一種平板偏振分光器及使用其的微型投影光學(xué)引擎制造技術(shù)

一種平板偏振分光器，其包括透明平面基板，透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層，以及設(shè)置在所述透明平面基板與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層之間的偏振分光膜。本實(shí)用新型專利技術(shù)的平板偏振分光器，通過設(shè)置透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層，減小所需膜層的厚度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于生產(chǎn)，且性能優(yōu)良，具有高的消光比。另外，還提供一種使用該平板偏振分光器的微型投影光學(xué)引擎。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種光學(xué)元件和投影顯示技術(shù)，尤其涉及一種平板偏振分光器及使用該平板偏振分光器的微型投影光學(xué)引擎。
技術(shù)介紹
偏振分光器是將入射光分離成具有互相垂直偏振面的透射光和反射光的光學(xué)元 件，其可用于各種類型的光學(xué)系統(tǒng)，例如應(yīng)用在投影顯示中。 目前，偏振分光器的結(jié)構(gòu)有多種，其中一種是采用多層有機(jī)物質(zhì)膜構(gòu)成的偏振分 光器，例如中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)公開說明書中公開號(hào)"CN 101156095 "名稱為"具有減小的 應(yīng)力的偏振分光器"公開的一種偏振分光器，該偏振分光器包括多層偏振膜、設(shè)置在所述多 層偏振膜上的第一交聯(lián)有機(jī)硅凝膠層、設(shè)置在所述交聯(lián)有機(jī)硅凝膠層上的第一剛性覆蓋物 以及與所述多層偏振膜鄰近設(shè)置的第二剛性覆蓋物。其中，第一剛性覆蓋物、第二剛性覆蓋 物為玻璃棱鏡。多層偏振膜為多層聚酯偏振膜。然而，這種偏振分光器需要上百層有機(jī)物 質(zhì)膜才能實(shí)現(xiàn)良好的偏振分離效果，工藝復(fù)雜，合格率低，且，這種結(jié)構(gòu)的偏振分光器不能 抵抗高溫，長(zhǎng)時(shí)間在光束的照射下，容易產(chǎn)生老化，進(jìn)而失透，降低偏振分光器的性能。 另一種偏振分光器為線柵偏振器，如中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)公開說明書中公開號(hào) "CN 101073024"名稱為"多層線柵偏振器"公開的一種用于使光偏振的多層線柵偏振器，其 包括基底，設(shè)置在基底之上的至少兩個(gè)薄膜層，以及設(shè)置在兩個(gè)薄膜層上的線柵層。其中， 線柵層包括其長(zhǎng)度大于所述光的波長(zhǎng)且其周期小于所述光的半波長(zhǎng)的細(xì)長(zhǎng)金屬基元的線 柵陣列。這種偏振分光器雖然具有很高的消光比，但是，現(xiàn)有技術(shù)工藝很難做到在建立較薄 的基底上創(chuàng)建該線柵結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于生產(chǎn)，性能優(yōu) 良的平板偏振分光器。 另外，還需提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投影顯示質(zhì)量好，尺寸小，成本低的微型投影光學(xué) 引擎。 本技術(shù)的專利技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 —種平板偏振分光器，其包括透明平面基板，透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層，以及設(shè)置在所述透 明平面基板與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層之間的偏振分光膜。 —種微型投影光學(xué)引擎，其包括照明裝置，上述平板偏振分光器，微顯示面板以及 投影物鏡。其中，照明裝置用于產(chǎn)生照明光。平板偏振分光器傾斜設(shè)置于所述照明裝置的 出射光路上。微顯示面板用于對(duì)所接收到的偏振光進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換為與該偏振光垂直的另 一偏振光，并使該另一偏振光攜有圖像信息。投影物鏡用于投射攜有圖像信息的另一偏振 光。 本技術(shù)的平板偏振分光器，通過設(shè)置透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層，減小所需膜層的厚度，3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，且，工藝簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，消光比高，易于生產(chǎn)；而使用上述平板偏振分 光器的微型投影光學(xué)引擎，具有光接收角寬、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，其光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程 僅涉及照明裝置，一個(gè)平板偏振分光器、單片微顯示面板以及投影物鏡，不涉及其他光學(xué)器 件，所使用的光學(xué)元件較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，尺寸較小，投影顯示質(zhì)量好，生產(chǎn)成本較低，滿 足市場(chǎng)高效能、微型化、輕量化的需求。附圖說明為了易于說明，本技術(shù)由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。圖1為本技術(shù)平板偏振分光器的示意圖； 圖2為本技術(shù)第一實(shí)施方式的微型投影光學(xué)引擎的平面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本技術(shù)第二實(shí)施方式的微型投影光學(xué)引擎的平面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式圖1所示為本技術(shù)平板偏振分光器的示意圖。該平板偏振分光器10包括透 明平面基板101，偏振分光膜102，透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103，第一增透膜104，第二增透膜104' 以及粘接膠層105。 本技術(shù)實(shí)施方式中，透明平面基板101為平板玻璃。偏振分光膜102為無(wú)機(jī)偏 振分光膜，設(shè)置在透明平面基板101與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103之間，為多層光學(xué)薄膜的堆疊，具體實(shí)施方式中，該偏振分光膜102是采用鍍膜的方式鍍于透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的下表面。 本技術(shù)實(shí)施方式中，透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103為玻璃，其厚度為0. 03mm 0. 07mm， 例如0. 03mm，0. 07mm，其中優(yōu)選0. 05mm，采用合適厚度的玻璃，可減小介質(zhì)對(duì)入射光束的 吸收，提高效能，且，合適的厚度可使入射到玻璃的光束不產(chǎn)生相互干涉，有利于提高平板 偏振分光器的性能，提高像質(zhì)。本技術(shù)實(shí)施方式中，透明平面基板101與透明無(wú)機(jī)介 質(zhì)層103的材質(zhì)可以相同，也可以不同，例如由相同或不同型號(hào)的玻璃制成；同時(shí)，透明平 面基板101的厚度大于透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的厚度，采用兩塊厚度不同的玻璃與偏振分光 膜102組合成平板偏振分光器，有利于減小所需偏振分光膜的總厚度。此外，透明平面基板 101的折射率小于透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的折射率。 本技術(shù)其它實(shí)施方式中，透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的厚度并不限于此范圍，其也 可以采用更厚的玻璃，這里不再贅述。另外，如果對(duì)平板偏振分光器的性能要求不高，透明 平面基板101折射率也可以大于透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的折射率。 參閱圖l，第一增透膜104鍍于透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的上表面，為透明介質(zhì)膜，由 多層光學(xué)薄膜堆疊而成，其總厚度小于偏振分光膜102的總厚度，用于增加兩偏振光(s偏 振光以及P偏振光)的透光量，減小損耗。第二增透膜104'鍍于透明平面基板101的下表 面，同樣為透明介質(zhì)膜，由多層光學(xué)薄膜堆疊而成，用于增加兩偏振光的透光量，減小損耗。 本技術(shù)實(shí)施方式中，第一增透膜104、第二增透膜104'均是與工作波段相匹配的消偏 增透膜。又，如果透明平面基板101與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的材質(zhì)相同，第一增透膜104與 第二增透膜104'的膜系相同。原理是由于第一增透膜104對(duì)與其相臨的透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層 103和空氣相匹配，減小界面損耗；而第二增透膜104'是對(duì)與其相臨的透明平面基板101和 空氣相匹配，減小界面損耗。因此，當(dāng)透明平面基板101與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103的材質(zhì)相同時(shí)(例如透明平面基板101與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103由相同型號(hào)的玻璃制成時(shí))，則第一增透 膜104、第二增透膜104'的膜系相同。反之，如果透明平面基板101與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103 的材質(zhì)不同，則第一增透膜104與第二增透膜104'的膜系也不相同。 本技術(shù)其它實(shí)施方式中，如果對(duì)光束的要求不高，該第一增透膜104與第二 增透膜104'也可以省略。 粘接膠層105設(shè)置在透明平面基板101與偏振分光膜102之間，用于將鍍有偏振 分光膜102的透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103與透明平面基板101整合為一體。另外，如果對(duì)平板偏 振分光器IO有更高的要求，還可以在臨近粘接膠層105的表面鍍?cè)鐾改?圖中未示出)，即 在粘接膠層105與透明平面基板101、偏振分光膜102之間分別設(shè)置增透膜，以提高效率。 此處，該增透膜與第一增透膜104、第二增透膜104'相比，具有更為簡(jiǎn)單的膜系結(jié)構(gòu)。 本技術(shù)其它實(shí)施方式中，偏振分光膜102還可以鍍于透明平面基板101上，粘 接膠層105則可以設(shè)置在透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103與偏振分光膜102之間，用于將鍍有偏振分 光膜的透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103與透明平面基板101整合為一體。同時(shí)，在粘接膠層105與透 明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103、偏振分光膜102之間還可以分別設(shè)置增透膜，以提高效率。當(dāng)然，還可以 省略粘接膠層，采用深化光膠的方式把透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層103與透明平面基板101膠合成一 體。 因本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種平板偏振分光器，其包括：透明平面基板以及偏振分光膜，其特征在于，所述平板偏振分光器還包括透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層，所述偏振分光膜設(shè)置在所述透明平面基板與透明無(wú)機(jī)介質(zhì)層之間。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王仁貴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：紅蝶科技深圳有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：94[]