件及其制造方法以及具备所述光学元件的投射型图像显示装置。

附图说明

图1是示出光学元件的结构例的截面图。

图2是防反射层的截面示意图。

图3是斜角蒸镀膜的斜视示意图。

图4是用于说明成膜斜角蒸镀膜的斜角蒸镀法的一个例子的示意图。

图5是示出将从蒸镀源起的蒸镀方向投影于蒸镀对象面的朝向的一个例子的示意图。

图6是示出光学元件的制造方法的流程图。

图7是示出投射型图像显示装置的结构的一个例子的概略图。

图8是对透射率及反射率的测量方法的说明进行补充的图。

图9a是示出实施例1的1个样品的透射率的图表。

图9b是示出实施例1的1个样品的反射率的图表。

图9c是示出实施例1的1个样品的光学损耗的图表。

图10a是示出比较例1的1个样品的透射率的图表。

图10b是示出比较例1的1个样品的反射率的图表。

图10c是示出比较例1的1个样品的光学损耗的图表。

具体实施方式

以下，边参照附图，边按照下述顺序对本技术的实施方式详细地进行说明。

1.光学元件

2.光学元件的制造方法

3.投射型图像显示装置

4.实施例

（光学元件）

本实施方式所涉及的光学元件具有：对于使用波长频带的光而言透明的基板；防反射层；匹配层；以及由斜角蒸镀膜构成的双折射层。该光学元件根据需要还具有其他构件。

光学元件相对于使用波长频带的光的光学损耗为1.0％以下。

光学损耗是指从100％减去针对使用波长频带的光的透射率及反射率的值，可由下述式（1）表示。

光学损耗（％）＝100％－透射率（％）－反射率（％）式（1）

作为光学损耗的下限值，无特别限制，能够根据目的适当选择。存在想要进一步减小光学损耗时生产率会下降的情况。因此，光学损耗可为0.1％以上，可为0.3％以上，也可为0.5％以上。

作为使用波长频带的光，例如可为400nm以上700nm以下的波长频带的光，也可为455nm的光。

关于光学损耗，优选使用波长频带的全波长上的光学损耗为1.0％以下。

优选450nm以上700nm以下的全波长上光学损耗为1.0％以下。此外，波长越长则光学损耗越小。

关于光学元件相对于使用波长频带的光的透射率及反射率，例如，能够通过日本分光株式会社制分光光度计v－570来测量。

作为具有这样结构的光学元件，能够举出对入射光赋予相位差的相位差元件、相位差补偿元件等。

图1是示出光学元件的结构例的截面图。如图1所示，光学元件10具备：透明基板11；在透明基板11上交替层叠高折射率膜和低折射率膜且各层的厚度为使用波长以下的匹配层12；形成在匹配层12上的由斜角蒸镀膜构成的双折射层13；以及形成在双折射层13上的由电介质膜构成的保护层14。另外，在透明基板11侧具备第一防反射层15a，在保护层14侧具备第二防反射层15b。

＜透明基板＞

透明基板11对于使用波长频带的光而言是透明的。透明基板11对于使用波长频带的光具有较高的透射率。作为透明基板11的材料，能举出例如玻璃、石英、水晶、蓝宝石等。透明基板11的形状一般为四方形，但是可适当选择与目的相应的形状。透明基板11的厚度例如优选为0.1mm以上3.0mm以下。

＜防反射层＞

第一防反射层15a例如与透明基板11的和双折射层13侧对置的面相接而设置。

第二防反射层15b根据需要例如与保护层14的和双折射层13侧对置的面相接而设置。

第一防反射层15a及第二防反射层15b在期望的使用波长频带上具有防反射的功能。

图2是第一防反射层的截面示意图。如图2所示第一防反射层15a为层叠了2种以上折射率不同的无机氧化物膜的多层膜，例如，由交替层叠了折射率分别不同的第一氧化物膜151和第二氧化物膜152的多层膜形成。防反射层的层数可根据需要而适当决定，从生产率的方面考虑优选5～40层程度。此外，第二防反射层15b也与第一防反射层15a同样构成。

作为第一氧化物膜151和第二氧化物膜152的折射率差，越大越优选，不过若考虑得到材料的容易度、成膜性等，则优选为0.5以上1.0以下。此外，折射率例如为波长550nm时的折射率。

第一防反射层15a的氧化物膜及第二防反射层15b的氧化物膜各自由例如含有ti、si、ta、al、ce、zr、nb及hf的至少任一种的氧化物膜构成。

例如，防反射层能够设为交替层叠由相对高折射率的氧化铌（在波长550nm的折射率2.3）构成的第一氧化物膜151和由相对低折射率的氧化硅（在波长550nm的折射率1.5）构成的第二氧化物膜152的多层膜。

此外，构成防反射层的氧化物也可为非化学计量的物质。即，氧化物的构成元素的原子比也可以不是简单的整数比。这是因为如果以溅射法等来成膜氧化物膜，则氧化物成为非化学计量的情况比较多。另外，难以稳定测量成膜后的氧化物中的元素比，所以难以确定氧化物中的元素比。

鉴于氧化物为非化学计量的情况，例如，含有nb的氧化物可由以下的式表示。

例如，含有si的氧化物可由以下的式表示。

在形成防反射层时，减少所形成的氧化物的氧缺损，从而能够降低防反射层的光吸收性，并降低光学元件的光学损耗。

作为防反射层的厚度，无特别限制，能够根据目的适当选择，例如，可举出250nm以上2,300nm以下等。此外，在本说明书中层的厚度（膜厚）是指平均膜厚。

＜匹配层＞

匹配层12例如为层叠了2种以上折射率不同的无机氧化物膜的多层膜。匹配层12设置在透明基板11与双折射层13之间。匹配层12被设计成通过干涉消除界面反射光，防止透明基板11与双折射层13的界面上的反射。即，匹配层12被设计成消除透明基板11与匹配层12的界面反射光和匹配层12与双折射层13的界面反射光。

匹配层12由例如含有ti、si、ta、al、ce、zr、nb及hf的至少任一种的氧化物膜构成。

此外，构成匹配层12的氧化物也可为非化学计量的物质。即，氧化物的构成元素的原子比也可以不是简单的整数比。这是因为如果以溅射法等来成膜氧化物膜，则氧化物成为非化学计量的情况比较多。

在形成匹配层12时，减少所形成的氧化物的氧缺损，从而能够降低匹配层12的光吸收性，并降低光学元件的光学损耗。

作为匹配层12的厚度，无特别限制，能够根据目的适当选择，例如，可举出140nm以上240nm以下等。

＜双折射层＞

双折射层13由斜角蒸镀膜构成。

在本发明的光学元件中双折射层13是具有提供相位差的功能的层。

在图1所示的光学元件10中，双折射层13配置在匹配层12与保护层14之间。

双折射层13例如包含由无机材料构成的双折射膜。作为无机材料，优选电介质材料，例如可举出含有si、nb、zr、ti、la、ta、al、hf及ce的至少任一种的氧化物。

作为无机材料，优选氧化钽（例如，ta2o5）。

双折射层13的厚度例如可举出200nm以上4,200nm以下等。

图3是斜角蒸镀膜的斜视示意图。如图3所示，构成双折射层13的斜角蒸镀膜23是将蒸镀材料沿着相对于透明基板11的表面倾斜的方向沉积而被成膜，或是将蒸镀材料沿着相对于与蒸镀对象面21正交的方向即法线s倾斜的方向沉积而被成膜。相对于蒸镀对象面21的法线s的倾斜角度优选为60°以上80°以下。

双折射层通常成为沉积多层这样的双折射膜的结构。

各双折射膜沿着相对于法线s倾斜的方向沉积而被成膜，构成双折射膜的无机材料的成膜方向与透明基板的表面所成的角的角度不为90°。

关于各双折射膜，作为设为无机材料的成膜方向与透明基板的表面所成的角的角度不为90°的状态的方法，例如优选将蒸镀源配置在相对于法线s倾斜的位置，利用来自该蒸镀源的斜角蒸镀来成膜斜角蒸镀膜的方法。在通过多次斜角蒸镀来形成双折射层的情况下，改变蒸镀角度而重复斜角蒸镀，得到最终的双折射层。

图4是用于说明成膜斜角蒸镀膜的斜角蒸镀法的一个例子的示意图。图5是示出将来自蒸镀源的蒸镀材料的飞来方向投影于蒸镀对象面的朝向（蒸镀方向）的一个例子的示意图。

如图4所示，在沿着来自蒸镀源r的蒸镀材料的飞来方向d朝向透明基板11成膜斜角蒸镀膜的情况下，用d表示将双折射膜的成膜方向投影于透明基板的表面的线段的朝向。

如图4及图5所示，交替重复利用来自第一蒸镀方向31的蒸镀进行的成膜和利用来自第二蒸镀方向32的蒸镀进行的成膜，形成斜角蒸镀膜交替成膜的膜。具体而言，在利用来自第一蒸镀方向31的蒸镀进行成膜后，使蒸镀对象面绕着对蒸镀对象面垂直且通过蒸镀对象面的中心的中心线旋转180°，从而利用来自第二蒸镀方向32的蒸镀进行成膜。而且，重复进行这样的成膜，从而得到相对于蒸镀对象面的法线具有第一倾斜方向的第一斜角蒸镀膜和具有第二倾斜方向的第二斜角蒸镀膜交替成膜的膜。

＜保护层＞

保护层14由电介质膜构成，与双折射层13的斜角蒸镀膜相接地配置。由此，能够防止光学元件10的翘起，并能提高斜角蒸镀膜的耐湿性。

作为保护层14的电介质材料，只要能够调整施加到光学元件10的应力且在提高耐湿性上是有效的就无特别限制，能够根据目的适当选择。作为这样的电介质材料，可举出例如含有si、ta、ti、al、nb及la的至少任一种的氧化物、mgf2等。

作为保护层14的厚度，无特别限制，能够根据目的适当选择，例如可举出10nm以上100nm以下等。

（光学元件的制造方法）

接着，对本实施方式所涉及的光学元件的制造方法进行说明。

在本实施方式所涉及的光学元件的制造方法中，制造本实施方式所涉及的光学元件。

在本实施方式所涉及的光学元件的制造方法中，以使光学元件相对于使用波长频带的光的光学损耗成为1.0％以下的方式，通过使氧流量比为既定范围的反应性溅射法来形成防反射层及匹配层的至少任一层。

在本实施方式所涉及的光学元件的制造方法中，优选包括成膜含有nb氧化物膜的工序及成膜含有si氧化物膜的工序的至少任一工序。

＜成膜含有nb氧化物膜的工序＞

在本实施方式所涉及的光学元件的制造方法中，例如，防反射层及匹配层的至少任一层具有含有nb的氧化物。

在防反射层或匹配层中，含有nb氧化物膜例如成为高折射率层。

本实施方式所涉及的光学元件的制造方法例如包括这样的步骤：使用惰性气体和氧气的混合气体，通过以nb为靶的反应性溅射法来成膜含有nb氧化物膜。

而且，成膜含有nb氧化物膜时的混合气体中的氧流量比[氧气流量/（惰性气体流量＋氧气流量）]优选为18％以上。若所述氧流量比为18％以上，则能够减少防反射层或匹配层中的氧化物的氧缺损，并能降低防反射层或匹配层的光吸收性。其结果，容易降低光学元件的光学损耗。

另外，作为氧流量比的上限值，无特别限制，能够根据目的适当选择，例如可为30％，也可为25％。如果氧流量比较高，则有成膜含有nb氧化物膜的成膜时间会变长的倾向，因此氧流量比优选为25％以下。

在此，惰性气体流量及氧气流量的单位为气体的体积/时间（例如，ml/分）。

＜成膜含有si氧化物膜的工序＞

在本实施方式所涉及的光学元件的制造方法中，例如，防反射层及匹配层的至少任一层具有含有si的氧化物。

在防反射层或匹配层中，含有si氧化物膜例如成为低折射率层。

本实施方式所涉及的光学元件的制造方法例如包括这样的步骤：使用惰性气体和氧气的混合气体，通过以si为靶的反应性溅射法来成膜含有si氧化物膜。

而且，成膜含si膜时的混合气体中的氧流量比（氧气流量/（惰性气体流量＋氧气流量））优选为8％以上。若所述氧流量比为8％以上，则能够减少防反射层或匹配层中的氧化物的氧缺损，并能降低防反射层或匹配层的光吸收性。其结果，容易降低光学元件的光学损耗。

另外，作为氧流量比的上限值，无特别限制，能够根据目的适当选择，例如可为20％，也可为15％。如果氧流量比较高，则有成膜含si膜的成膜时间会变长的倾向，因此氧流量比优选为15％以下。

以下，作为光学元件的制造方法的具体例，对图1所示的结构例的光学元件的制造方法进行说明。图6是示出光学元件的制造方法的流程图。

＜＜s1＞＞

首先，步骤s1中，准备透明基板11。

＜＜s2＞＞

接着，步骤s2中，为了防止双折射层13与透明基板11的界面上的反射，在透明基板11上形成层叠氧化物膜而成的匹配层12。

在形成匹配层12中，交替进行前述的成膜含有nb氧化物膜的工序及前述的成膜含有si氧化物膜的工序，从而形成匹配层12。这样处理，从而能得到光吸收性低的匹配层12。

＜＜s3＞＞

接着，步骤s3中，对于没有形成匹配层12的透明基板11的相反面，形成第一防反射层15a（背面ar（抗反射：anti－reflection）层）。

在形成第一防反射层15a中，交替进行前述的成膜含有nb氧化物膜的工序及前述的成膜含有si氧化物膜的工序，从而形成第一防反射层15a。这样处理，从而能得到光吸收性低的第一防反射层15a。

＜＜s4＞＞

接着，步骤s4中，通过斜角蒸镀法在匹配层12上形成双折射层13。例如，如图4及图5所示，在利用来自第一蒸镀方向31的蒸镀进行成膜后，使蒸镀对象面绕着对蒸镀对象面垂直且通过蒸镀对象面的中心的中心线旋转180°，从而利用来自第二蒸镀方向32的蒸镀进行成膜。而且，重复进行这样的成膜，从而得到相对于蒸镀对象面的法线具有第一倾斜方向的第一斜角蒸镀膜和具有第二倾斜方向的第二斜角蒸镀膜交替成膜的膜。

＜＜s5＞＞

接着，步骤s5中，在200℃以上600℃以下的温度，对双折射层13进行退火处理。更优选在300℃以上500℃以下的温度、进一步优选在400℃以上500℃以下的温度，对双折射层13进行退火处理。由此，能够使双折射层13的特性稳定。

＜＜s6＞＞

接着，步骤s6中，在双折射层13上形成保护层14。例如，在作为保护层14成膜sio2的情况下，优选作为sio2的材料，使用teos（四乙氧基硅烷）气体和o2，并使用等离子体cvd装置。

通过等离子体cvd装置成膜的sio2cvd膜与以溅射法为代表的物理气相生长不同，以使用气化的材料气体为特征，所以能够使teos气体比较容易侵入柱状构造的空隙部，能够进一步提高与双折射层13的密合性。

＜＜s7＞＞

接着，步骤s7中，在保护层14上形成第二防反射层15b（表面ar层）。

在形成第二防反射层15b中，交替进行前述的成膜含有nb氧化物膜的工序及前述的成膜含有si氧化物膜的工序，从而形成第二防反射层15b。这样处理，从而能得到光吸收性低的第二防反射层15b。

＜＜s8＞＞

最后，步骤s8中，按照符合规格的尺寸实施划线切断。

通过以上的制造方法，能够得到对于来自激光光源等的高亮度且高输出的光具有优异的耐受性的光学元件。

（投射型图像显示装置）

前述的光学元件对于高亮度且高输出的光具有优异的耐受性，因此具备前述的光学元件的投射型图像显示装置适合用于以液晶投影仪、dlp（注册商标）（digitallightprocessing）投影仪、lcos（liquidcrystalonsilicon）投影仪、glv（注册商标）（gratinglightvalve）投影仪等的投影仪用途。

即，本实施方式所涉及的投射型图像显示装置具备：前述的光学元件、光调制装置、出射光的光源以及投射调制后的光的投射光学系统，光调制装置及光学元件配置在光源与投射光学系统之间的光路上。

＜光调制装置＞

作为光调制装置，可举出具有透射型液晶面板等的液晶显示装置、具有dmd（digitalmicro－mirrordevice）等的微镜显示装置、具有反射型液晶面板等的反射型液晶显示装置、具有一维衍射型光调制元件（glv）等的一维衍射型显示装置等。

例如在使用液晶显示装置的投射型图像显示装置中，液晶显示装置至少具有液晶面板、第一偏振板和第二偏振板，根据需要还具有其他构件。

＜＜液晶面板＞＞

液晶面板无特别限制，例如具有基板和va模式液晶层，该va模式液晶层含有相对于基板的主表面的正交方向具有预倾角的液晶分子，对入射的光束进行调制。va模式（垂直取向模式：verticalalignmentmode）是指使用垂直方向的纵向电场来移动对基板垂直（或具有预倾角）取向的液晶分子的方式。

＜＜第一偏振板及第二偏振板＞＞

第一偏振板配置在液晶面板的入射侧，第二偏振板配置在液晶面板的出射侧。从耐久性的方面考虑，第一偏振板及第二偏振板优选为无机偏振板。

＜光学元件＞

光学元件为本发明的光学元件。

光学元件例如为图1所示的结构例的光学元件，在构成投射型图像显示装置的光路上配置在所需位置。

另外，在使用微镜显示装置的投射型图像显示装置中，光学元件也与扩散板或偏振分束器等组合，并设置在同一光路上。

＜光源＞

作为光源，只要为出射光的构件就无特别限制，能够根据目的适当选择。在本实施方式中，液晶显示装置具备耐久性优异的光学元件，所以能够使用出射高亮度且高输出的光的激光光源等。

作为激光光源的波长，可举出例如455nm等。

＜投射光学系统＞

作为投射光学系统，只要为投射调制后的光的构件，就无特别限制，能够根据目的适当选择，例如可举出向屏幕投射调制后的光的投射透镜等。

依据这样构成的投射型图像显示装置，能够使用来自激光光源等的高亮度且高输出的光，显示高亮度且高输出的图像。

图7是示出本实施方式所涉及的投射型图像显示装置的结构的一个例子的概略图。投射型图像显示装置115a是使用3块红、绿及蓝各色用液晶面板进行彩色图像显示的、所谓的3板方式液晶投影仪装置。如图7所示，该投射型图像显示装置115a具备：液晶显示装置101r、101g、101b、光源102、分色镜103、104、全反射镜105、偏振分束器106r、106g、106b、合成棱镜108以及投射透镜109。

光源102发射彩色图像显示所需要的包含蓝色光lb、绿色光lg及红色光lr的光源光（白色光）l，例如具备卤素灯、金属卤化物灯、氙灯或激光光源等。

分色镜103具有将光源光l分离成蓝色光lb和其他色光lrg的功能。分色镜104具有将通过分色镜103的光lrg分离成红色光lr和绿色光lg的功能。全反射镜105使通过分色镜103分离的蓝色光lb朝向偏振分束器106b反射。

偏振分束器106r、106g、106b是分别沿着红色光lr、绿色光lg及蓝色光lb的光路设置的棱镜型的偏振分离元件。这些偏振分束器106r、106g、106b分别具有偏振分离面107r、107g、107b，具有在该偏振分离面107r、107g、107b上将入射的各色光分离成互相正交的两个偏振分量的功能。偏振分离面107r、107g、107b使一个偏振分量（例如s偏振分量）反射，并使另一个偏振分量（例如p偏振分量）透射。

被偏振分束器106r、106g、106b的偏振分离面107r、107g、107b分离的既定偏振分量（例如s偏振分量）的色光，入射到液晶显示装置101r、101g、101b。液晶显示装置101r、101g、101b响应基于图像信号所提供的驱动电压而被驱动，具有调制入射光、并且将该调制后的光朝向偏振分束器106r、106g、106b反射的功能。

在偏振分束器106r、106g、106b与液晶显示装置101r、101g、101b的各液晶面板111之间，分别配置有1/4波长板113r、113g、113b和光学元件10。关于1/4波长板113r、113g、113b，在向液晶面板入射时和从液晶面板出射时进行两次透射，从而作为1/2波长板发挥功能。（例如将s偏振分量转换为p偏振分量。）另外，1/4波长板113r、113g、113b具有对起因于偏振分束器106r、106g、106b所具有的入射光的角度依赖性的对比度下降进行补正的功能。光学元件10具有补偿构成液晶显示装置101r、101g、101b的液晶面板的残余相位差的功能。在一个实施方式中，1/4波长板为本实施方式所涉及的光学元件。另外，在一个实施方式中，光学元件10为本实施方式所涉及的光学元件。

合成棱镜108具有将从液晶显示装置101r、101g、101b出射、并通过偏振分束器106r、106g、106b后的既定偏振分量（例如p偏振分量）的色光进行合成的功能。投射透镜109具有使从合成棱镜108出射的合成光朝向屏幕110投射的功能。

接着，对如以上那样构成的投射型图像显示装置115a的动作进行说明。

首先，从光源102出射的白色光l，因分色镜103的功能而被分离为蓝色光lb和其他色光（红色光及绿色光）lrg。其中蓝色光lb因全反射镜105的功能而朝向偏振分束器106b反射。

另一方面，其他色光（红色光及绿色光）lrg因分色镜104的功能而进一步分离为红色光lr和绿色光lg。分离的红色光lr及绿色光lg分别入射到偏振分束器106r、106g。

偏振分束器106r、106g、106b在偏振分离面107r、107g、107b上将入射的各色光分离为互相正交的两个偏振分量。此时，偏振分离面107r、107g、107b使一个偏振分量（例如s偏振分量）朝向液晶显示装置101r、101g、101b反射。液晶显示装置101r、101g、101b响应基于图像信号所提供的驱动电压而被驱动，并以像素单位调制入射的既定偏振分量的色光。

液晶显示装置101r、101g、101b使调制后的各色光朝向偏振分束器106r、106g、106b反射。偏振分束器106r、106g、106b仅使来自液晶显示装置101r、101g、101b的反射光（调制光）之中既定偏振分量（例如p偏振分量）透射，并朝向合成棱镜108出射。

合成棱镜108将通过偏振分束器106r、106g、106b的既定偏振分量的色光进行合成，并朝向投射透镜109出射。投射透镜109使从合成棱镜108出射的合成光朝向屏幕110投射。由此，屏幕110上被投影与被液晶显示装置101r、101g、101b调制后的光对应的影像，进行期望的影像显示。

[实施例]

以下，对本发明的具体的实施例进行说明。此外，本发明并不限于这些实施例。此外，方便起见，记载为sio2膜、nb2o5膜，但是这些膜为非化学计量的可能性较高。

（实施例1）

＜光学元件的制作＞

使用sio2膜和nb2o5膜，通过溅射法在玻璃基板（平均厚度0.7mm）的一个面上交替层叠5层而形成匹配层。

sio2膜是通过使用si靶，并引入ar气体和o2气体的反应性溅射法来成膜的。o2气体流量比为12％。

此外，o2气体流量比可如下求出。

o2气体流量比＝o2气体流量/（ar气体流量＋o2气体流量）

nb2o5膜是通过使用nb靶，并引入ar气体和o2气体的反应性溅射法来成膜的。o2气体流量比为22％。

接着，使用nb2o5膜和sio2膜，通过溅射法在玻璃基板的另一个面上交替层叠7层而形成防反射层。

sio2膜是通过使用si靶，并引入ar气体和o2气体的反应性溅射法来成膜的。o2气体流量比为12％。

nb2o5膜是通过使用nb靶，并引入ar气体和o2气体的反应性溅射法来成膜的。o2气体流量比为22％。

接着，在匹配层上使用ta2o5蒸镀材料，在相对于玻璃基板法线方向倾斜70°的位置配置蒸镀源，并使第一蒸镀方向为0°、第二蒸镀方向为180°，交替进行斜角蒸镀，得到了由斜角蒸镀膜构成的双折射层。

蒸镀后，为了使特性稳定，在400℃进行了退火处理。退火后，使用teos（四乙氧基硅烷）气体和o2，通过等离子体cvd法成膜sio2膜。

接着，使用nb2o5膜和sio2膜，通过溅射法交替层叠7层而形成防反射层。

sio2膜是通过使用si靶，并引入ar气体和o2气体的反应性溅射法来成膜的。o2气体流量比为12％。

nb2o5膜是通过使用nb靶，并引入ar气体和o2气体的反应性溅射法来成膜的。o2气体流量比为22％。

通过以上得到了光学元件。

（比较例1）

使形成匹配层及防反射层时成膜sio2膜时的o2气体流量比为8％。另外，使成膜nb2o5膜时的o2气体流量比为18％。除这些以外，以与实施例1同样的工艺制作了光学元件。

（透射率和反射率的测量）

如图8所示，使波长400nm～700nm的s偏振的光以入射角5°入射，测量透射光的强度和反射光的强度，并算出透射率和反射率。

透射率＝透射光强度/入射光强度（％）

反射率＝反射光强度/入射光强度（％）

光学损耗（％）＝100％－透射率（％）－反射率（％）

针对30个样品测量的结果，实施例1的样品的光学损耗为0.5～0.9％，而比较例1的样品的光学损耗为1.2～1.6％。

另外，在图中示出了实施例1的1个样品的透射率、反射率及光学损耗。

图9a是示出实施例1的1个样品的透射率的图表。

图9b是示出实施例1的1个样品的反射率的图表。

图9c是示出实施例1的1个样品的光学损耗的图表。

另外，在图中示出了比较例1的1个样品的透射率、反射率及光学损耗。

图10a是示出比较例1的1个样品的透射率的图表。

图10b是示出比较例1的1个样品的反射率的图表。

图10c是示出比较例1的1个样品的光学损耗的图表。

＜激光照射实验＞

激光照射条件：

・波长：455nm－cw

・激光功率：50w

・功率密度：8.3w/mm²

・照射时间：3分钟

在上述激光照射条件下，对实施例1及比较例1的各30个样品照射激光，目视确认有无损坏。结果如下所示。

・实施例1损坏个数：0／实验个数：30

・比较例1损坏个数：10／实验个数：30

可知如果光学损耗为1.0％以下，则在激光照射实验中无损坏，激光耐受性良好。

【产业上的可利用性】

本发明的光学元件在使用激光光源的情况下耐久性也优异，因此能够适合用于使用激光光源的投射型图像显示装置。

【标号说明】

10光学元件；11透明基板；12匹配层；13双折射层；14保护层；15a、15b防反射层；21蒸镀对象面；23斜角蒸镀膜；31第一蒸镀方向；32第二蒸镀方向；102光源；101r、101g、101b液晶显示装置；109投射透镜；111液晶面板；115a投射型图像显示装置；151第一氧化物膜；152第二氧化物膜。