專利名稱：復(fù)合光學(xué)元件和投影光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括多個(gè)光學(xué)元件的復(fù)合光學(xué)元件，其中至少一個(gè)光學(xué)元件是改變光路的元件。
此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述的復(fù)合光學(xué)元件的投影光學(xué)裝置，其在屏幕上投影圖像。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào)No.20050063196A1公開(kāi)了一種包括多個(gè)光學(xué)元件的組合的光學(xué)系統(tǒng)，其中多個(gè)光學(xué)元件諸如是形成光導(dǎo)路徑(guiding path)的光導(dǎo)管(light pipe)和彎曲光路的棱鏡。光導(dǎo)管提供了在降低光損耗和保持管內(nèi)亮度均勻的同時(shí)可傳播光的光導(dǎo)路徑。在光導(dǎo)路徑被延伸至較遠(yuǎn)距離的情況下，將利用具有同軸結(jié)構(gòu)的介質(zhì)來(lái)傳播光，所述介質(zhì)諸如具有芯線和包層的光纖，其中芯線和包層具有不同的折射率。此外，已知在該種光纖中，最小彎曲半徑取決于芯線和包層的折射率之差和芯線半徑。因此，如果使用與光纖柔性相同的光導(dǎo)管，則不需要在一個(gè)諸如投影儀的光學(xué)系統(tǒng)中組合多個(gè)光學(xué)元件。然而，在現(xiàn)實(shí)中難以使用可供大規(guī)模生產(chǎn)的具有如此柔性和透明度的材料，即難以使用適于光導(dǎo)管的材料，來(lái)制造出小的可靠的光導(dǎo)路徑。
光導(dǎo)管通常利用棱鏡來(lái)改變傳播中的光的方向。例如，圖1和圖2分別示出了這種包括多個(gè)光學(xué)元件的組合的光學(xué)系統(tǒng)。圖1示出的光學(xué)系統(tǒng)1構(gòu)造成具有直角棱鏡2和兩個(gè)分別設(shè)置在直角棱鏡2兩邊的光導(dǎo)管3和4的組合，其中直角棱鏡2垂直地彎曲光路。直角棱鏡2垂直地彎曲從光導(dǎo)管3一側(cè)進(jìn)入的入射光L，并引導(dǎo)光L到達(dá)另一側(cè)的光導(dǎo)管4。配置圖2示出的光學(xué)系統(tǒng)6，使之具有非直角棱鏡7和兩個(gè)分別設(shè)置在非直角棱鏡7兩邊的光導(dǎo)管8和9的組合，其中非直角棱鏡7以需要的非垂直方向彎曲光路。非直角棱鏡7以需要的非垂直方向彎曲從光導(dǎo)管8一側(cè)進(jìn)入的入射光L，并引導(dǎo)光L到達(dá)另一側(cè)的光導(dǎo)管9。
配置圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)1，使得在兩個(gè)光導(dǎo)管3、4和直角棱鏡2之間具有氣隙(空氣層)11。從光導(dǎo)管3一側(cè)進(jìn)入的入射光L，更確切地是，筆直傳播的光束La和傾斜地引導(dǎo)的光束Lb，均被直角棱鏡2全反射，引導(dǎo)至另一側(cè)的光導(dǎo)管4(參看圖3)。圖2示出的光學(xué)系統(tǒng)6具有類似的結(jié)構(gòu)，以使得在兩個(gè)光導(dǎo)管8、9和非直角棱鏡7之間具有氣隙12。從光導(dǎo)管8一側(cè)進(jìn)入的入射光L被非直角棱鏡7全反射，引導(dǎo)至另一側(cè)的光導(dǎo)管9。
下文將描述將光學(xué)系統(tǒng)1和6配置成具有該種氣隙11和12的結(jié)構(gòu)的原因。例如，圖4示出一種光學(xué)系統(tǒng)1’，其代表一種將直角棱鏡2和兩個(gè)光導(dǎo)管3和4簡(jiǎn)單地集成在一起，也就是，成為一個(gè)組件的光學(xué)系統(tǒng)。在光學(xué)系統(tǒng)1’中，如附圖所示，將出現(xiàn)傾斜地引導(dǎo)至光導(dǎo)管3的光束Lb不入射到棱鏡表面上而直接穿過(guò)光導(dǎo)管4并泄漏到外部的情況，或者出現(xiàn)光束Lb在棱鏡表面上以45°被反射，而泄漏到外部的情況。因此，光束Lb可能不被恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)至另一側(cè)的光導(dǎo)管4。這種現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在通過(guò)簡(jiǎn)單地將光導(dǎo)管和棱鏡集成在一起成為光學(xué)元件的一個(gè)組件的圖2示出的光學(xué)系統(tǒng)6中。
已知一種投影光學(xué)裝置(光學(xué)投影儀)，其中，利用照明光學(xué)系統(tǒng)照射諸如液晶面板和DMD(數(shù)字微鏡器件)之類的成像光閥，并且從成像光閥發(fā)出的透射光或反射光被投影透鏡投影在屏幕上。在普通的投影光學(xué)裝置中，從光源發(fā)出的光被分成具有各自相應(yīng)波段的紅光、綠光和藍(lán)光，并根據(jù)圖像信息由成像光閥進(jìn)行調(diào)制，然后重新組合投影在屏幕上，因而顯示出具有顏色的圖像。
美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào)No.20050063196A1和歐洲專利申請(qǐng)公報(bào)No.1581010A1公開(kāi)了一種采用了光導(dǎo)管由此減小了裝置的尺寸的投影光學(xué)裝置。
圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)中的投影光學(xué)裝置(光學(xué)投影儀)的一個(gè)例子。配置投影光學(xué)裝置21，使之具有白光源22、對(duì)應(yīng)于紅、綠和藍(lán)的成像光閥23R、23G和23B和照明光學(xué)系統(tǒng)24，其中照明光學(xué)系統(tǒng)將從白光源22發(fā)出的光分成紅光、綠光和藍(lán)光的波段，使各個(gè)波段的光進(jìn)入相應(yīng)的成像光閥23R、23G和23B中。此外，投影光學(xué)裝置包括正交棱鏡25和投影透鏡26，正交棱鏡25是一種可將由成像光閥23R、23G和23B根據(jù)圖像信息分別調(diào)制出的色光進(jìn)行合成的光學(xué)元件。
照明光學(xué)系統(tǒng)24包括引導(dǎo)從白光源22發(fā)出的光的錐形光導(dǎo)管27、用來(lái)將從白光源22發(fā)出的光分成P波和S波的偏振分束器28、設(shè)置在偏振分束器28的一個(gè)出射面上的1/2波片29、以及設(shè)置在偏振分束器28另一個(gè)出射面上并垂直地彎曲光路的第一直角棱鏡30。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)24包括第一二向棱鏡31、第二直角棱鏡33和第二二向棱鏡35，其中第一二向棱鏡31是用來(lái)分光的光學(xué)元件，其設(shè)置在1/2波片29和第一直角棱鏡30的出射面處；第二直角棱鏡33設(shè)置在第一二向棱鏡31的一個(gè)出射面上，兩者間還具有一光導(dǎo)管32；第二二向棱鏡35設(shè)置在第一二向棱鏡31的另一個(gè)出射面上，兩者間還具有一光導(dǎo)管34。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)24包括第三直角棱鏡37和第四直角棱鏡39，其中第三直角棱鏡37設(shè)置在第二二向棱鏡35的一個(gè)出射面上，兩者間具有一光導(dǎo)管36；第四直角棱鏡39設(shè)置在第三直角棱鏡37的出射面上，兩者間具有一光導(dǎo)管38。
第一二向棱鏡31透射第一色光，例如是紅光，并反射第二色光和第三色光，例如，藍(lán)光和綠光。第二二向棱鏡35透射第二色光，例如是藍(lán)光，并反射第三色光，綠光。第二直角棱鏡33的出射面面對(duì)，例如，紅光成像光閥23R。第二二向棱鏡35的另一出射面面對(duì)，例如，綠光成像光閥23G。第四直角棱鏡39的出射面面對(duì)，例如，藍(lán)光成像光閥23B。
成像光閥23R、23G和23B由例如液晶面板和偏振板形成。分束器28，例如，透射P波并反射S波。
此外，氣隙A、B、C、D、E1、E2、F1、F2、F3、G、H和I分別形成在改變光路的元件和位于改變光路的元件的入射一側(cè)和/或出射一側(cè)上的光學(xué)元件之間。改變光路的元件包括偏振分束器28；第一和第二二向棱鏡31和35；第一、第二、第三、第四直角棱鏡30、33、37、39；以及正交棱鏡25。
在投影光學(xué)裝置21中，從白光源22發(fā)出的光被引導(dǎo)至錐形光導(dǎo)管27，入射到偏振分束器28。作為入射到偏振分束器28上的光分出的一個(gè)分量的P波被透射穿過(guò)偏振分束器28，并由1/2波片29轉(zhuǎn)換成S波，入射在第一二向棱鏡31上。另一方面，作為偏振分束器28分出(反射出)的光的另一分量的S波被第一直角棱鏡30垂直地彎曲，入射在第一二向棱鏡31上。
入射在第一二向棱鏡31上的光被分解。分出的紅光透射穿過(guò)二向棱鏡31，穿過(guò)光導(dǎo)管32和第二直角棱鏡33，入射到紅光成像光閥23R。另一方面，分出的綠光和藍(lán)光被二向棱鏡31反射，引導(dǎo)至光導(dǎo)管34，進(jìn)入第二二向棱鏡35進(jìn)行分光。具體而言，分出的綠光被二向棱鏡35反射，入射到綠光成像光閥23G。分出的藍(lán)光透射穿過(guò)二向棱鏡35，穿過(guò)光導(dǎo)管36、第三直角棱鏡37、光導(dǎo)管38和第四直角棱鏡39，入射到藍(lán)光成像光閥23B。
根據(jù)圖像信息在各個(gè)成像光閥23R、23G和23B中調(diào)制的紅光、綠光和藍(lán)光的色光分量進(jìn)入正交棱鏡25，然后被合成。合成的圖像信息光通過(guò)投影透鏡26放大，投影在屏幕上。

發(fā)明內(nèi)容
在如上所述的圖1示出的光學(xué)系統(tǒng)1和圖2示出的光學(xué)系統(tǒng)6中，必須在3個(gè)光學(xué)元件(分別是棱鏡2和7、光導(dǎo)管3和8、光導(dǎo)管4和9)之間設(shè)置氣隙11和12，以將傾斜地入射在棱鏡2和7上的光全反射，并引導(dǎo)至出射一側(cè)的光導(dǎo)管4和9。因此，舉例來(lái)說(shuō)，這將難以將這3種光學(xué)元件通過(guò)彼此結(jié)合集成為一個(gè)部件。
此外，在那些光學(xué)系統(tǒng)1和6中，會(huì)需要用于維持作為小間隙的氣隙11和12的機(jī)構(gòu)，因而將難以通過(guò)機(jī)械方式很精確地設(shè)置和維持光導(dǎo)管3、4和棱鏡2，或光導(dǎo)管8、9和棱鏡7。結(jié)果，由于環(huán)境因素，諸如震動(dòng)、溫度改變等，將難以進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)1和6的精確定位，阻礙了這種系統(tǒng)作為便攜設(shè)備的應(yīng)用。
另外，光學(xué)系統(tǒng)1和6分別包括氣隙11和12，因而將難以減小光學(xué)系統(tǒng)的尺寸。此外，當(dāng)考慮到將包括了光路改變?cè)亩鄠€(gè)光學(xué)元件形成的光學(xué)系統(tǒng)形成一個(gè)模塊時(shí)，將難以把這多個(gè)的組件集成為一個(gè)部件。因而，出現(xiàn)了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)在機(jī)械上是不可靠和不穩(wěn)定的這類問(wèn)題。
圖5示出的投影光學(xué)裝置21還包括多個(gè)光學(xué)元件，該多個(gè)光學(xué)元件包括改變光路的元件，因而，存在與上述問(wèn)題類似的問(wèn)題。另外，還需要提高對(duì)光源發(fā)出的光的利用效率，并使整個(gè)裝置具有緊湊和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。
需要提供一種復(fù)合光學(xué)單元，該光學(xué)單元不需要?dú)庀叮⑶铱商岣咂湓跈C(jī)械上的可靠度和穩(wěn)定性。
另外，希望提供一種緊湊和堅(jiān)固的投影光學(xué)裝置，其包括上述的復(fù)合光學(xué)元件，并對(duì)光源發(fā)出的光具有很好的利用效率。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件包括多個(gè)光學(xué)元件，這些光學(xué)元件中至少一個(gè)由改變光路的元件形成，其他光學(xué)元件結(jié)合至改變光路的元件的入射面和/或出射面上，低折射率材料層位于結(jié)合的兩者之間。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的投影光學(xué)裝置包括復(fù)合光學(xué)元件，該復(fù)合光學(xué)元件具有多個(gè)光學(xué)元件，這些光學(xué)元件中的至少一個(gè)由改變光路的元件形成，其他光學(xué)元件結(jié)合至改變光路的元件的入射面和/或出射面上，低折射率材料層位于結(jié)合的兩者之間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述包括改變光路的元件的復(fù)合光學(xué)元件不需要具有氣隙，并且可形成為一個(gè)整體部件。因此，可提高機(jī)械可靠度和穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述投影光學(xué)裝置包括上述的復(fù)合光學(xué)元件，并因此提高了整個(gè)裝置的機(jī)械可靠度和穩(wěn)定性。另外，由于與現(xiàn)有技術(shù)中的兩個(gè)元件間具有氣隙的裝置相比，可減少形成在光學(xué)元件之間的反射表面的數(shù)目，因此提供了一種可極好地利用從光源發(fā)出的光的投影光學(xué)裝置。此外，由于多個(gè)光學(xué)元件結(jié)合在一起，并且低折射率材料層位于結(jié)合的兩者之間，所以投影光學(xué)裝置可更為緊湊和堅(jiān)固。


圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)的例子的示圖；圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)的另一個(gè)例子的示圖；圖3是示出了圖1示出的光學(xué)系統(tǒng)的光導(dǎo)狀態(tài)的示意圖；圖4是示出了對(duì)比例的光學(xué)系統(tǒng)的光導(dǎo)狀態(tài)的示意圖；圖5是示出現(xiàn)有技術(shù)的投影光學(xué)裝置的例子的示圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件的示圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件的示圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件的示例1的相關(guān)部分的示圖；圖9是示出示例1的復(fù)合光學(xué)元件的反射特性的特性曲線圖；圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件的示例2的相關(guān)部分的示圖；圖11是示出示例2的復(fù)合光學(xué)元件的反射特性的特性曲線圖；圖12是用來(lái)解釋根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件的低折射率材料層界面上的全反射情況的示意圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的投影光學(xué)裝置的示圖；圖14是示出圖13示出的投影光學(xué)裝置的分開(kāi)部分I至IV的示圖；
圖15A是示出部分I中的復(fù)合光學(xué)元件及其光導(dǎo)狀態(tài)的示圖，以及圖15B是示出對(duì)比例的示圖；圖16A是示出部分II中的復(fù)合光學(xué)元件及其光導(dǎo)狀態(tài)的示圖，以及圖16B是示出對(duì)比例的示圖；圖17A是示出部分III中的復(fù)合光學(xué)元件及其光導(dǎo)狀態(tài)的示圖，以及圖17B是示出對(duì)比例的示圖；以及圖18A是示出部分IV中的復(fù)合光學(xué)元件及其光導(dǎo)狀態(tài)的示圖，以及圖18B是示出對(duì)比例的示圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參看附圖闡述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)注意到，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于以下描述的內(nèi)容，并且還應(yīng)意識(shí)到在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可任意地獲得多種變型和改變。
首先，闡述根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件。根據(jù)本實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件可用于多種用途的光學(xué)裝置。例如，該復(fù)合光學(xué)元件可用于透射或反射光學(xué)投影儀，所述光學(xué)投影儀包括光源、照明光學(xué)系統(tǒng)、透射面板或反射面板(即，光閥或成像光閥)以及投影光學(xué)系統(tǒng)(投影透鏡)。
根據(jù)本實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件包括多個(gè)光學(xué)元件，這些光學(xué)元件中至少一個(gè)是改變光路的元件，其他光學(xué)元件結(jié)合至該改變光路的元件的入射面和/或出射面，具體而言，結(jié)合至入射面和出射面中的一個(gè)或者兩個(gè)，在任意兩者間具有一低折射率材料層。
下文將定義這里的改變光路的光學(xué)元件。具體而言，改變光路的光學(xué)元件包括諸如棱鏡的可以所需角度彎曲(改變光線方向)光的光學(xué)元件、諸如偏振分束器和二向棱鏡的可分光的光學(xué)元件、諸如正交棱鏡可合成各種光的光學(xué)元件等。
構(gòu)成復(fù)合光學(xué)元件的光學(xué)元件包括例如，提供光導(dǎo)路徑的光導(dǎo)管、上述改變光路的光學(xué)元件以及其他光學(xué)元件。低折射率材料層的折射率比所結(jié)合的光學(xué)元件的材料的折射率足夠低，其被設(shè)計(jì)成使以較淺的角度(與低折射率材料層的表面形成的角度)進(jìn)入的光滿足全反射條件。在例如由玻璃材料形成光學(xué)元件的情況下，理想的是，將具有1.4或更小折射率的材料用作低折射率材料層。例如，加入丙烯酸樹(shù)脂的氟系樹(shù)脂或MgF2，以及加入環(huán)氧樹(shù)脂的氟系樹(shù)脂可用作具有1.4或更小折射率的材料。
理想的是，低折射率材料層的膜厚度是λ/4或更大(即，等于或大于波長(zhǎng)λ的25％)，其中λ表示所使用的光的波長(zhǎng)。如果低折射率材料層的膜厚度小于λ/4，那么倏逝波的耦合效應(yīng)將可能減小透射和反射光的功能。低折射率材料層的膜厚度的實(shí)用上限是大約200μm，更實(shí)用的是100μm或更小。使膜厚度大于所需要的厚度將不太合乎理想，因?yàn)檫@種情況下低折射率材料層可能發(fā)揮一個(gè)光學(xué)元件，這可能導(dǎo)致對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的干擾。
對(duì)于沿透射光方向以接近軸的所需角度進(jìn)入改變光路的光學(xué)元件的入射一側(cè)表面的光而言，也會(huì)出現(xiàn)與改變光路的光學(xué)元件和低折射率材料層的折射率之間的差別成比例的反射，并且這種反射將導(dǎo)致光損耗。為了避免這種光損耗，將在表面上，實(shí)際上是在與低折射率材料層接觸的兩個(gè)表面上均形成抗反射膜，該抗反射膜具有一層或多層的光學(xué)膜。理想的是使抗反射膜形成為相對(duì)于位于兩者之間的低折射率材料層具有對(duì)稱的膜厚度和材料。具體而言，在低折射率材料層的兩個(gè)表面上形成具有相同膜厚度、材料并且在抗反射膜包括多個(gè)層的情況下，由相同材料的膜對(duì)稱層積而成的抗反射膜。
在形成具有兩層或更多層的抗反射膜的情況下，高折射率膜和低折射率膜層積在抗反射膜中。例如，氧化鈮(Nb2O5)、氧化鋯(ZrO2)和氧化鈦(TiO2)可用作高折射率膜的材料。例如，二氧化硅(SiO2)和氟化鎂(MgF2)可用作低折射率膜的材料。這樣得到的抗反射膜可透射所有沿透射光方向以接近軸的所需角度進(jìn)入改變光路的光學(xué)元件的入射一側(cè)表面的光線。
為了使低折射率材料層具有與現(xiàn)有技術(shù)的氣隙相同的功能，選擇滿足下式(1)條件的材料，具體情況將在下文中進(jìn)行闡述。具體而言，選擇的低折射率材料應(yīng)滿足下式的條件cos(φ-θ)＜nA/nG＜cos(θ)---(1)其中，θ表示穿過(guò)形成光導(dǎo)路徑并結(jié)合至改變光路的光學(xué)元件的光學(xué)元件的光的輻射角；nA表示低折射率材料層的折射率；nG表示與低折射率材料層相結(jié)合的光學(xué)元件的入射面和出射面的折射率，換句話說(shuō)，是形成光導(dǎo)路徑的光學(xué)元件和改變光路的光學(xué)元件的折射率，以及φ表示光路的彎曲角。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件。配置根據(jù)本實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件41，使得形成光導(dǎo)組件的光導(dǎo)管43和44，例如，結(jié)合至直角棱鏡42，該直角棱鏡42代表的是位于兩者之間的改變光路的光學(xué)元件中的一個(gè)。光導(dǎo)管43和44分別通過(guò)兩個(gè)表面上層積有抗反射膜45A1和45A2的低折射率材料層46A和兩個(gè)表面上層積有抗反射膜45B1和45B2的低折射率材料層46B，結(jié)合至直角棱鏡42的相互正交的入射面和出射面。
低折射率材料層46[46A、46B]由具有比形成直角棱鏡42、光導(dǎo)管43和44的材料的折射率更小的折射率的材料形成?？狗瓷淠?5[45A1、45A2、45B1、45B2]由具有一個(gè)或多個(gè)層的光學(xué)膜形成?？狗瓷淠?5可由例如包括低折射率材料膜和高折射率材料膜的層積膜形成。
在根據(jù)第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件41中，光導(dǎo)管43和44以及直角棱鏡42與位于它們之間的低折射率材料層46A和46B結(jié)合。因此，與這里具有氣隙的結(jié)構(gòu)相似的，透射穿過(guò)光導(dǎo)管43并穿過(guò)低折射率材料層46A以淺的角度進(jìn)入直角棱鏡42的光在低折射率材料層46A的表面上全反射，并引導(dǎo)至光導(dǎo)管44，而不被投射到光路的外部。由于在直角棱鏡42的出射面上也具有低折射率材料層46B，因此不會(huì)出現(xiàn)圖4示出的光線投射至光路外部的情況。另外，由于抗反射膜45[45A1、45A2、45B1、45B2]將低折射率材料層46[46A、46B]層積在中間，所以防止了光被反射，全部光都透射穿過(guò)低折射率材料層46[46A、46B]。
正如在此之前所闡述的，多個(gè)光學(xué)元件，具體而言，直角棱鏡42和光導(dǎo)管43和44，通過(guò)兩側(cè)上具有抗反射膜45的低折射率材料層46相互結(jié)合并集成，因而成為一個(gè)單獨(dú)的組件。在多個(gè)光學(xué)元件作為一個(gè)模塊提供的情況下，多個(gè)光學(xué)元件可集合成一個(gè)元件。另外，由于沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)中所設(shè)置的氣隙，所以可減小復(fù)合光學(xué)元件的尺寸。此外，由于復(fù)合光學(xué)元件構(gòu)建成一個(gè)組件，因此在光學(xué)元件之間可以獲得較高的定位精確度，并可提高復(fù)合光學(xué)元件的可靠度。此外，還可減少調(diào)整定位(alignment)的步驟。
此外，在光導(dǎo)管和棱鏡之間具有氣隙的情況下，例如，將產(chǎn)生兩個(gè)反射表面在光導(dǎo)管和空氣之間的界面(反射表面)和在空氣和棱鏡之間的界面(反射表面)。然而，根據(jù)本實(shí)施例，由于在兩者間具有低折射率材料層使光導(dǎo)管和棱鏡相互結(jié)合集成，所以實(shí)際上僅僅在光導(dǎo)管和棱鏡之間產(chǎn)生一個(gè)反射表面，因此，相較于具有氣隙的復(fù)合光學(xué)元件的情況將減少反射表面的數(shù)量。因此，可如上所述通過(guò)減少反射表面來(lái)提高光透射率。此外，光學(xué)表面通常是高精度地形成的。由于高精度形成的光學(xué)表面彼此結(jié)合，并且兩者間具有低折射率材料層，因此，可完成精確地裝配。由于可獲得機(jī)械上的精度，因此即使在震動(dòng)和環(huán)境因素(例如溫度改變)中仍能維持精確的定位，并因此，復(fù)合光學(xué)元件可適用于包括光學(xué)系統(tǒng)的可便攜使用的裝置。
正如之前所述的，根據(jù)第一實(shí)施例，提供了具有優(yōu)異的光學(xué)性能、較小花費(fèi)并具有較高光學(xué)可靠度的復(fù)合光學(xué)元件。
下文將描述示例1。圖8示出了一種復(fù)合光學(xué)元件，在該光學(xué)元件中具有525nm波長(zhǎng)的光在光導(dǎo)管43和44中以±7°的角度傳播。應(yīng)注意到，圖8只是示意性示出了直角棱鏡42和入射一側(cè)的光導(dǎo)管43，而出射一側(cè)的直角棱鏡42和光導(dǎo)管44之間的抗反射膜和低折射率材料層的結(jié)構(gòu)與入射一側(cè)的是相同的。具有1.75的折射率的玻璃材料(高折射率玻璃)可用作形成直角棱鏡42和光導(dǎo)管43和44的材料。具有1.37的折射率的MgF2可用作形成低折射率材料層46A和46B的材料。分別采用Nb2O5作為高折射率材料和SiO2作為低折射率材料的雙層膜可用作抗反射膜45A1、45A2、45B1和45B2。
利用物理汽相沉積法，如濺射法或真空汽相沉積法，在光導(dǎo)管43的表面上按照Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45A11)、SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45A12)、MgF2層(低折射率材料層46A)、SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45A21)和Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45A22)這個(gè)順序進(jìn)行層積。隨后，其上層積有這些膜的光導(dǎo)管43利用粘合劑48結(jié)合至直角棱鏡42，調(diào)整該粘合劑的折射率使之與光導(dǎo)管43和直角棱鏡42的相一致。類似地，利用物理汽相沉積法，如濺射法或真空汽相沉積法，在光導(dǎo)管44的表面上按照Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45B11)、SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45B12)、MgF2層(低折射率材料層46B)、SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45B21)和Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45B22)這個(gè)順序進(jìn)行層積。隨后，利用粘合劑48將其上層積有這些膜的光導(dǎo)管44結(jié)合至直角棱鏡42，調(diào)整該粘合劑的折射率使之與光導(dǎo)管44和直角棱鏡42的相一致，因而得到復(fù)合光學(xué)元件41。
表1示出了示例1中的光導(dǎo)管、低折射率材料層和抗反射膜各自的材料、折射率和厚度。
表1



圖9示出了利用上述材料、折射率和厚度獲得的反射特性。以±10°的角度進(jìn)入膜表面的光不發(fā)生反射，而以70°或更大的角度進(jìn)入的全部光線將被反射。
下文將描述示例2(參看圖10)。應(yīng)注意到，圖10僅僅是示意性地示出了入射一側(cè)的光導(dǎo)管43和直角棱鏡42，而在直角棱鏡42和出射一側(cè)的光導(dǎo)管44之間的低折射率材料層和抗反射膜的結(jié)構(gòu)與上述結(jié)構(gòu)是相同的。調(diào)整為具有與MgF2相同折射率的低折射率粘合劑，諸如添加丙烯酸的含氟樹(shù)脂粘合劑或添加環(huán)氧基的含氟樹(shù)脂粘合劑，可用作形成低折射率材料層46A和46B的材料。直角棱鏡42、光導(dǎo)管43和44、抗反射膜45A1、45A2、45B1、45B2等的材料與示例1中的形成這些的材料相同。在示例2中，利用物理汽相沉積法以相同的步驟，在光導(dǎo)管43和直角棱鏡42的相對(duì)的表面上，按照Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45A11和45A22)和SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45A12和45A21)這個(gè)順序分別進(jìn)行層積，形成抗反射膜45A1和45A2。在相對(duì)的表面上分別層積有Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45A11和45A22)和SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45A12和45A21)的光導(dǎo)管43和直角棱鏡42利用低折射率粘合劑46A彼此結(jié)合。相同地，將形成抗反射膜45B1和45B2的Nb2O5膜(抗反射高折射率材料膜45B11和45B22)和SiO2膜(抗反射低折射率材料膜45B12和45B21)分別層積在光導(dǎo)管44和直角棱鏡42的相對(duì)的表面上，然后，利用低折射率粘合劑46B將其上層積有那些膜的光導(dǎo)管44和直角棱鏡42彼此結(jié)合。這樣，可獲得復(fù)合光學(xué)元件41。
表2示出了示例2中的光導(dǎo)管、低折射率材料層和抗反射膜各自的材料、折射率和厚度。
表2



圖11示出了利用上述材料、折射率和厚度獲得的反射特性。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件。配置根據(jù)本實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件51，使得例如形成光導(dǎo)組件的光導(dǎo)管53和54結(jié)合至非直角棱鏡52，該棱鏡代表的是位于兩者之間的改變光路的光學(xué)元件中的一個(gè)。光導(dǎo)管53和54分別通過(guò)與上述第一實(shí)施例類似地在兩個(gè)表面上層積有抗反射膜55A1、55A2的低折射率材料層56A，以及通過(guò)兩個(gè)表面上類似地層積有抗反射膜55B1、55B2的低折射率材料層56B，結(jié)合至非直角棱鏡52的入射面和出射面。這里，非直角棱鏡代表一種可以非垂直的所需角度彎曲光方向的棱鏡。
由于在第一實(shí)施例中使用的相同材料可用作非直角棱鏡52、光導(dǎo)管53和54、低折射率材料層56A和56B以及抗反射膜55A1、55A2、55B1、55B2的材料，因而這里不再贅述。其他結(jié)構(gòu)也可與第一實(shí)施例的相同，因此這里也不再贅述。
在根據(jù)第二實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件51中，非直角棱鏡52和光導(dǎo)管53和54相互結(jié)合，而低折射率材料層56A和56B位于它們之間。因此，與第一實(shí)施例中描述的相同，穿過(guò)入射一側(cè)的光導(dǎo)管53傳播的光可穿過(guò)非直角棱鏡52，有效引導(dǎo)至出射一側(cè)的光導(dǎo)管54，而不會(huì)投影在光路的外部，這與其間具有氣隙的結(jié)構(gòu)相同。此外，還可以獲得與第一實(shí)施例相同的效率。
下文將描述在包括第一和第二實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件41和51的情況下，能夠在上述的低折射率材料層的界面上發(fā)生全反射的條件。參看圖12，表示光導(dǎo)路徑(101、102、103)的偏轉(zhuǎn)角，以及θ表示穿過(guò)光導(dǎo)路徑101的光的輻射角。nA表示低折射率材料層104的折射率，nG表示光導(dǎo)路徑(101、102、103)的折射率。如果利用光學(xué)系統(tǒng)的F值表述輻射角θ，則1/F＝2nG.sin(θ)。在這種情況下，當(dāng)滿足以下三個(gè)條件時(shí)可在低折射率材料層104的界面上實(shí)現(xiàn)全反射
1)cos(φ-θ)＜nA/nG2)cos(θ+φ/2)＞1/nG3)cos(θ)＞nA/nG接下來(lái)，將針對(duì)用于投影光學(xué)裝置中的復(fù)合光學(xué)元件，闡述采用了根據(jù)實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件的投影光學(xué)裝置。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的投影光學(xué)裝置。配置根據(jù)實(shí)施例的投影光學(xué)裝置，用根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的其兩側(cè)均具有抗反射膜的低折射率材料層來(lái)取代上述圖5所示投影光學(xué)裝置中的改變光路的光學(xué)元件與其他相對(duì)的光學(xué)元件之間的氣隙。
圖13示出了與圖5具有類似配置的根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)裝置(光學(xué)投影儀)61，其包括白光源62；對(duì)應(yīng)于紅、綠和藍(lán)的成像光閥63R、63G和63B；照明光學(xué)系統(tǒng)64，用來(lái)將從白光源62發(fā)出的光分成紅光、綠光和藍(lán)光的波段，以使得各個(gè)波段的光進(jìn)入相應(yīng)的成像光閥63R、63G、63B。此外，投影光學(xué)裝置包括正交棱鏡65和投影透鏡66，正交棱鏡65是將利用成像光閥(一種光學(xué)元件)63R、63G、63B根據(jù)圖像信息分別調(diào)制出的色光進(jìn)行合成的光學(xué)元件。
照明光學(xué)系統(tǒng)64包括引導(dǎo)白光源62發(fā)出的光的錐形光導(dǎo)管67、用來(lái)將白光源62發(fā)出的光分成P波和S波的偏振分束器68、設(shè)置在偏振分束器68的一個(gè)出射面上的1/2波片69、以及設(shè)置在偏振分束器68另一個(gè)出射面上并垂直地彎曲光路的第一直角棱鏡70。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)64包括第一二向棱鏡71、第二直角棱鏡73和第二二向棱鏡75，其中第一二向棱鏡71是用來(lái)分光的光學(xué)元件，其設(shè)置在1/2波片69和第一直角棱鏡70的出射面上；第二直角棱鏡73設(shè)置在第一二向棱鏡71的一個(gè)出射面上，兩者間還具有一光導(dǎo)管72；第二二向棱鏡75設(shè)置在第一二向棱鏡71的另一個(gè)出射面上，兩者間還具有一光導(dǎo)管74。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)64包括第三直角棱鏡77和第四直角棱鏡79，其中第三直角棱鏡77設(shè)置在第二二向棱鏡75的一個(gè)出射面上，并且兩者間還具有一光導(dǎo)管76；第四直角棱鏡79設(shè)置在第三直角棱鏡77的出射面上，兩者間還具有一光導(dǎo)管78。
第一二向棱鏡71透射第一色光，例如紅光，并反射第二色光和第三色光，例如藍(lán)光和綠光。第二二向棱鏡75透射第二色光，例如藍(lán)光，并反射第三色光，綠光。第二直角棱鏡73的出射面面對(duì)，例如，紅光成像光閥63R。
第二二向棱鏡75的另一出射面面對(duì)，例如，綠光成像光閥63G。第四直角棱鏡79的出射面面對(duì)，例如，藍(lán)光成像光閥63B。
成像光閥63R、63G和63B由例如液晶面板和偏振板形成。分束器68例如透射P波并反射S波。
此外，根據(jù)該實(shí)施例，諸如偏振分束器68、第一和第二二向棱鏡71和76、第一、第二、第三和第四直角棱鏡70、73、77和79，以及正交棱鏡65之類的改變光路的元件，均結(jié)合至設(shè)置在改變光路的元件的入射面和/或出射面上的光學(xué)元件。改變光路的元件和其他光學(xué)元件通過(guò)根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的其兩側(cè)均層積有抗反射膜的低折射率材料層(下文中稱為IAF層入射角膜)80[80a、80b、80c、80d、80e1、80e2、80f1、80f2、80f3、80g、80h、80i]互相連接。下文將詳細(xì)描述通過(guò)IAF層80結(jié)合的復(fù)合光學(xué)元件。
在投影光學(xué)裝置61中，與圖5中類似，從白光源62發(fā)出的光被引導(dǎo)至錐形光導(dǎo)管67，并入射到偏振分束器68上。作為進(jìn)入偏振分束器68的光分出的一個(gè)分量的P波透射通過(guò)偏振分束器68，并由1/2波片69轉(zhuǎn)換成S波，入射到第一二向棱鏡71上。另一方面，作為偏振分束器68分出(反射出)的另一分量的S波被第一直角棱鏡70垂直地彎曲，入射到第一二向棱鏡71上。
進(jìn)入第一二向棱鏡71的光被分光。分出的紅光透射通過(guò)二向棱鏡71，并穿過(guò)光導(dǎo)管72和第二直角棱鏡73入射到紅光成像光閥63R上。另一方面，分出的綠光和藍(lán)光被二向棱鏡71反射，引導(dǎo)至光導(dǎo)管74，進(jìn)入第二二向棱鏡75以被分光。具體而言，分出的綠光被二向棱鏡75反射，入射到綠光成像光閥63G上。分出的藍(lán)光透射通過(guò)二向棱鏡75，穿過(guò)光導(dǎo)管76、第三直角棱鏡77、光導(dǎo)管78和第四直角棱鏡79，入射到藍(lán)光成像光閥63B上。
各個(gè)成像光閥63R、63G和63B根據(jù)圖像信息調(diào)制出的紅光、綠光和藍(lán)光的色光組份進(jìn)入正交棱鏡65并被合成。合成的圖像信息光被投影透鏡66放大，并投影到屏幕上。
在根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)裝置61中，在構(gòu)成投影光學(xué)裝置61的多個(gè)光學(xué)元件之中，具體地說(shuō)，在照明光學(xué)系統(tǒng)64、圖像顯示設(shè)備63(63R、63G和63B)、正交棱鏡65等之中，包括改變光路的光學(xué)元件的多個(gè)光學(xué)元件相互結(jié)合，而IAF層80位于兩者之間。正如之前所述的，多個(gè)光學(xué)元件利用取代了現(xiàn)有技術(shù)中的氣隙的IAF層80而整體地連接，因此，多個(gè)光學(xué)元件可構(gòu)成一個(gè)復(fù)合光學(xué)元件，因而提高了個(gè)體光學(xué)元件之間的定位精度，并提高了整個(gè)裝置的可靠度。在光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建成一個(gè)模塊的情況下，多個(gè)光學(xué)元件可集成為一個(gè)組件，消除了現(xiàn)有技術(shù)中的氣隙，并因此，使得裝置具有更小的尺寸并且更為堅(jiān)固。另外，在沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)中的氣隙的情況下，將減少反射表面的數(shù)目，并因而提高了光的透射率。此外，由于光學(xué)表面之間通過(guò)位于中間的IAF層80而相互結(jié)合，所以可以完成精確的裝配。
因而，利用根據(jù)本實(shí)施例的投影光學(xué)裝置61，提供了這樣一種投影光學(xué)裝置，更明確地是一種投影顯示設(shè)備，其對(duì)光源發(fā)出的光具有很好的利用效率并且該設(shè)備很緊湊和堅(jiān)固。
圖14示出了圖13所示的投影光學(xué)裝置61，該裝置的有關(guān)部分被分成部分I、II、III和IV。圖15至18是示出投影光學(xué)裝置61中的部分I、II、III和IV的各個(gè)復(fù)合光學(xué)元件的示圖。
圖15A對(duì)應(yīng)于部分I，示出的復(fù)合光學(xué)元件包括光導(dǎo)管67、偏振分束器68、1/2波片69、第一直角棱鏡70和二向棱鏡71，上述元件通過(guò)兩者間的IAF層80而相互結(jié)合。具體而言，光導(dǎo)管67結(jié)合至偏振分束器68的入射面，IAF層80a位于兩者之間。偏振分束器68的一個(gè)出射面結(jié)合至第一直角棱鏡70的入射面，IAF層80c位于兩者之間。設(shè)置在偏振分束器68的另一出射面上的1/2波片69的出射面和第一直角棱鏡70的出射面結(jié)合至第一二向棱鏡71的入射面，IAF層80b位于中間。在該復(fù)合光學(xué)元件中，在光導(dǎo)管67中傳播的光被分光并改變而不會(huì)泄漏到外部。因此，如箭頭所示，所有傳播的光進(jìn)入二向棱鏡71。
如圖15B所示，在上述各個(gè)光學(xué)元件67、68、70、69和71是簡(jiǎn)單地連接在一起的情況下，如箭頭所示，光可能部分地泄漏到外部，損害了光學(xué)元件的功能。
圖16A對(duì)應(yīng)于部分II，示出的復(fù)合光學(xué)元件包括偏振分束器68、1/2波片69、第一直角棱鏡70(在本附圖中作為一個(gè)部件示出)、二向棱鏡71和光導(dǎo)管72和74，這些元件分別結(jié)合到第一二向棱鏡71的入射面和出射面上，IAF層80位于兩者之間。具體而言，部件(68、69、70)的出射面結(jié)合至第一二向棱鏡71的入射面，IAF層80b位于兩者之間。第一二向棱鏡71的一個(gè)出射面結(jié)合至光導(dǎo)管74，IAF層80d位于兩者之間。在這個(gè)復(fù)合光學(xué)元件中，從部件(68、69、70)進(jìn)入的光通過(guò)二向棱鏡71傳播進(jìn)入光導(dǎo)管72或光導(dǎo)管74中，而不會(huì)如箭頭所示泄漏到光路的外部。
如圖16B所示，在上述各個(gè)光學(xué)元件(68、69、70)、71和74是簡(jiǎn)單地連接在一起的情況下，如粗箭頭所示，光可能部分地泄漏到外部，而損害光學(xué)元件的功能。
圖17A對(duì)應(yīng)于部分III，示出的復(fù)合光學(xué)元件包括光導(dǎo)管74、第二二向棱鏡75、綠光成像光閥63G、光導(dǎo)管76、第三直角棱鏡77和光導(dǎo)管78，上述元件結(jié)合至第二二向棱鏡75的入射面和出射面上，以及結(jié)合至第三直角棱鏡77的入射面和出射面上，IAF層80位于兩者之間。具體而言，第二二向棱鏡75的入射面結(jié)合至光導(dǎo)管74，IAF層80g位于兩者之間。第二二向棱鏡75的一個(gè)出射面結(jié)合至綠光成像光閥63G的入射面，IAF層80f3位于兩者之間。設(shè)置在第二二向棱鏡75的另一個(gè)出射面上的光導(dǎo)管76結(jié)合至第三直角棱鏡77的入射面，IAF層80h位于兩者之間。第三直角棱鏡77的出射面結(jié)合至光導(dǎo)管78，IAF層80i位于兩者之間。在整個(gè)復(fù)合光學(xué)元件中，所有光均傳播進(jìn)入綠光成像光閥63G或光導(dǎo)管78中，而不會(huì)泄漏到由箭頭指出的光路的外部。
如圖17B所示，在上述各個(gè)光學(xué)元件74、75、63G、77和78是簡(jiǎn)單地連接在一起的情況下，光可能如粗箭頭所示部分地泄漏到光路的外部，而損害光學(xué)元件的功能。
圖18A對(duì)應(yīng)于部分IV，示出的復(fù)合光學(xué)元件包括光導(dǎo)管78、第四直角棱鏡79和藍(lán)光成像光閥63B，上述元件相互結(jié)合，IAF層80位于兩者之間。具體而言，光導(dǎo)管78結(jié)合至第四直角棱鏡79的入射面，IAF層80e2位于兩者之間。第四直角棱鏡79的出射面結(jié)合至藍(lán)光成像光閥63B，IAF層80f2位于兩者之間。在這個(gè)復(fù)合光學(xué)元件中，光進(jìn)入藍(lán)光成像光閥63B中，而不會(huì)如箭頭所示泄漏到光路的外部。
如圖18B所示，在上述各個(gè)光學(xué)元件78、79和63B是簡(jiǎn)單地連接在一起的情況下，光可能如粗箭頭所示部分地泄漏到光路的外部，而損害光學(xué)元件的功能。
圖13僅僅示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)裝置，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)元件還適用于各種其他類型的投影光學(xué)裝置。例如，具有偏振板的液晶面板可用作成像光閥63，而作為另一種光閥的DMD元件以及其他元件也可用作成像光閥。此外，超高壓汞燈、激光源和其他光源也可用作光源62。另外，雖然在上述實(shí)施例中使用了一個(gè)白色色光源，還可以使用紅色、綠色和藍(lán)色的三色光源。當(dāng)然，諸如照明光學(xué)系統(tǒng)之類的投影光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)可根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)裝置還可用作電學(xué)轉(zhuǎn)換圖像的投影儀、可簡(jiǎn)單地投影圖像的幻燈機(jī)等。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其他因素可在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍中進(jìn)行多種修改、組合、再組合和改變。
本發(fā)明包含有關(guān)在2006年4月18日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)JP2006-114855的主題，該申請(qǐng)全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合光學(xué)元件，包括多個(gè)光學(xué)元件，其中至少一個(gè)所述光學(xué)元件由改變光路的元件形成，并且所述光學(xué)元件中的其他光學(xué)元件結(jié)合至所述改變光路的元件的入射面和/或出射面，低折射率材料層位于結(jié)合的兩者之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合光學(xué)元件，其中所述低折射率材料層具有λ/4或更大的厚度，其中λ表示采用的光的波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合光學(xué)元件，其中多個(gè)由具有一個(gè)或多個(gè)層的光學(xué)膜形成的抗反射膜層積在與所述低折射率材料層接觸的表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的復(fù)合光學(xué)元件，其中所述抗反射膜形成為相對(duì)于位于中間的所述低折射率材料層具有對(duì)稱的膜厚度和材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合光學(xué)元件，其中滿足以下關(guān)系cos(φ-θ)＜nA/nG＜cos(θ)其中，nA表示所述低折射率材料層的折射率；nG表示所述光學(xué)元件的折射率，θ表示光學(xué)系統(tǒng)的輻射角，以及φ表示光路被所述改變光路的元件彎曲的角度。
6.一種投影光學(xué)裝置，包括復(fù)合光學(xué)元件，其包括多個(gè)光學(xué)元件，其中至少一個(gè)所述光學(xué)元件由改變光路的元件形成，并且所述光學(xué)元件中的其他光學(xué)元件結(jié)合至所述改變光路的元件的入射面和/或出射面，低折射率材料層位于結(jié)合的兩者之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的投影光學(xué)裝置，其中所述低折射率材料層具有λ/4或更大的厚度，其中λ表示采用的光的波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的投影光學(xué)裝置，其中多個(gè)由具有一個(gè)或多個(gè)層的光學(xué)膜形成的抗反射膜層積在與所述低折射率材料層接觸的表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的投影光學(xué)裝置，其中所述抗反射膜形成為相對(duì)于位于中間的所述低折射率材料層具有對(duì)稱的膜厚度和材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的投影光學(xué)裝置，其中滿足以下關(guān)系cos(φ-θ)＜nA/nG＜cos(θ)其中，nA表示所述低折射率材料層的折射率；nG表示所述光學(xué)元件的折射率，θ表示光學(xué)系統(tǒng)的輻射角，以及φ表示光路被所述改變光路的元件彎曲的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合光學(xué)元件。該復(fù)合光學(xué)元件包括多個(gè)光學(xué)元件，在這些光學(xué)元件中至少一個(gè)光學(xué)元件由改變光路的元件形成，其他光學(xué)元件結(jié)合至該改變光路的元件的入射面和/或出射面，低折射率材料層位于結(jié)合的兩者之間。
文檔編號(hào)G03B21/14GK101068327SQ20071010970
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者植田充紀(jì), 大島宜浩, 山本和利, 豐田清, 和食敦彥, 加藤佑嗣, 奧利弗·里波爾, 胡安·M·泰吉羅 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社, 索尼德國(guó)有限責(zé)任公司