[发明专利]波长选择性偏振转换元件、照明光学系统和图像投影设备

权利要求书

1.一种照明光学系统，其特征在于包括：

第一透镜阵列，其被配置为把来自光源的光分成多个光通量；

波长选择性偏振转换元件，其被配置为接收来自所述第一透镜阵 列的所述多个光通量，所述波长选择性偏振转换元件具有垂直于光入 射方向的入射表面和平行于所述入射表面的出射表面；

聚光光学系统，其被配置为聚集来自所述波长选择性偏振转换元 件的所述多个光通量，以使所述光通量在照明表面上相互重叠；以及

第二透镜阵列，其被布置在所述第一透镜阵列和所述波长选择性 偏振转换元件之间，并且被配置为把所述光通量从所述第一透镜阵列 引到所述波长选择性偏振转换元件，

其中，所述波长选择性偏振转换元件从光入射侧按顺序包括：

沿着第一方向排列的多个第一光学表面，所述第一方向是垂直于 所述光入射方向的方向；

沿着第一方向排列的多个第二光学表面；和

多个半相位片，所述多个半相位片沿着第一方向被排列在与沿着 第一方向布置的所述多个第二光学表面中每隔一个第二光学表面相 对应的出射表面上的位置处，以及

其中，所述第一光学表面是交替的偏振分光表面和反射表面，所 述偏振分光表面将进入的光分成偏振方向彼此不同的两个偏振光分 量，所述反射表面反射由所述偏振分光表面反射的光，以及

所述第二光学表面是二向色表面，所述二向色表面将进入的光分 成彼此不同的两个波长区域的分量，

其中，所述第一光学表面和所述第二光学表面中的每一个被布置 为不仅相对于光入射方向而且还关于所述第一方向倾斜45°，

其特征在于，所述波长选择性偏振转换元件包括在厚度方向上交 替重叠的多个第一衬底和第二衬底，其中，所述第一衬底具有交替形 成在同一表面上的偏振分光膜和二向色膜，所述第二衬底具有交替形 成在同一表面上的反射膜和二向色膜。

2.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述半相位板 形成在所述第一衬底和第二衬底之一的出射表面上。

3.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述波长选择 性偏振转换元件包含多个光屏蔽罩，所述多个光屏蔽罩被布置在所述 第二衬底的入射表面上。

4.一种图像投影设备，其特征在于包括：

根据权利要求1所述的照明光学系统；

三个图像形成元件，各被配置为形成原始图像；

颜色分离/合成光学系统，其被配置为把从照明光学系统进入的 偏振方向互不相同的两个波长区域分量分离成波长互不相同的三个 光分量，以把所述三个光分量引入所述三个图像形成元件，并且被配 置为合成来自所述三个图像形成元件的所述三个光分量；以及

投影光学系统，其被配置为把来自颜色分离/合成光学系统的合 成光投射到投影表面上。