[發明專利]分色鏡及使用該分色鏡的投影裝置

無效

• 申請號: 200710202455.1
• 申請日: 2007-11-09
• 公開（公告）號: CN101430425A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 林君鴻
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02B27/00;G02B1/10;G03B21/14;G03B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種分色鏡、以及使用該分色鏡的投影裝置。

背景技術

投影裝置，例如LCD(Liquid?Crystal?Display)投影機、DLP(DigitalLighting?Progress)投影機主要用于文稿資料演示，大尺寸電影畫面顯示等，以方便辦公和個人娛樂。

現有的投影系統、通常采用像素化矩陣的方法顯示畫面，即將圖像畫面分割成若干微小的像素單元，例如VGA(Video?Graphics?Array?640*480)規格以及SVGA(Super?Video?Graphics?Array?800*600)規格等。通過控制液晶分子或者DMD(Digital?Micromirror?Device)等微型器件，在每一像素單元上改變其亮度，色度等，從而形成視覺可以感知的畫面。

因應微型化及低能耗的發展趨勢，目前已發展出使用發光二極管(LED)作為光源的投影裝置。然而，此種LED投影裝置之光路上仍設有一片或者多片分色鏡(Dielectric?Mirror)，以優化投影系統的光路。例如一種藍光分色鏡，其對綠光“透明”，而對藍光“不透明”，即該分色鏡可以直接透過綠光，而反射藍光。現有的分色鏡一般為由高低折射率材料交替形成的多層膜，而LED發出的光束是無固定偏振方向的光束，其既包括P-Pol光，也包括S-Pol光，由于P-Pol光和S-Pol光具有隨入射角度0而變化特性不同的導納值Y(光學材料內任一點的導納值為該點的磁場強度H與該點的電場強度E之比)。P-Pol光的導納值為Y/cosθ，S-Pol光的導納值為Ycosθ，所以，隨著入射角度的增大，P-Pol光之高反射區越來越窄，而S-Pol光之高反射區越來越寬，造成P-Pol光和S-Pol光透過光譜曲線相互偏移較大。

現有的改進是使用一種膠合棱鏡型分色鏡，該分色鏡的原理是利用在光束的入射角度為布魯斯特角時P-Pol偏振光的反射率為零，其缺點是膜堆的層數要足夠多，此顯然不能滿足低成本的要求。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種可有效減小P-Pol光和S-Pol光透射光譜相互偏移并具低成本的分色鏡。

還有必要提供一種使用該分色鏡的投影裝置。

一種分色鏡，包括基體層，第一膜堆和第二膜堆，其中，第一膜堆和第二膜堆依次形成于所述基體層之上。第一膜堆和第二膜堆分別由高折射率材料和低折射率材料交替形成。所述第一膜堆包括N₁個由所述高折射率材料和低折射率材料形成的復合層，且其高折射率薄膜的厚度為四分之一設計波長的2倍，低折射率薄膜的厚度為八分之一設計波長，N₁＝7～14所述第二膜堆包括N₂個由所述高折射率材料和低折射率材料形成的復合層、且其高折射率薄膜的厚度為四分之一設計波長的0.325倍，低折射率薄膜的厚度為八分之一設計波長的0.65倍、N₂＝7～14。

一種投影裝置，包括光源系統和合光系統。光源系統包括第一發光二極管和第二發光二極管，第一發光二極管發出第一波長的光束，第二發光二極管發出第二波長的光束。合光系統包括至少一片分色鏡，分色鏡用于將第一波長的光束和第二波長的光束混合成一束光束。分色鏡包括基體層，第一膜堆和第二膜堆，第一膜堆和第二膜堆依次形成于所述基體層之上。第一膜堆和第二膜堆分別由高折射率材料和低折射率材料交替形成。所述第一膜堆包括N₁個由所述高折射率材料和低折射率材料形成的復合層，且其高折射率薄膜的厚度為四分之一設計波長的2倍，低折射率薄膜的厚度為八分之一設計波長，N₁＝7～14；所述第二膜堆包括N₂個由所述高折射率材料和低折射率材料形成的復合層，且其高折射率薄膜的厚度為四分之一設計波長的0.325倍，低折射率薄膜的厚度為八分之一設計波長的0.65倍，N₂＝7～14。

相對于現有技術，本發明的分色鏡及采用該分色鏡的投影裝置通過使用具有特定光學厚度范圍和層數的多層膜可以有效減小P-Pol光和S-Pol光透射光譜相互之間的偏移。由于第一膜堆和第二膜堆的復合層層數均在7～14層之間，可有效地降低成本。

附圖說明

圖1所示為本發明投影裝置部分光學元件的光路示意圖，其中該投影裝置包括一片分色鏡。

圖2所示為圖1中分色鏡的膜層結構示意圖。

圖3所示為圖1中分色鏡的透射光譜示意圖。