本发明专利技术提供能够有效地补偿偏振光的散乱的相位差补偿元件及投射型图像投影装置。具备：双折射层（33），由多个斜方蒸镀膜的层叠膜构成，各斜方蒸镀膜的厚度为使用波长以下；以及Rd－AR膜（32），由折射率不同的两种以上的电介质膜的层叠膜构成，赋予对于双折射层（33）中的斜入射透射光的相位差。Rd－AR膜（32）所赋予的相位差Rd，在所使用的波长频带的任意的波长λ中，入射光角度0°～25°的范围内为1＜Rd（λ）/Rd（λ'）＜1.5（λ＜λ'）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由无机材料形成的具有高耐热性的相位差补偿元件。更具体涉及利用 使用频带的光中因双折射层而形成的面内相位差和因电介质多层膜而形成的斜入射光的 相位差的相位差补偿元件及投射型图像投影装置。本申请以在日本于2013年4月10日申 请的日本专利申请号特愿2013 - 81775及2014年4月9日申请的日本专利申请号特愿 2014 - 80245为基础主张优先权，通过参照该申请，引用到本申请。
技术介绍
-直以来，相位差补偿元件通过石英等的无机光学单晶或高分子延伸膜来制作。 作为相位差补偿元件，无机光学单晶的耐久性、可靠性优异，但是存在原材料费、加工成本 高，另外，相对于入射光角度依赖性较大这一课题。另外，高分子延伸膜是最常用的相位差 补偿元件，但是对于热或UV光线容易老化，在耐久性上存在课题。 另外，作为相位差补偿元件，已知具有斜柱状结构的斜方蒸镀膜(斜方蒸镀相位差 元件)。该斜方蒸镀膜在原理上通过调整膜厚能够设定任意相位差，不仅较容易大面积化， 而且通过大量生产能够谋求低成本化。另外，由于采用无机材料，所以能够提供耐光性/耐 热性优异的相位差补偿元件。 另外，近年来，在投射型图像投影装置中，为了改善对比度特性、视场角特性，采用 利用相位差补偿元件的光学补偿技术。作为利用相位差补偿元件的光学补偿技术，可举出 例如图29所示那样的垂直取向液晶中的黑亮度修正。 垂直取向液晶100在无电压施加状态（黑状态）下液晶分子垂直取向，对于具备该 垂直取向液晶100的反射型光调制元件110垂直入射光束的情况下不会发生双折射。因此， 入射反射型偏光镜120、并成为既定直线偏振光的光束，偏振光不会散乱而再次入射反射型 偏光镜并透射，光不会泄漏到屏幕。 然而，对于以既定角度入射反射型光调制元件110的光，由于发生双折射，所以作 为直线偏振光入射反射型光调制元件110的光束成为椭圆偏振光。其结果，再次入射反射 型偏光镜120的光的一部分到达屏幕，成为对比度恶化的原因。 另外，提出为了抑制横电场造成的液晶分子的取向散乱、或者改善液晶分子的响 应速度，使液晶分子对于反射型光调制元件的面倾斜既定角度(预倾角）。在该情况下，对反 射型光调制元件垂直入射的光束也因双折射而偏振光状态散乱，成为对比度恶化的原因。 作为补偿以上描述的偏振光的散乱、实现最佳偏振光状态的方法，提出了各种方 式。提出了例如将前述的石英等的相位差补偿元件与反射型光调制元件的面平行地设置并 进行相位差补偿的方法(例如，参照专利文献1。）、将高分子膜等的具有双折射的有机材料 等与反射型光调制元件的面平行地设置并进行相位差补偿的方法(例如，参照专利文献2、 3。）等。 然而，在作为光学补偿元件利用加工单晶的方法的情况下，还特别考虑液晶的预 倾角度而想要进行补偿时，需要对结晶轴以既定角度切出，材料的切出、研磨等会需要非常 高的精度，从而需要较高的成本。 另外，若用高分子类的延伸膜连同液晶分子的预倾角度也一起补偿，则需要组合2 轴的相位差膜或多片相位差膜而制作。虽然在该方法中是能够比较容易制作的方法，但是 如前所述对于热或UV光线容易老化，因此存在耐久性课题。 另外，专利文献4中，作为采用电介质材料的薄膜形成的相位差补偿元件，提出了 组合通过高/低折射率材料的交替层叠而形成的负的C 一板（C-Plate)和由2层构成以上 的斜方蒸镀膜形成的〇 -板的相位差补偿元件。该相位差补偿元件通过经高/低折射率材 料的交替层叠形成的具有结构性双折射的负的C 一板来修正对反射型光调制元件的斜入 射光的偏振光的散乱，并通过由2层构成以上的斜方蒸镀膜形成的0 -板来修正因预倾角 而产生的偏振光的散乱。 然而，利用斜方蒸镀进行的0-板的形成，为了显现双折射需要将蒸镀角度规定 在某一范围，从而柱（column)的生长角度会确定为既定宽度。这样生长的斜粒子未必适合 修正因预倾角形成的偏振光的散乱。另外，为了制作负的C 一板记载了要层叠共计80层， 担心会高成本化、准备时间的长时间化。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2005 - 172984号公报； 专利文献2 :日本特开2007 - 101764号公报； 专利文献3 :国际公开第2009/001799号公报； 专利文献4 :日本特开2006 - 171327号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 本专利技术鉴于这样的实情而提出，目的在于提供能够有效地补偿偏振光的散乱的相位差 补偿元件及投射型图像投影装置。 用于解决课题的方案 为了解决上述的课题，本专利技术所涉及的相位差补偿元件，其特征在于，具备：双折射层， 层叠了使用波长以下的厚度的斜方蒸镀膜；以及相位差赋予防反射层，层叠折射率不同的 两种以上的电介质膜，不仅有所述双折射层中的斜入射透射光的相位差，还赋予任意的相 位差。 另外，本专利技术所涉及的投射型图像投影装置，其特征在于，在反射型偏光镜与反射 型光调制元件之间配置有相位差补偿元件，所述相位差补偿元件具备：双折射层，由多个斜 方蒸镀膜的层叠膜构成，各斜方蒸镀膜的厚度为使用波长以下；以及相位差赋予防反射层， 由折射率不同的两种以上的电介质膜的层叠膜构成，不仅有所述双折射层中的斜入射透射 光的相位差，还赋予任意的相位差。 依据本专利技术，通过双折射层控制面内相位差R0,并通过相位差赋予防反射层控制 斜入射透射光的相位差Rd并且防止反射，因此能够有效地补偿偏振光的散乱。【附图说明】 图1是示意性示出Rd - AR膜的一个例子的截面图。 图2是示出光学薄膜的一个例子的截面图。 图3是示出改变折射率为1/1. 41/1的结构中的入射光Θ的角度时的相位差的光 学膜厚依赖性的图表。 图4是示出改变折射率为2/1. 41/2的结构中的入射光Θ的角度时的相位差的光 学膜厚依赖性的图表。 图5是示出设计Rd - AR膜时的斜入射光的相位差Rd的层数依赖性的图表。 图6是示出设计Rd - AR膜时的斜入射光的相位差Rd的膜厚依赖性的图表。 图7是示出蓝（Blue)的波长频带中的层叠数与相位差Rd的波长色散的关系的图 表 图8是示出当利用具有相对最高的折射率NH的电介质和具有相对最低的折射率NL的 电介质形成电介质多层膜时，对25度的斜入射光能够赋予的最大相位差的图表。 图9是示出对25度的斜入射光赋予18nm的相位差时的tL/ (tH + tL)与膜厚的 关系的图表。 图10是示出改变斜方蒸镀膜的膜厚时的双折射及光学损耗的变化的图表。 图11是示出相位差补偿元件的一个例子的截面图。 图12是示出相位差补偿元件的一个例子的截面图。 图13是示出相位差补偿元件的一个例子的截面图。 图14是，相位差补偿元件的一个例子奁示玄截面图。 图15是示出本专利技术的一实施方式所涉及的相位差补偿元件的制造方法的流程 图。 图16是示出用于投射型图像投影装置的光学引擎的一部分结构的概略截面图。 图17是示出实施例1的Rd - AR膜的各膜厚的图。 图18是示出实施例1的相位差补偿元件的透射率的图表。 图19是示出实施例1的相位差补偿元件的反射率的图表。 图20是示意性示出用斜方蒸镀形成的双折射层的立体图。 图21是示出实施例1的相位差补偿元件的延迟的入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种相位差补偿元件，其中具备：双折射层，由多个斜方蒸镀膜的层叠膜构成，各斜方蒸镀膜的厚度为使用波长以下；以及相位差赋予防反射层，由折射率不同的2种以上的电介质膜的层叠膜构成，不仅有所述双折射层中的斜入射透射光的相位差，还赋予任意的相位差。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小池伸幸，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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