本发明专利技术的反射元件能够将成像光的偏振态转变为所需偏振态而不降低该成像光的亮度。所述投影系统包括反射偏振屏和反射元件，该反射偏振屏仅仅选择性地反射成像光中的特定偏振态下的光，该反射元件处于投影仪和反射偏振屏之间的光路上。投影仪发出包含圆偏振光的成像光，其偏振态根据光的波长范围而改变。该反射元件中的胆甾型反射层用于仅仅选择性地反射指定波长范围内的圆偏振光并且同时保持其偏振态，以及透射不在该指定波长范围内的圆偏振光。所述金属反射层所反射的波长范围覆盖与上述指定波长范围不同的至少一个波长范围，该金属反射层反射该圆偏振光并且同时反转其偏振态。
【技术实现步骤摘要】
反射元件及包括该反射元件的投影系统
本专利技术涉及一种投影系统，其中，将投影仪发出的成像光投射在投影屏上从而在该投影屏上显示图像。更特别的是，本专利技术涉及一种反射元件，其充当用于改变从投影仪发出的成像光的偏振态的偏振器，本专利技术还涉及包括该反射元件的投影系统。
技术介绍
常规的投影系统通常如下：将投影仪发出的成像光投射在投影屏上，观众观察从投影屏反射的光所形成的图像。供这种常规投影系统中使用的反射投影屏的典型实例包括白色的纸张或织物材料，以及涂敷使白光散射的墨水的塑料膜。此外，现在商业上可用的用以控制成像光散射的较高质量投影屏包括包含小珠或珠光颜料等的散射层。所有这些投影屏不具有偏振选择性，因此，在包括这些投影屏的投影系统中，不需要控制成像光的偏振态。另一方面，已知利用偏振光分离元件的偏振屏是与上述投影屏不同类型的投影屏(参见日本公开专利No.107660/1993)。这种偏振屏具有偏振选择性，利用该偏振选择性，该偏振屏选择性地仅仅反射特定偏振态的光。因此，如果控制成像光的偏振态从而能够通过光的偏振态来区别开成像光和诸如内部照明光的外部光，那么甚至在明亮环境光的条件下也可以获得极好的图像质量(特别是对比度)。顺便说一下，在将CRT(阴极射线管)或DMD(数字微反射镜器件)的投影仪用于包括上述类型的偏振屏的投影系统中的情况下，由于从CRT或DMD发出的成像光是非偏振的，因此需要在投影仪的孔径附近或该投影仪和偏振屏之间的光路上放置偏振控制元件(如用于控制成像光的偏振态的偏振器)，从而将非偏振成像光变为特定偏振态的偏振成像光。但是，如果这样放置诸如偏振器的偏振控制元件，那么该偏振控制元件会吸收不需要的偏振光，并且这些不需要的偏振光不用作成像光。因此，使用偏振控制元件的不利之处在于投影仪不能显示出其真实的性能，并且成像光的亮度减为一半。-->另一方面，当将液晶投影仪用作投影仪时，由于其在正常状态下发出线偏振光，因此如果投影屏是反射线偏振光的这种类型，那么可以使用这种偏振屏。此外，即使当使用反射圆偏振光等的类型的偏振屏时，如果使用四分之一波片，那么也可以在不降低成像光的亮度的情况下将所需偏振态的成像光投射在偏振屏上。但是，当将液晶投影仪用作投影仪时，即使不会引起成像光亮度的上述降低，也存在下面的问题。即，在大多数商业上可用的液晶投影仪中，在构成成像光的三原色(红(R)、绿(G)和蓝(B))的各自的波长范围中的光束(线偏振光)的偏振轴不相同(参见日本公开专利No.221449/2000)，因此，当这些投影仪处于包括常规偏振屏的投影系统中时，不能使用它们，所述常规偏振屏反射在所有波长范围中偏振轴相同的线偏振光束。在包括反射圆偏振光的偏振屏的投影系统中，在将线偏振光转变为圆偏振光之后使用该线偏振光。即使在这些投影系统中，由于线偏振光的偏振态在转变之前不一致，因此很难使转变之后的圆偏振光的旋光方向(右旋圆偏振光和左旋圆偏振光)一致。
技术实现思路
本专利技术考虑到现有技术中的上述问题来实现本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种在包括偏振屏的投影系统中使用的反射元件，其能够将投影仪发出的成像光的偏振态转变为所需的偏振态而不降低该成像光的亮度，并且即使在明亮环境光的条件下也能够使图像对比度很高；本专利技术的目的也在于提供一种包括该反射元件的投影系统。本专利技术提供一种作为实现上述目的的第一解决手段的反射元件，其包括第一反射层和第二反射层，该第一反射层仅仅选择性地反射指定波长范围内的光并透射其它波长范围内的光，该第二反射层反射另一个波长范围内的光，该另一个波长范围覆盖了与该第一反射层所反射的光的指定波长范围不同的至少一个波长范围，该第一或第二反射层是在保持圆偏振光的偏振态的同时反射该圆偏振光的偏振保持反射层，而另一个反射层是在使圆偏振光的偏振态反转的同时反射该圆偏振光的偏振反转反射层。-->在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，该第一和第二反射层优选地是镜面地反射圆偏振光的镜面反射层。此外，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，该第一反射层优选地是用作偏振保持反射层的胆甾型反射层，而第二反射层优选地是用作偏振反转反射层的金属或布拉格反射层。可替换的是，第一反射层可以是用作偏振反转反射层的金属或布拉格反射层，而第二反射层可以是用作偏振保持反射层的胆甾型反射层。而且，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，该胆甾型反射层优选地是由胆甾型液晶聚合物制成的层。而且，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，优选的是，将所述金属反射层或者布拉格反射层形成为一个从其表面反射光的正面反射镜。而且，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，优选的是，该第一反射层仅仅选择性地反射绿色的波长范围内的光，而该第二反射层反射另一个波长范围内的光，该另一个波长范围覆盖了与该绿色的波长范围不同的至少一个波长范围。或者，该第一反射层可以仅仅选择性地反射在排除了绿色的波长范围的波长范围内的光，而该第二反射层可以反射覆盖了至少该绿色的波长范围的波长范围内的光。而且，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，优选的是该第二反射层反射在整个可见光波长范围内的光。而且，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，该第一和第二反射层可通过一个中间层而彼此叠置。在这种情况下，该中间层优选地是使胆甾型液晶聚合物取向的取向膜(alignment film)。而且，在实现本专利技术目的的上述第一解决手段中，优选的是，该反射元件进一步包括一个四分之一波长延迟层，其导致入射在第一反射层上的光发生等于该光波长的四分之一的相移。本专利技术提供一种作为实现本专利技术上述目的的第二解决手段的投影系统，其包括发出成像光的投影仪、选择性地仅反射从该投影仪发出的成像光中的特定偏振态的光以便显示图像的偏振屏以及根据上述第一解决手段的反射元件(该反射元件不具有四分之一波长延迟层)，该反射元件放置在该投影仪和该偏振屏之间的光路上以反射从该投影仪发出的成像光并将该成像光投射到该偏振屏上，其中该投影仪发出包-->含圆偏振光的成像光，其偏振态根据光的波长范围而改变，该反射元件中的第一和第二反射层具有与从该投影仪发出的成像光中所包含的圆偏振光的偏振态和波长范围相对应的偏振特性和反射波长范围，从而不管光的波长范围如何，该圆偏振光的偏振态在从该第一和第二反射层反射之后都是一致的。而且，在实现本专利技术目的的上述第二解决手段中，优选的是，该投影仪包括一个发出包含线偏振光的成像光的投影仪主体，该线偏振光的偏振态根据光的波长范围而改变，该投影仪还包括一个放置在该投影仪主体和该反射元件之间的光路上的四分之一波片，用以将从该投影仪主体发出的成像光中所包含的线偏振光转变为圆偏振光。在这种情况下，该投影仪主体优选地是液晶投影仪。而且，在实现本专利技术目的的上述第二解决手段中，优选的是，该反射元件被整体合并在投影仪中。而且，在实现本专利技术目的的上述第二解决手段中，优选的是，该投影仪系统进一步包括一个反射器，该反射器被放置在该反射元件和该偏振屏之间的光路上，用以反射从该反射元件反射的成像光并将该成像光投射到该偏振屏上。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反射元件，包括：第一反射层，该第一反射层仅仅选择性地反射指定波长范围内的光并透射其它波长范围内的光；以及第二反射层，该第二反射层反射另一个波长范围内的光，该另一个波长范围覆盖了与该第一反射层所反射的光的指定波长范围不同的 至少一个波长范围，其中该第一反射层或者第二反射层是在保持圆偏振光的偏振态的同时反射该圆偏振光的偏振保持反射层，而另一个反射层是在使圆偏振光的偏振态反转的同时反射该圆偏振光的偏振反转反射层。
【技术特征摘要】
JP 2005-1-28 2005-0214221.一种反射元件，包括：第一反射层，该第一反射层仅仅选择性地反射指定波长范围内的光并透射其它波长范围内的光；以及第二反射层，该第二反射层反射另一个波长范围内的光，该另一个波长范围覆盖了与该第一反射层所反射的光的指定波长范围不同的至少一个波长范围，其中该第一反射层或者第二反射层是在保持圆偏振光的偏振态的同时反射该圆偏振光的偏振保持反射层，而另一个反射层是在使圆偏振光的偏振态反转的同时反射该圆偏振光的偏振反转反射层。2.根据权利要求1的反射元件，其中所述第一和第二反射层是镜面地反射圆偏振光的镜面反射层。3.根据权利要求1的反射元件，其中所述第一反射层是用作偏振保持反射层的胆甾型反射层，而所述第二反射层是用作偏振反转反射层的金属反射层或布拉格反射层。4.根据权利要求1的反射元件，其中所述第一反射层是用作偏振反转反射层的布拉格反射层，而所述第二反射层是用作偏振保持反射层的胆甾型反射层。5.根据权利要求3的反射元件，其中所述胆甾型反射层是由胆甾型液晶聚合物制成的层。6.根据权利要求3的反射元件，其中将所述金属反射层或布拉格反射层形成为正面反射镜，该正面反射镜从其表面反射光。7.根据权利要求1的反射元件，其中所述第一反射层仅仅选择性地反射绿色波长范围内的光，而所述第二反射层反射另一个波长范围内的光，该另一个波长范围覆盖了与绿色波长范围不同的至少一个波长范围。8.根据权利要求1的反射元件，其中所述第一反射层仅仅选择性地反射除绿色波长范围之外的波长范围内的光，而所述第二反射层反射覆盖了至少绿色波长范围的一个波长范围内的光。9.根据权利要求1的反射元件，其中所述第二反射层反射在整个可见光波长范围内的光。10.根据权利要求1的反射元件，其中所述第一和第二反射层通过一个中间层而彼此叠置。11.根据权利要求1的反射元件，其中所述中间层是用于使胆甾型液晶聚合物取向的取向膜。12.根据权利要求1的反射元件，进一步包括一个四分之一波长延迟层，其导致入射在所述第一反射层上的光发生等于该光波长的四分之一的相移。13.一种投影系统，包括：一个投影仪，其发出成像光；一个偏振屏，其仅仅选择性地反射从该投影仪发出的成像光中的特定偏振态下的光以便显示图像；以及根据权利要求1的反射...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅谷雅规，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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