[实用新型]一种宽角度偏振分光器及使用其的投影光学引擎

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学元件和投影显示技术，尤其涉及一种宽角度偏振分光器及使用其的投影光学引擎。 

背景技术

偏振分光器是将入射光分离成具有互相垂直偏振面的透射光和反射光的光学元件，其可用于各种类型的光学系统，例如：应用在投影显示中。 

图8所示为现有的偏振分光器应用于投影光学系统的示意图。该偏振分光器80为棱镜式偏振分光器，由二个直角三角棱镜801、802胶合成立方体形状，在其中间接触面上，即偏振分光器80的对角面上镀偏振分光膜堆构成偏振分光面803，该偏振分光面803能反射S线偏振光而透过P线偏振光，与棱镜表面的夹角约为45°。当光源发射的主光线以45°入射角入射到偏振分光器80的偏振分光面803时，S线偏振光藉由偏振分光器10的偏振分光面803反射进入微显示面板81，由微显示面板81调制成含有图像信息的P线偏振光，透过偏振分光面803入射至投影镜头82，由投影镜头82将微显示面板81上的图像信息投影成像到屏幕上。然而，依照正弦定理，当起偏角为45°时，需要采用折射率较高的基底材料，而这种基底材料的透光率较差，且，价格高，从而导致偏振分光器的成本较高，不利于其的推广应用，局限了偏振分光器的发展。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低的宽角度偏振分光器。 

另外，还需提供一种结构简单、成本低的投影光学引擎。 

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种宽角度偏振分光器，其包括第一棱镜，第二棱镜以及设置于所述第一棱镜、第二棱镜之间的偏振分光面。其中，所述第一棱镜包括第一表面、第二表面、第三表面。第一表面用于垂直接收照明光。第二表面面向所述第 二棱镜，用于提供入射光束给所述偏振分光面。所述第二棱镜包括第一面、第二面、第三面。第一面平行于所述第一棱镜的第二表面。第二面平行于所述第一棱镜的第三表面，用于出射调制后的影像光。第三面平行于所述第一棱镜的第一表面。所述第一棱镜的第二表面与第三表面的相交内角或者所述第二棱镜的第一面与第三面的相交内角α满足以下条件：45°＜α＜90°。 

一种投影光学引擎，包括照明装置、上述所述的宽角度偏振分光器、微显示面板以及投影物镜。其中，照明装置用于产生照明光。微显示面板用于对所接收到的偏振光进行调制，转换为与该偏振光垂直的另一偏振光，并使该另一偏振光携有图像信息。投影物镜用于投射携有图像信息的另一偏振光。 

本实用新型的宽角度偏振分光器，通过偏振分光面与棱镜表面设计恰当的相交内角，从而采用成本低、折射率高、透光性好的基底材料，降低偏振分光器的成本，结构简单，易于生产。而使用这种宽角度偏振分光器的投影光学引擎，照明装置输出的光经宽角度偏振分光器后，提供给微显示面板，之后，微显示面板调制出图像光再次通过宽角度偏振分光器进入投影物镜，从投影物镜输出到外部屏幕，其光学系统设计过程仅涉及照明装置，一个宽角度偏振分光器、微显示面板以及投影物镜，不涉及其他光学器件，所使用的光学元件较少，结构简单、紧凑，尺寸较小，投影显示质量好，生产成本较低，满足市场微型化、轻量化的需求。 

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 

图1a为本实用新型第一实施方式的宽角度偏振分光器的结构示意图。 

图1b为本实用新型宽角度偏振分光器的透过率和波长的关系的曲线图。 

图2为本实用新型第二实施方式的宽角度偏振分光器的结构示意图。 

图3为本实用新型第三实施方式的宽角度偏振分光器的结构示意图。 

图4为本实用新型第四实施方式的宽角度偏振分光器的结构示意图。 

图5为本实用新型第一实施方式的投影光学引擎的平面结构示意图。 

图6为本实用新型第二实施方式的投影光学引擎的平面结构示意图。 

图7为本实用新型第三实施方式的投影光学引擎的平面结构示意图。 

图8为现有的偏振分光器应用于投影光学系统的示意图。 

具体实施方式

图1a所示为本实用新型第一实施方式的宽角度偏振分光器10的结构示意图。宽角度偏振分光器10包括第一棱镜101，第二棱镜102以及设置于第一棱镜101、第二棱镜102之间的偏振分光面103。