一种偏振分光棱镜制造技术

本实用新型专利技术适用投影光学领域，提供了一种偏振分光棱镜；包括：由4个三角形棱镜贴合而成等腰梯形棱镜，其中包含第一等腰钝角三角棱镜101、第二等腰钝角三角棱镜102、两个相同的锐角三角棱镜103和104，其中偏振分光面位于第二等腰钝角三角棱镜102的两个腰平面。4个三角棱镜的角度分别为：第一等腰钝角三角棱镜101，其角度分别为顶角α和两个底角第二等腰钝角三角棱镜102，其角度分别为顶角β和两个底角两个相同的锐角三角棱镜103和104，其角度分别为入射面为等腰梯形棱镜的短边105，其余三个面均为光线出射平面。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于投影光学器件领域，提供一种偏振分光棱镜，适用于影院3D设备行业，可支持低投射比3D放映设备。
技术介绍
专利201320549548.2《一种低投射比高光效立体投影装置及立体投影系统》的技术专利公布了一种高光效立体投影装置，其核心为由三个等腰直角棱镜贴合而成的偏振分光组件，如图1所示，两个偏振分光面夹角为90度。以1:1投射比为例，光线以±15度左右的角度进入入射面，经过折射后到达呈45度的偏振分光面，其相对于偏振分光面的入射角度约为55度，如图2所示。图3为不同角度入射时偏振分光面对S光的反射光谱，图4为不同入射角度时偏振分光面对P光的透射光谱。可以看到图3中在57度入射时长波长部分的透过率明显下降，出现严重的偏色。对于常用的偏振分光镀膜工艺，最佳入射角度范围在38～52度，即45±7度，超出这个角度会出现偏色。本技术所采用的棱镜结构设计，在不改变原有的偏振分光镀膜工艺基础上，可明显改善大角度入射时偏振分光棱镜的偏色问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种偏振分光棱镜，当光线以较大角度入射时，不发生明显偏色现象，从而支持低投射比高光效3D设备。本技术实现方法为，构造一种偏振分光棱镜，其特征为由4个三角形棱镜使用光学胶水贴合组成的等腰梯形棱镜，包含第一等腰钝角三角棱镜101、第二等腰钝角三角棱镜102和两个相同的锐角三角棱镜103和104；所述的第一等腰钝角三角棱镜101，其角度分别为顶角α和两个底角α大于90度；所述的第一等腰钝角三角棱镜101的顶角所对应的底边105为入射面；所述的第二等腰钝角三角棱镜102，其角度分别为顶角β和两个底角β大于90度；所述的第二等腰钝角三角棱镜102的顶角的两个邻边109和1010所在平面为偏振分光面，镀有偏振分光膜；所述的第二等腰钝角三角棱镜102的顶角所对应的底边106为主出射面；两个相同的锐角三角棱镜103和104，其角度分别为所述的锐角三角棱镜103和104中角度的对边107和108所在的平面为出射面。根据本技术所述的偏振分光棱镜，其特征在于所述的两个锐角三角棱镜103和104上的光线出射面107和108分别与所述的第一等腰钝角三角棱镜101的入射面105所成的角度等于第二等腰钝角三角棱镜102的钝角β。4、根据本技术所述的偏振分光棱镜，其特征在于所述的第一等腰钝角三角棱镜101的顶角α和第二等腰钝角三角棱镜102的顶角β的关系为：α与2β之和小于360度。所述的偏振分光棱镜由4个三角形棱镜贴合组成，包含第一等腰钝角三角棱镜101、第二等腰钝角三角棱镜102、两个相同的锐角三角棱镜103和104，其中第二等腰钝角三角棱镜102的顶角β的两个邻边109和1010所在平面为偏振分光面，镀有偏振分光膜；4个三角形棱镜贴合后为等腰梯形棱镜，如图5所示。图6为4个三角棱镜的角度关系。第一等腰钝角三角棱镜101，其角度分别为顶角α和两个底角α大于90度；第二等腰钝角三角棱镜102，其角度分别为顶角β和两个底角β大于90度；两个相同的锐角三角棱镜103和104，其角度分别为入射面为等腰梯形棱镜的短边，即第一等腰钝角棱镜的底边105，第二等腰钝角三角棱镜102的顶角β所对应的底边106为主出射面；两个相同的锐角三角棱镜103和104，其角度分别为所述的锐角三角棱镜103和104中角度的对边107和108所在的平面为出射面；附图说明图1为专利201320549548.2所公布的偏振分光组件结构；图2为不同入射角度光线在偏振分光面的入射角度；图3为不同角度入射时偏振分光面对S光的反射光谱；图4为不同入射角度时偏振分光面对P光的透射光谱；图5为本技术所提出的棱镜结构；图6为本技术所提出的棱镜结构4个三角形棱镜的角度关系；图7为本技术的实施例二；图8为本技术的实施例三。具体实施方式本技术通过改进提供一种偏振分光棱镜，可以按照如下方式予以实施：由4个三角形棱镜使用光学胶水贴合组成的等腰梯形棱镜，包含第一等腰钝角三角棱镜101、第二等腰钝角三角棱镜102和两个相同的锐角三角棱镜103和104；所述的第一等腰钝角三角棱镜101，其角度分别为顶角α和两个底角α大于90度；所述的第一等腰钝角三角棱镜101的顶角α所对应的底边105为入射面；所述的第二等腰钝角三角棱镜102，其角度分别为顶角β和两个底角β大于90度；所述的第二等腰钝角三角棱镜102的顶角β的两个邻边109和1010所在平面为偏振分光面，镀有偏振分光膜；所述的第二等腰钝角三角棱镜102的顶角β所对应的底边106为主出射面；两个相同的锐角三角棱镜103和104，其角度分别为所述的锐角三角棱镜103和104中角度的对边107和108所在的平面为出射面。所述的偏振分光棱镜，所述的两个锐角三角棱镜103和104上的光线出射面107和108分别与所述的第一等腰钝角三角棱镜101的入射面105所成的角度等于第二等腰钝角三角棱镜102的钝角β。所述的偏振分光棱镜，所述的第一等腰钝角三角棱镜101的顶角α和第二等腰钝角三角棱镜102的顶角β的关系为：α与2β之和小于360度。。贴合时，第二等腰钝角三角棱镜102的角与锐角三角棱镜的角相邻，两个锐角三角棱镜103和104的角与第一等腰钝角三角棱镜101和第二等腰钝角三角棱镜102的钝角α和β贴合在一起；锐角三角棱镜103和104的角与第一等腰钝角三角形101的角相邻；角度需要大于以确保反射光线不能在第一等腰钝角三角棱镜101的两个腰所在的平面发生反射。所述的锐角三角棱镜103和104上的光线出射面107和108分别与所述的第一等腰钝角三角棱镜101的入射面105所成的角度等于第二等腰钝角三角棱镜102的钝角β，以保证棱镜的光程一致性，避免反射图像发生梯形变形及色散。对于偏振分光面角度为45度的PBS，即专利201320549548.2所公布的棱镜结构，如图1所示，当入射光线在0～15度范围内变化时，光线相对于偏振分光面以45～55度之间的角度入射，在55度入射时将出现较严重的色散问题。本技术所提出的棱镜结构，以为100度为例，当入射光线以0～15度的入射角度入射至本技术的梯形棱镜入射面后，光线相对于偏振分光面以40～50度之间的角度入射，入射角度恰好落在最优化45度入射角度的前后范围内，可以确保不出现明显的偏色。为了固定方便，在本技术基础上对贴合后的等腰梯形棱镜进行部分外形的更改，也包含在本技术的保护范围内，如图7及图8所示，为了确保加工精度，可适当增加第一等腰钝角三角棱镜101底边的厚度。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振分光棱镜，其特征为由4个三角形棱镜使用光学胶水贴合组成的等腰梯形棱镜，包含第一等腰钝角三角棱镜(101)、第二等腰钝角三角棱镜(102)和两个相同的锐角三角棱镜(103、104)；所述的第一等腰钝角三角棱镜(101)，其角度分别为顶角α和两个底角α大于90度；所述的第一等腰钝角三角棱镜(101)的顶角α所对应的底边(105)为入射面；所述的第二等腰钝角三角棱镜(102)，其角度分别为顶角β和两个底角β大于90度；所述的第二等腰钝角三角棱镜(102)的顶角的两个邻边(109、1010)所在平面为偏振分光面，镀有偏振分光膜；所述的第二等腰钝角三角棱镜(102)的顶角所对应的底边(106)为主出射面；两个相同的锐角三角棱镜(103、104)，其角度分别为所述的锐角三角棱镜(103、104)中角度的对边(107、108)所在的平面为出射面。

【技术特征摘要】
1.一种偏振分光棱镜，其特征为由4个三角形棱镜使用光学胶水贴合组成的等腰梯形棱镜，包含第一等腰钝角三角棱镜(101)、第二等腰钝角三角棱镜(102)和两个相同的锐角三角棱镜(103、104)；所述的第一等腰钝角三角棱镜(101)，其角度分别为顶角α和两个底角α大于90度；所述的第一等腰钝角三角棱镜(101)的顶角α所对应的底边(105)为入射面；所述的第二等腰钝角三角棱镜(102)，其角度分别为顶角β和两个底角β大于90度；所述的第二等腰钝角三角棱镜(102)的顶角的两个邻边(109、1010)所在平面为偏振分光面，镀有偏振分光膜；所述的第二等腰钝角三角棱镜(102)的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜栋卿，
申请(专利权)人：颜栋卿，
类型：新型
国别省市：广东;44