分光元件及其制造方法技术

本发明专利技术是有关于一种分光元件及其制造方法，所述分光元件包含：一基板单元，以及二个位于该基板单元的两相反侧的表面上的棱镜。该基板单元包括至少一基板，以及一披覆在该基板上并具有分光作用的分光薄膜，该分光薄膜包括数层堆叠设置的薄膜层，所述薄膜层的材料为无机材料。借由在平板状的基板上镀膜，比起以往在形状立体的棱镜上镀膜要容易许多，具有易于制造的优点。而且该分光薄膜为无机材料，耐热、耐UV光、耐压，所述薄膜层之间以真空镀膜方式直接堆叠结合，工艺简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种能应用于投影设备或其它光学系统中，并将不同强度或者不同偏振方向的光分开的。
技术介绍
分光元件(beam splitter)用于将入射光线分成两部分,而且依据不同的分光功能，可区分为波段(或色光)分光元件、光强分光元件及偏极分光元件。如图I所示，为一种已知偏极分光元件1，包括两个固定结合的棱镜11，以及一个位于所述棱镜11的结合面之间的分光膜12,该分光膜12可用于将一入射光A的垂直方向偏振光(S偏振光)A1反射， 并使该入射光A的平行方向偏振光(P偏振光)A2通过，达到偏极分光的作用。而该偏极分光元件I在制造时，必需先在其中一棱镜11表面镀膜而形成该分光膜 12，再将另一棱镜11与该形成有分光膜12的棱镜11，经过对位调整后而胶合固定。但由于棱镜11形状通常为立体三角柱状，不像长方体、正方体或板片物等物体的形状较规则， 所以在形成该分光膜12时，必需用特殊的夹持治具固定该棱镜11，但要在三角柱状的棱镜 11上形成分光膜12的难度较高，而且也受限于棱镜11的形状，所述棱镜11镀膜时的设置密度受限，无法一次对大量棱镜11镀膜，造成镀膜成本高、各元件的膜层品质变异较大。另外，如图2所示，为美国US7，329，006号专利案所揭示的一种分光元件2 (该案的图15所示的实施例)，其结构包含一基材21、一分光膜22，以及二个棱镜23、24。其中， 该基材21是由玻璃或高分子材料制成而且厚度渐变，且该基材21用于将该分光膜22固定于其中一个棱镜23的表面上,而另一棱镜24则固定在该分光膜22的表面上。所述分光膜 22实际上是由数百层高分子薄膜堆叠后一起拉伸(pulling)形成的，而且薄膜之间为高、 低折射率的交错排列。该高分子材料制成的分光膜22的厚度较厚，如其说明书所揭示，厚度约为225微米(μπι)左右,此种厚膜使该分光元件2容易产生像散(astigmatism),所以必需借由该厚度渐变的基材21来减轻像散问题。该分光膜22除了容易导致像散外，还有制作过程繁复的缺点，因为该分光膜22具有数百层薄膜，这些薄膜无法只单纯借由膜层间的键结力量而固定地堆叠结合，而是每当堆叠到一定数量的薄膜后，就必须利用胶粘或热熔方式，与另一披预定数量的薄膜固定住， 依此方式重复数次后，最后才能形成该分光膜22，所以制作过程繁复。而且分光膜22的高分子材料耐压性较差，只能承受单边的外力，如果分光膜22的两相反侧皆受压时，就容易使分光膜22中的薄膜分离而脱层。此外，因为高分子材料受到紫外光(UV)照射会有黄化现象，同时高分子材料的耐温性也较差，导致元件使用一段时间后，材料容易老化、功能变差。由此可见，上述现有的在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业3界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易于制造、耐紫外光、耐热，薄膜不易脱层的。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种分光兀件，包含两个棱镜，该分光兀件还包含一个基板单兀，该基板单兀包括至少一个基板，以及一个披覆在该基板上并具有分光作用的分光薄膜，该分光薄膜包括数层堆叠设置的薄膜层，所述薄膜层的材料为无机材料；所述两棱镜位于该基板单元的两个相反侧的表面上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。较佳地,前述的分光兀件，其中该基板单兀包括一个基板，该基板包括一个供该分光薄膜披覆的结合面，以及一个相反于该结合面的棱镜安装面，所述其中一个棱镜位于该基板的棱镜安装面上，另一个棱镜位于该分光薄膜的表面上。较佳地,前述的分光兀件，该基板单兀包括两个基板，每一个基板都包括一个朝向另一个基板的结合面，以及一个相反于该结合面的棱镜安装面，该分光薄膜位于所述两基板的结合面之间，所述两棱镜各别位于所述两基板的棱镜安装面上。较佳地，前述的分光元件，该分光薄膜的厚度小于或等于15微米。较佳地，前述的分光元件，该分光薄膜的厚度小于或等于5微米。较佳地，前述的分光元件，所述薄膜层的材料为无机介电材料。较佳地，前述的分光元件，所述基板与所述棱镜的折射率相同。较佳地,前述的分光兀件，该分光兀件是一个偏极分光兀件。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种分光元件的制造方法，该分光元件的制造方法包含以下步骤步骤A :制备一个包括至少一个基板及一个分光薄膜的基板单元，此步骤是利用真空镀膜方式在该基板上披覆数层堆叠设置的薄膜层以形成该分光薄膜，所述薄膜层的材料为无机材料；步骤B :将两个棱镜各别固定在该基板单元的两个相反侧的表面上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。较佳地，前述的分光元件的制造方法，其中所述基板的数量为一个，该分光薄膜是形成于该基板的一个结合面上，步骤B是将其中一个棱镜固定在该基板的一个相反于该结合面的棱镜安装面上，并将另一个棱镜固定在该分光薄膜的表面上。较佳地，前述的分光元件的制造方法，其中所述基板数量为两个，所述基板都包括一个朝向另一个基板的结合面，以及一个相反于该结合面的棱镜安装面，步骤A是使该分光薄膜形成于所述两基板的结合面之间，步骤B是将所述两棱镜各别固定在所述两基板的棱镜安装面上。较佳地，前述的分光元件的制造方法，其中所述棱镜是利用胶合方式固定。较佳地，前述的分光元件的制造方法，其中该分光薄膜的厚度小于或等于15微米。较佳地，前述的分光元件的制造方法，其中该分光薄膜的厚度小于或等于5微米。较佳地，前述的分光元件的制造方法，其中所述薄膜层的材料为无机介电材料。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点及有益效果本专利技术借由在平板状的基板上镀膜，比起以往在形状立体的棱镜上镀膜要容易许多，具有易于制造、缩短工艺时间的优点。 而且该分光薄膜为无机材料，具有耐热、耐UV光、耐压等优点，所述薄膜层与薄膜层之间利用真空镀膜方式直接堆叠结合，工艺简单方便。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图I是一种已知偏极分光元件的示意图2是美国US7，329，006号专利案所揭示的分光元件的示意图； 图3是本专利技术分光兀件的一第一实施例的不意图4是本专利技术分光元件的制造方法的第一实施例的流程示意图，主要显示制造图 3的分光元件的流程；图5是本专利技术分光元件的一第二实施例的示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。参阅图3,本专利技术分光元件的第一实施例为偏极分光元件(polarization beam splitter，简称PBS)，可应用在投影设备或其它光学系统中，用于反射垂直方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分光元件，包含两个棱镜，其特征在于：该分光元件还包含一个基板单元，该基板单元包括至少一个基板，以及一个披覆在该基板上并具有分光作用的分光薄膜，该分光薄膜包括数层堆叠设置的薄膜层，所述薄膜层的材料为无机材料；所述两棱镜位于该基板单元的两个相反侧的表面上。

【技术特征摘要】
1.一种分光元件，包含两个棱镜，其特征在于该分光元件还包含一个基板单元，该基板单元包括至少一个基板，以及一个披覆在该基板上并具有分光作用的分光薄膜，该分光薄膜包括数层堆叠设置的薄膜层，所述薄膜层的材料为无机材料；所述两棱镜位于该基板单元的两个相反侧的表面上。2.如权利要求I所述的分光元件，其特征在于该基板单元包括一个基板，该基板包括一个供该分光薄膜披覆的结合面，以及一个相反于该结合面的棱镜安装面，所述其中一个棱镜位于该基板的棱镜安装面上，另一个棱镜位于该分光薄膜的表面上。3.如权利要求I所述的分光元件，其特征在于该基板单元包括两个基板，每一个基板都包括一个朝向另一个基板的结合面，以及一个相反于该结合面的棱镜安装面，该分光薄膜位于所述两基板的结合面之间，所述两棱镜各别位于所述两基板的棱镜安装面上。4.如权利要求I至3中任一项所述的分光元件，其特征在于该分光薄膜的厚度小于或等于15微米。5.如权利要求4所述的分光元件，其特征在于该分光薄膜的厚度小于或等于5微米。6.如权利要求I至3中任一项所述的分光元件，其特征在于所述薄膜层的材料为无机介电材料。7.如权利要求I至3中任一项所述的分光元件，其特征在于所述基板与所述棱镜的 折射率相同。8.如权利要求I所述的分光兀件，其特征在于该分光兀件是一个偏极分光兀件。9.一种分光元件的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：王介文，彭伟捷，李卫华，
申请(专利权)人：旭丽电子广州有限公司，光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：