[发明专利]光源单元和具有其的投影显示设备

权利要求书

1.一种光源单元，包括：

发光元件，所述发光元件具有发光面；和

偏振器，所述偏振器被与所述发光元件的所述发光面相对地设置，并且在所述偏振器中，透射轴的方向取决于在所述偏振器的平面中的位置而改变，

其中所述偏振器包括凹进和凸出结构，在从所述发光面出射并且从所述发光元件行进到所述偏振器中的光中，所述凹进和凸出结构透射偏振方向平行于所述透射轴的光的部分，而反射和衍射偏振方向与所述透射轴正交的光的部分。

2.根据权利要求1所述的光源单元，其中所述凹进和凸出结构包括：

第一层，所述第一层包括多个第一周期性凹进和凸出图案，并且在所述第一层中在所述第一凹进和凸出图案的周期方向上形成所述透射轴；和

第二层，所述第二层包括多个第二周期性凹进和凸出图案，所述多个第二周期性凹进和凸出图案反射和衍射入射光的至少偏振方向与所述透射轴正交的部分，

其中，所述偏振器的、所述第二层形成在其上的表面被与所述发光元件的所述发光面相对地设置。

3.根据权利要求2所述的光源单元，其中所述第二层形成在所述第一层上。

4.根据权利要求2所述的光源单元，其中所述第一层形成在基板的一个表面上，并且所述第二层形成在所述基板的另一个表面上。

5.根据权利要求2到4中的任何一项所述的光源单元，其中所述多个第一层的透射轴以所述偏振器的光轴为中心放射状地设置，并且

所述多个第二凹进和凸出图案在以所述光轴为中心的同心圆的切向方向上周期性地形成。

6.根据权利要求2到4中的任何一项所述的光源单元，其中所述多个第一层的透射轴以所述偏振器的光轴为中心同心圆状地设置，并且

所述多个第二凹进和凸出图案以所述光轴为中心在径向方向上周期性地形成。

7.根据权利要求2所述的光源单元，其中所述偏振器包括多个区域，在所述区域之间，所述透射轴的方向改变，并且所述第一和第二层在所述区域中的每一个中形成。

8.根据权利要求2到6中的任何一项所述的光源单元，其中所述多个第一凹进和凸出图案由金属形成。

9.根据权利要求2所述的光源单元，其中所述第一层包括周期性结构，在所述周期性结构中交替地沉积具有不同折射率的至少两个层。

10.根据权利要求1到9中的任何一项所述的光源单元，进一步包括波片，所述波片与所述偏振器的、与所述偏振器的所述发光元件侧相反的表面相对地定位，所述波片包括具有取决于在所述波片的平面中的位置而改变的方向的光轴，

其中所述波片的光轴对应于所述偏振器的透射轴，并且被形成为使得经由所述波片由所述偏振器发射的出射光在一定方向上偏振。

11.根据权利要求10所述的光源单元，其中，如果当在与所述偏振器的所述发光元件侧的表面垂直的方向上看时，所述偏振器的透射轴的方向、所述波片的光轴的方向和所述出射光的偏振方向每一个均在与所述出射光正交的平面上投影，则当θ_H、θ_P和θ₀分别地表示在所述波片的光轴和在所述平面的平面内方向中的特定方向之间的角度、在所述偏振器的透射轴和所述特定方向之间的角度、以及在所述出射光的偏振方向和所述特定方向之间的角度时，所述θ_H满足θ_H=（θ_P+θ₀）/2。

12.一种投影显示设备，包括：

根据权利要求1到11中的任何一项所述的光源单元；

显示元件，所述显示元件空间地调制来自所述光源单元的光；和

投影光学系统，所述投影光学系统投影由所述显示元件形成的图像光。