專利名稱：偏振元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏振元件，該元件具有影響入射到元件上的非偏振光束中至少一個(gè)偏振分量方向的第一層，其偏振分量具有不同的偏振方向。
本發(fā)明還涉及一種圖象投影儀，在該投影儀中，按照本發(fā)明至少有一個(gè)圍繞圖象顯示板的偏振器作為偏振元件的第一層或第二層，并且還涉及一種第一偏振器或圖象顯示板，和用偏振器與檢偏器做為偏振元件的圖象投影儀。
欲起偏非偏振光，可利用任何類型的起偏器。最為廣泛了解的一種是吸收無用方向偏振光的吸收偏振器。此種偏振器的缺點(diǎn)是非偏振光大約50％的能量被損失。并且例如在圖象投影儀中，當(dāng)采用高能量輻射源時(shí)起偏器可能會(huì)被嚴(yán)重地加熱，這會(huì)對(duì)制造起偏器的材料有害，并導(dǎo)致起偏器的損壞。為了盡可能地去除這種發(fā)熱的有害影響，配置了一種昂貴的冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)又嚴(yán)重地影響了裝置的緊湊性。
另一種類型的起偏器是一種例如在英國專利申請(qǐng)GB2166562中所描述的偏振元件。該申請(qǐng)中描述的偏振元件包括一含有液晶材料區(qū)域和透明各向同性材料在層平面所在方向上交替出現(xiàn)的區(qū)域的層，由此形成的結(jié)構(gòu)可做為一個(gè)衍射光柵。液晶材料分子主軸的取向平行于衍射光柵的槽。通過在形成衍射光柵的襯底之間設(shè)置電極，液晶分子的取向以及由此入射到元件上的光束的衍射方向可發(fā)生改變。這種偏振器透過需要的方向上的光，而從光路上偏折無用方向的光。
這種偏振器損壞的可能性很小，因?yàn)闊o用方向上的光不再被偏振器吸收。但這種偏振器仍然存在一個(gè)缺陷，即入射到元件上的非偏振光其能量的一半都因無用方向的偏振光從原光束中折射而損失。當(dāng)這種元件用于期望圖象具有高亮度的裝置中如圖象做為偏振器時(shí)，仍希望使用高強(qiáng)度的光源。但是，這種光源要耗用較大的電流量并在裝置中散發(fā)較多的熱量，因此仍需要采取冷卻措施。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種偏振元件，在該裝置中非偏振光的大分量被轉(zhuǎn)化成具有合適方向的偏振光，而由于發(fā)熱使元件損壞的可能性很小，不需特別的冷卻措施，此外，元件非常平展，使得采用該元件的裝置采用非常緊湊的形式。
為此，本發(fā)明的偏振元件之特點(diǎn)在于元件還有一個(gè)影響入射到其上的至少一束偏振光方向的第二層，以及一個(gè)至少放置在偏振光路徑中的偏振旋轉(zhuǎn)層。
一非偏振光束被第一層分解為兩束具有不同偏振方向的組份，并以不同的方向傳播。光束組份的軸因而有輕微的分歧。
第二層又使這種分歧減小，從而使得最大量的光束落在設(shè)置在元件之后的光學(xué)組件的孔徑內(nèi)。
在偏振旋轉(zhuǎn)層中，至少一束光組份的相位被延遲，使得相關(guān)分量的偏振方向轉(zhuǎn)過一個(gè)給定的角度。如果非偏振光被第一層分解成兩個(gè)互相垂直的偏振光束，并且如果這兩束中的一束旋轉(zhuǎn)90°，則透過偏振旋轉(zhuǎn)層的光束分量實(shí)際上將有相同的偏振方向。
因?yàn)槠鹌倪@三個(gè)組份只吸收不明顯的光量，這實(shí)際上就是沒有因發(fā)熱而損壞元件的危險(xiǎn)，并且非偏振光的大分量被轉(zhuǎn)化成具有相同偏振方向的偏振光。因此，不需要用特別高強(qiáng)度的光源和采取特別的冷卻措施。
本發(fā)明偏振元件的第一個(gè)實(shí)施例之特點(diǎn)在于，偏振旋轉(zhuǎn)層設(shè)置在第一層和第二層之間。
第一層把非偏振光分解成兩束沿不同方向傳播的偏振光。這兩個(gè)偏振分量照射到能確保離開此層的分量具有相同偏振方向的偏振旋轉(zhuǎn)層上。隨后光束被第二層會(huì)聚。
本發(fā)明偏振元件另一個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn)在于，第一層和第二層按照第一和第二區(qū)域的依次在上述層所在的平面方向上交替地設(shè)置，并且其中一個(gè)區(qū)域中包括折射率為no和ne的雙折射材料，另一個(gè)區(qū)域包括折射率為np的各向同性材料，其中no＝np或ne＝np。
共同構(gòu)成入射到第一層的第一和第二區(qū)域界面上光的光分量，其偏振方向可通過選擇用于第一或第二區(qū)域的材料而加以影響，折射率no或ne中的一個(gè)等于鄰近區(qū)域中各向同性材料的折射率np。例如，如果no＝np，則正常光在第一和第二區(qū)域之間界面處的折射率將不會(huì)有任何不同并且繼續(xù)無折射地通過，而具有垂直于透過光束的偏振方向的光即非常光將受到折射。發(fā)生折射的角度由第一和第二區(qū)域折射率的差別決定。如果ne＝np，非常光將無折射地穿過相關(guān)的層，而正常光將被折射。
入射光傳播的初始方向與折射方向的夾角由下式給出γ＝acos(αne/(npcosα))+α-90°在此，α是第一層的法線方向和該層中第一第二區(qū)域之間界面所成的角。
第二層的第一第二區(qū)域界面處以類似的方式發(fā)生折射。第一第二區(qū)域的選擇使得在偏振方向被偏振旋轉(zhuǎn)層旋轉(zhuǎn)的光束分量被第二層折向未折射光束。
在這種情況中偏振旋轉(zhuǎn)層僅對(duì)其中一個(gè)偏振光束作用。其它的光束無折射地通過。
本發(fā)明偏振元件另一個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn)在于，no，1＝np，1適用于第一層，并且第一層分子的主軸位于第一層的平面內(nèi)，并平行于第一和第二區(qū)域的垂直方向。
本發(fā)明偏振元件另一個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn)在于，no，2＝np，2適用于第二層，并且第二層分子的主軸垂直于第二層的平面。
如果np＝no與上述的第一第二層中分子的取向等條件結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)正常光通過而非常光被折射。
如果np＝ne并且第一層和第二層中分子的主軸垂直于前述的取向，非常光將通過而正常光將被第一和第二層折射。
本發(fā)明偏振元件另一個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn)在于，偏振旋轉(zhuǎn)層包括單軸取向的分子，沿分子在旋轉(zhuǎn)層上取向的軸在第一層上的投影實(shí)際上平行于第一層的分子主軸。
偏振旋轉(zhuǎn)層此種方式的設(shè)置，使得垂直入射的偏振光保持其偏振方向，并且以非垂直角度入射的偏振光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
這一點(diǎn)通過把單軸取向分子的軸定位在與該層的正方向成θ角的平面上來實(shí)現(xiàn)。沿偏振旋轉(zhuǎn)層分子的軸的投影與第一層中分子的主軸方向一致。非垂直入射的光線以相對(duì)于方向?yàn)棣媒堑姆较蛘凵?。θ角度值、厚度d和偏振旋轉(zhuǎn)層材料的折射率之差值等由γ決定。這三個(gè)參數(shù)確定了相關(guān)的偏振分量偏振方向所轉(zhuǎn)過的角度。通過最優(yōu)化地選取這三個(gè)參數(shù)可獲得90度的旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明偏振元件另一個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn)在于，旋轉(zhuǎn)偏振層包括單軸取向的分子，這些分子的取向軸在該層平面上，而該層相對(duì)于第一層傾斜一個(gè)角度，故該層上單軸分子的軸以該角度在第一層上的投影實(shí)際上平行于第一層分子的主軸。
單軸分子的軸的取向不與層的正方向夾θ角，則分子可位于層平面上，而該層本身傾斜一θ角。
本發(fā)明偏振元件另一個(gè)特別實(shí)施例的特點(diǎn)在于，旋轉(zhuǎn)偏振層是一個(gè)液晶層，它按矩陣的形式被分成能夠獨(dú)立驅(qū)動(dòng)并因而構(gòu)成顯示板的單元。
非常光和正常光的方向被第一層彼此分開。通過向液晶矩陣的象素施加一電場，可確保每個(gè)象素的兩個(gè)偏振方向各自保持自己的偏振方向。接下來，為了會(huì)聚光束分量的軸，每個(gè)偏振分量入射到一個(gè)在入射方向上無限制讓兩分量之一通過而限制另一個(gè)的第二層上。結(jié)果是一個(gè)象素束包含兩個(gè)實(shí)際上互相平行的分離的偏振分量。
如果不向液晶矩陣的象素施加電場，被第一層分解的非偏振光的兩個(gè)偏振分量在象素位置其偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，并再構(gòu)成兩個(gè)互相垂直的偏振分量，甚至被第二層進(jìn)一步折射。至此，產(chǎn)生兩個(gè)方向夾角大于0°的偏振分量。
本發(fā)明偏振元件另一實(shí)施例的特點(diǎn)在于，第二層是一個(gè)對(duì)偏振不敏感的折射層。
非偏振光被第一層分解為兩相互垂直偏振的光束分量。一離開第一層，這兩分量即構(gòu)成一角度。兩光束中其中一束的光路位于第二平面，與入射到平面上的偏振分量的偏振方向無關(guān)，第二平面將此光束分量折射到平行于無限制通過第一層的光束分量。其后，在折射光束的光路上或未折射光束的光路上設(shè)置偏振旋轉(zhuǎn)元件，以使得兩光束的偏振方向彼此相同。以這種方式可獲得偏振方向大致相同的平行光束。
偏振旋轉(zhuǎn)元件和第二層的順序可以互換，因?yàn)榈诙拥恼凵渑c偏振無關(guān)。
本發(fā)明如上所述可實(shí)現(xiàn)偏振分量分解的偏振元件另一個(gè)實(shí)施例特點(diǎn)在于，第一層和第二層作為第一和第二區(qū)域的連續(xù)在上述層所在的平面方向上交替地設(shè)置，并且其中一個(gè)區(qū)域中包括折射率為no和ne的雙折射材料，另一個(gè)區(qū)域包括折射率為np的各向同性材料，其中no＝np或ne＝np，其特點(diǎn)還在于第二層包括一種各向同性材料。
本發(fā)明的各個(gè)方面從以下對(duì)實(shí)施例的描述得以闡明。
在附圖中

圖1a和1b是本發(fā)明偏振元件實(shí)施例的透視圖；圖2a和2b是非偏振光入射到包含液晶材料的偏振旋轉(zhuǎn)層元件的透過本發(fā)明的偏振元件的光路示意圖。
圖3是本發(fā)明偏振元件的示意圖，其中第二層與偏振無關(guān)；圖4是圖象投影儀的示意圖，圖中圖象顯示板的偏振器或圖象顯示板本身作為本發(fā)明的偏振元件；圖1a中所示的偏振元件1有一個(gè)第一層3和一個(gè)第二層5。第一層3影響共同構(gòu)成入射到元件1上非偏振光b的分量之一的方向，第二層5依據(jù)光的偏振方向影響入射到該層上的偏振分量的方向。此外，偏振旋轉(zhuǎn)層7設(shè)置在第一層3和第二層5之間。
第一層3包括第一區(qū)域9和第二區(qū)域11。這兩個(gè)區(qū)域中有一個(gè)區(qū)域例如第一區(qū)域9包括一種具有正常折射率no，1和非常折射率ne，1的雙折射材料。然后，第二區(qū)域就包括一種折射率為np，1的各向同性的材料。當(dāng)一非偏振光b入射到第一層3上時(shí)，如果no，1＝np，1，正常光在第一和第二區(qū)域的界面4處將不會(huì)發(fā)生折射率的變化，并因而無折射地通過。這些光線共同構(gòu)成第一光束分量b1。但非常光將因?yàn)閚e，1≠np，1而經(jīng)受折射率的不同，并因此相對(duì)于正常光而發(fā)生折射。這些光線共同構(gòu)成光束分量b2。圖中只畫出了主光線。第一層上的入射光方向和折射方向所夾的角度由下式給出γ＝acos(ne，1/(np，1cosα))+α-90°其中α是第一層和該層第一和第二區(qū)域的界面4正方向的夾角。
被分解成偏振方向互相垂直的兩分量b1，b2的光束b，入射到偏振旋轉(zhuǎn)層7上，該光束由主光線上的雙箭頭表示。偏振旋轉(zhuǎn)層7包括單軸分子。所給光束分量的偏振方向轉(zhuǎn)過的角度，由沿層7中分子軸向相對(duì)于該層正方向的夾角(θ)、層7的厚度和在該層內(nèi)的折射率Δn決定。如果兩光束b1，b2互相垂直偏振，并且偏振旋轉(zhuǎn)層導(dǎo)致非垂直入射其上的光線旋轉(zhuǎn)90°，側(cè)穿過偏振旋轉(zhuǎn)層后光束分量具有大致相同的偏振方向。但是，光束的軸將仍然發(fā)散。通過使這些光束分量相繼地入射到與第一層3類型基本相同的第二層5上，可減輕發(fā)散，使得光束的整個(gè)孔徑減小。為此目的，第二層5也由第一區(qū)域10和第二區(qū)域12構(gòu)成。例如第一區(qū)域10包括折射率為no，2和ne，2的雙折射材料，第二區(qū)域包括一種折射率為np，2的各向同性材料。第一和第二層的雙折射材料可以相同但也可不同。對(duì)于no,2＝np，2正常光在界面6處的折射率無任何不同并因而無折射地通過，而此時(shí)非常光被折射。通過使該層中分子的主軸取向垂直于層平面，非常光將折射到正常光方向，換言之，光束各分量將會(huì)聚。
如果在第一層3中np＝no，第一層3中雙折射材料的分子主軸位于第一層3的平面上平行于區(qū)域9、11的縱向，并且如果在第二層5中np＝no，第二層5中雙折射材料的分子主軸垂直于此第二層的平面，則層3、和層5將透過正常光、折射非常光。該實(shí)施例示于圖1a。
如果np＝ne，第一層3中雙折射材料的分子主軸位于第一層3的平面上但垂直于槽的縱向，并且如果在第二層5中np＝ne，第二層5中雙折射材料的分子主軸垂直于此第二層的平面，則非常光將透過這兩層而正常光將被折射。該實(shí)施例示于圖1b。
第一第二層結(jié)合的可能性不受上述實(shí)施例的局限。但所述的實(shí)施例相對(duì)較易制作。對(duì)于第一層3可保持np＝no，反之，對(duì)于第二層5可保持np＝ne。
為了讓偏振旋轉(zhuǎn)層7把入射到其上的光的偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，沿偏振旋轉(zhuǎn)層7取向的單軸分子的軸，其投影應(yīng)與第一層3中雙折射材料的分子主軸一致。
折射率no和ne以及第一層3的角度α確定了γ這一由折射后的偏振分量b2和正在行進(jìn)的偏振分量b1圍成的角度。根據(jù)γ值，角度θ和厚度d以及所需的偏振旋轉(zhuǎn)層7的折射率之差Δn可以確定。通過這些參數(shù)的最優(yōu)化選取，可實(shí)現(xiàn)讓一個(gè)偏振分量偏振方向不受影響地通過，而另一偏振分量的偏振方向?qū)⑿D(zhuǎn)90°。
不用單軸分子的取向軸與垂直于偏振旋轉(zhuǎn)層7的平面夾θ角，分子軸可交替地位于層7平面上，該層可傾斜一θ角度。
位于第一和第二區(qū)域3，5、10，12之間的界面4，6結(jié)合構(gòu)成一平面，平面形狀例如可以是正弦波形，鋸齒波形，Z字結(jié)構(gòu)或方塊形等。Z字結(jié)構(gòu)在行進(jìn)的光束兩側(cè)產(chǎn)生未被折射的分量和折射的分量。但鋸齒結(jié)構(gòu)是非對(duì)稱的，并產(chǎn)生一個(gè)行進(jìn)的光束及一個(gè)折射的光束。
第一層3例如可通過蝕刻單晶硅片或在一襯底上機(jī)械刻槽從而在硅片或襯底上提供一個(gè)光柵形狀來制作。接著此襯底可在一種雙折射材料中復(fù)制。特別適合通過這種技術(shù)制作上述偏振元件的雙折射材料公知的是一種例如公開在歐洲專利申請(qǐng)EP0213680(PHN11.472)中的各向同性網(wǎng)格以及公開在歐洲專利申請(qǐng)EP0451905(PHN13.299)中的各向同性膠體。當(dāng)使用同樣適合的LC聚合物或olygomers、定向的聚合物和輕質(zhì)玻璃形狀的液晶材料時(shí)，可直接將所需的結(jié)構(gòu)壓入材料中(模壓的聚合物)。當(dāng)使用各向同性的晶體時(shí)，機(jī)械設(shè)置該結(jié)構(gòu)。
圖2a和2b是偏振元件的一個(gè)實(shí)施例。其中，偏振旋轉(zhuǎn)層7包括一種液晶材料，圖中還示出了正常光和非常光對(duì)受激勵(lì)的單元(a)和未受激勵(lì)單元(b)的照射。例如，單元包括其間設(shè)置有LC材料的兩個(gè)玻璃板。透明電極如ITO設(shè)置在LC側(cè)邊的每個(gè)玻璃襯底上。
基于TN(扭曲向列相)效應(yīng)，STN(超扭曲向列相)效應(yīng)或鐵電效應(yīng)的材料可用于該單元。這些材料的每一種都能夠?qū)е?0°的旋轉(zhuǎn)。第一層3和第二層5可按以下使用。
當(dāng)非偏振光b入射到第一層3上時(shí)，將被分解成互相垂直偏振的兩分量b1和b2，其傳播方向構(gòu)成角。圖2對(duì)在非激勵(lì)狀態(tài)下引起偏振旋轉(zhuǎn)的單元進(jìn)行解釋。
當(dāng)電場施加到液晶上時(shí)，可保證每個(gè)偏振分量在其通過液晶層7時(shí)偏振的方向維持不變。兩個(gè)不同的偏振分量b1和b2相繼以不同的角度入射到第二層5上，在那里其中一束偏振光如b2被折射到平行于在那里的另一個(gè)偏振光。平行光b’由彼此分離的偏振光束構(gòu)成。
如果沒有電場施加到液晶材料上，被第一層3分解的兩偏振分量b1和b2將分別旋轉(zhuǎn)90°。結(jié)果是兩分量仍然互相垂直。但是b1的偏振方向是b2的原始偏振方向，反之亦然。結(jié)果是平常光b1和非常光b2彼此折射分開。
用液晶材料作為偏振旋轉(zhuǎn)層的偏振元件可用作一個(gè)圖象顯示板。液晶矩陣中的每個(gè)象素最好對(duì)應(yīng)于由第一和第二層中的區(qū)域9，11；10，12形成的結(jié)構(gòu)的半周期。通過向象素提供圖象信息，偏振光束的偏振方向被偏振旋轉(zhuǎn)層在此象素位置轉(zhuǎn)過的角度可以確定。在偏振元件第二層的折射將隨這個(gè)角度有所不同，并且無用的光線以所述的方式從光路中被反射掉，如美國專利US-A4,613,207。以這種方式，不需要的光線將不會(huì)到達(dá)投影透鏡，并得到灰度階。
圖3是本發(fā)明偏振元件的另一實(shí)施例。第一層3與上述的第一層作用類似。第二層5為各向同性。這一層的折射與偏振無關(guān)，以致層5可設(shè)置在偏振旋轉(zhuǎn)層7的前和后。非偏振光b入射到第一層3上被分解成兩互相垂直偏振的分量b1和b2。第二層5再使受折射的光b2重新平行于另一分量b1。確保b2偏振方向轉(zhuǎn)變成b1偏振方向的偏振旋轉(zhuǎn)層7設(shè)置在b2的光路中。在激勵(lì)或非激勵(lì)狀態(tài)，偏振旋轉(zhuǎn)層例如可以是λ/2波片或可使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的液晶單元。從而形成一個(gè)基本上具有相同偏振方向的平行光束。
圖4是一個(gè)圖象投影儀15，其中圖象顯示板21的起偏器17作為本發(fā)明的偏振元件。檢偏器19可類似地用作圖1a和1b中偏振元件的第一和第二層。從光源23發(fā)出的光通過會(huì)聚透鏡入射到圖象顯示板21之前的偏振器17上。如果采用傳統(tǒng)的偏振器，大約有50％的光被吸收并僅有所需方向偏振的光透向圖象顯示板21。如果起偏器17用作本發(fā)明的偏振元件，則無用方向的偏振光不再被吸收，但首先被從所需的偏振方向中折射分離，接著其偏振方向旋轉(zhuǎn)并再相對(duì)于入射方向折射，以致于光源出射的最大光量在適當(dāng)?shù)钠穹较蛉肷涞綀D象顯示板上。在這種情況中偏振元件實(shí)際上用做預(yù)起偏器。光束的偏振方向根據(jù)被顯示的圖象由圖象顯示板21調(diào)制。然后調(diào)制光束入射到檢偏器19上。如果檢偏器類似地用作圖1a或1b中偏振元件的第一和第二層，則不用于形成圖象的光將不被吸收但將從光路中被折射掉。為簡單起見，來自檢偏器19的光通向由單透鏡27代表的投影透鏡系統(tǒng)，被轉(zhuǎn)換到圖象中。以這種方式用同樣的光源可獲得更高的圖象亮度，因?yàn)楣庠窗l(fā)出的更多的光用于形成圖象。
圖象投影儀的另一個(gè)實(shí)施例是帶有偏振器的圖象顯示板和檢偏器以類似于權(quán)利要求7中所述的偏振元件的方式相接合的儀器，在該儀器中偏振旋轉(zhuǎn)層7由液晶構(gòu)成，液晶層則以矩陣的形式分劃為可被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的單元并作為象素。偏振元件在此同時(shí)作為偏振器和調(diào)制器使用。
權(quán)利要求
1.一個(gè)具有影響入射到元件上的包含不同偏振分量的非偏振光中至少一個(gè)偏振分量方向的第一層的偏振元件，其特征在于元件還包括影響入射到其上的至少一個(gè)偏振束的第二層，和一個(gè)至少設(shè)置在偏振光束之一條光路上的偏振旋轉(zhuǎn)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振元件，其特征在于偏振旋轉(zhuǎn)層設(shè)置在第一和第二層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏振元件，其特征在于第一和第二層作為在層所在方向上交替設(shè)置的第一和第二區(qū)域的聯(lián)結(jié)，其中一個(gè)區(qū)域包括折射率為no和ne的雙折射材料，另一個(gè)區(qū)域包括折射率為np的各向同性材料，其中no＝np或ne＝np。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏振元件，其特征在于對(duì)于第一層no，1＝np，1，還在于第一層分子的主軸位于第一層的平面上并平行于第一和第二區(qū)域的縱向。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的偏振元件，其特征在于對(duì)于第二層no，2＝np，2，還在于第二層分子的主軸垂直于第二層的平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的偏振元件，其特征在于偏振旋轉(zhuǎn)層包括單軸取向分子，其中偏振旋轉(zhuǎn)層上的分子取向軸在第一層上的投影，大致平行于第一層分子的主軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的偏振元件，其特征在于偏振旋轉(zhuǎn)層包括單軸取向分子，并且這些分子的取向軸位于偏振旋轉(zhuǎn)層平面上，該平面相對(duì)于第一層傾斜一角度，其上單軸分子的軸在第一層上的投影大致平行于第一層的分子主軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的偏振元件，其特征在于偏振旋轉(zhuǎn)層是一個(gè)以矩陣的形式分割成可被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的單元并因而構(gòu)成圖象顯示的液晶層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振元件，其特征在于第二層是一個(gè)對(duì)偏振不敏感的折射層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的偏振元件，其特征在于第一層作為在層所在方向上交替設(shè)置的第一和第二區(qū)域的聯(lián)結(jié)，其中的一個(gè)區(qū)域包括折射率為no和ne的雙折射材料，另一個(gè)區(qū)域包括折射率為np的各向同性材料，其中no＝np或ne＝np，并且第二層包括一種各向同性材料。
11.一種圖象投影裝置，包括一個(gè)提供光束的連續(xù)照明系統(tǒng)，一個(gè)包含位于第一偏振器之后和第二偏振器之前的光激活材料的圖象顯示板，和一個(gè)投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于第一偏振器的使用同于權(quán)利要求1至7，9或10中任何一個(gè)中所述的偏振元件。
12.一種圖象投影裝置，包括一個(gè)提供光束的連續(xù)照明系統(tǒng)，一個(gè)包含位于第一偏振器之后和第二偏振器之前的光激活材料的圖象顯示板，和一個(gè)投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于兩偏振器中的至少一個(gè)其使用同于權(quán)利要求1至10中任何一個(gè)中所述的偏振元件的第一或第二層。
13.一種圖象投影裝置，包括一個(gè)提供光束的連續(xù)照明系統(tǒng)，一個(gè)包含位于第一偏振器之后和第二偏振器之前的光激活材料的圖象顯示板，和一個(gè)投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于圖象顯示板和第一第二偏振器一起用做權(quán)利要求8中所述的偏振元件。
全文摘要
偏振元件(1)具有第一層(3)和第二層(5)。當(dāng)非偏振光入射到元件(1)上時(shí)，非偏振光中至少一個(gè)偏振分量的方向?qū)⑹艿降谝粚?3)的影響。這些偏振分量具有不同的偏振方向。第二層影響入射到其上的偏振光方向。偏振旋轉(zhuǎn)層(7)設(shè)置在第一層(3)和第二層(5)之間。通過這種元件(1)，非偏振光可實(shí)際上完全轉(zhuǎn)化成具有偏振方向大體一致的偏振光。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1161086SQ96190890
公開日1997年10月1日 申請(qǐng)日期1996年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月29日
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