專利名稱：偏振光轉換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種物理技術領域的元器件，具體是一種偏振光轉換器。
背景技術：
電場振動方向和磁場振動方向固定的光稱為偏振光，其中和電場方向平行或垂直入射面的線偏光又分別被稱s為P偏振光和S偏振光。一般投影顯示系統(tǒng)中，尤其是液晶投影顯示系統(tǒng)中，常會用偏振光轉換器將其中一種偏振光轉換成另一種偏振光以利于光能的利用。
經對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利公開號CN1196802A的發(fā)明專利，該專利所設計的偏振光轉換器件，包括偏振光分離器件和選擇相位差板，該偏振光分離器件具有使P偏振光束或S偏振光束中的任何一種偏振光束透過而其他偏振光束反射并分離偏振光束的偏振光分離面和大致與上述偏振光分離面平行地配置、使由上述偏振光分離面反射的偏振光束向透過上述偏振光分離面的偏振光束的射出方向反射的反射面，該選擇相位差板配置在上述偏振光分離器件的光射出面一側、使由上述偏振光分離器件分離的S偏振光束或P偏振光束中的任何一種偏振光束的偏振方向與其他偏振光束的偏振方向一致，其特征在于，在上述偏振光分離器件的光入射面一側設有防止光直接入射到上述反射面的遮光裝置或光衰減裝置。此偏振光轉換器件固然可以將入射的光線轉換成一致的偏振態(tài)，但其存在著體積大、制作工藝難、成本高等缺點，而且其光線轉換效率仍較低，所能提供的亮度也較差。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于針對上述背景技術中的不足和缺陷，提供一種偏振光轉換器。使其具有較佳光轉換效率，并可提高亮度。
本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本實用新型包括一燈源、一光導管、一相位延遲片、一具有透光表面和反射表面的偏振分束器和一具有開口的反射板。其連接關系為聚集通過一個焦點的入射光線，光導管位于光線的行進路線上，其具有一圍繞壁和一由圍繞壁界定形成的通道，在通道上具有一位于焦點上的光入口和一遠離該光入口的光出口；反射板設置在光導管的光入口處，其具有一朝向光入口的外側面、一朝向光出口的內側面和一貫穿內、外側面并可供光線通過的開口，此開口位于光線的焦點上；相位延遲片設置在反射板上，并位于通道內，其是一種具有雙折射效應的光學組件，功能在于改變光的相位；偏振分束器位于光導管的光出口處，其可選擇讓其中一種偏振態(tài)光線通過到透光表面，同時讓另一種偏振態(tài)光線反射到安裝的反射板。這樣，入射光線通過光導管后第一次到達偏振分束器，其中一種偏振態(tài)的偏振光通過透光表面出射，另一種偏振態(tài)的偏振光到達偏振分束器的反射表面，被反射后又經過偏振分束器回到光導管，之后入射到相位延遲片上，被相位延遲片調制后到達光導管的光入口處的反射板，光線被反射板反射后又經過相位延遲片作用，以改變后的偏振態(tài)再次入射到偏振分束器，之后重復以上情形。
本實用新型結構簡單、緊湊，被運用在投影顯示系統(tǒng)中，提供投影顯示系統(tǒng)照明的光源，利用偏振光分束器和相位延遲片的配合來改變部分光線偏振態(tài)，以提高光利用率。


圖1是本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例的偏振光轉換器可提供高效率的同方向偏振光線輸出，所述偏振光轉換器包括一燈源1、一光導管2、一具有開口的反射板3、一相位延遲片4、一偏振分束器5及反射表面6、7、8。該燈源1具有一產生光源的燈泡9和一橢圓型燈罩10，該橢圓型燈罩10可將燈泡9產生的光線聚集投射通過一焦點11。
所述的光導管2，是一可反射光線的中空管體或實心柱狀體，并位于光線投射的路徑上，本實施例以中空管體作說明。該光導管2具有沿著一中心線環(huán)繞的圍繞壁12和由該圍繞壁12界定形成的通道13，在圍繞壁12上具有一朝向通道13的反射環(huán)面14，而該通道13具有一接近燈源1的光入口15和一遠離該光入口15的光出口16。當光導管2是實心柱狀體時，此處的通道13則是一種可供光線通過的實心結構。
所述的反射板3，設置在光導管2的光入口15上，并位于通道13內，其具有一朝向燈源1的外側面17、一朝向光出口16的內側面18和一貫穿內、外側面17、18的開口19，所述開口19正好位于光線的焦點11上，此開口19的截面積和反射板3總截面積的比例可依照設計的轉換效率作調整。在本實施例中，開口19的截面積是反射板3總面積的三分之一。
所述的相位延遲片4，設置在反射板3或光導管2上，并位于通道13內，其是一種具有雙折射效應的光學組件，用于改變光的相位。
所述的偏振分束器5，設置在光導管2的光出口16上，并位于通道13外側，其上有偏振分束膜20、反射表面6、7、8和透光表面21，偏振分束膜20選擇性的讓P偏振光通過，而S偏振光反射；或是讓S偏振光通過，而P偏振光反射。本實施例中采用讓S偏振光通過，P偏振光反射。
當燈源1中的燈泡9產生光線時，光線會由燈罩10反射投向反射板3的開口19，并進入光導管2的通道13內進行混和勻光，之后由光導管2的光出口16送出，然后入射到偏振分束器5的偏振分束膜20上。此時，光線中大約有50％的P偏振光和50％的S偏振光，其中的S偏振光會穿透偏振分束膜20，到達透光表面21后輸入；而其中的P偏振光會被偏振分束膜20反射，到達反射表面6反射后再次入射到偏振分束膜20上，又被偏振分束膜20反射后回到通道13內，在光導管2的反射環(huán)面14反射后到達相位延遲片4，經過相位延遲片4對P偏振光的相位進行調制后入射到反射板3上，被反射后再次經過相位延遲片4一次，光線的相位再次被調制，此時的光線為橢圓偏振，既有P偏振光也有S偏振光。之后的情形類似以上步驟，S偏振光透過此系統(tǒng)，P偏振光重復以上步驟。多次循環(huán)后，光線絕大部分均透過偏振分束器5以S偏振光輸出。
由以上說明可知，本實用新型的偏振光轉換器不僅未曾見于同類產品，該項設計還以簡單、緊湊的結構使光能得到近乎全部利用，提升了后續(xù)搭配系統(tǒng)的照明亮度。
權利要求1.一種偏振光轉換器，其特征在于，包括光源(1)、光導管(2)、相位延遲片(4)、具有透光表面和反射表面的偏振分束器(5)和具有開口的反射板(3)，其連接關系為反射板(3)設置在光導管(2)的光入口(15)處，相位延遲片(4)設置在反射板(3)或光導管(2)上，并位于光導管(2)的通道內，偏振分束器(5)位于光導管(2)的光出口(16)處，光線經反射板(3)進入光導管(2)的通道勻光后送經偏振分束器(5)，其中一種偏振光透射，另一種偏振光被反射后回到光導管(2)通道中，經相位延遲片(4)作用后再次送經偏振分束器(5)，以此反復，光線均以P偏振光或者S偏振光透射。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏振光轉換器，其特征是，所述的光導管(2)，是一能反射光線的中空管體或實心柱狀體，位于光線的行進路線上，其具有一圍繞壁(12)和一由圍繞壁(12)界定形成的通道(13)，在通道(13)上具有一位于焦點上的光入口(15)和一遠離該光入口(15)的光出口(16)。
3.根據(jù)權利要求1所述的偏振光轉換器，其特征是，所述的反射板(3)，其具有一朝向光入口(15)的外側面(17)、一朝向光出口(16)的內側面(18)和一貫穿內、外側面(17、18)并供光線通過的開口(19)，此開口(19)位于光線的焦點(11)上。
4.根據(jù)權利要求1所述的偏振光轉換器，其特征是，所述的相位延遲片(4)，是一種具有雙折射效應的光學組件，改變光的相位。
5.根據(jù)權利要求1所述的偏振光轉換器，其特征是，所述的偏振分束器(5)，位于通道(13)外側，其上有偏振分束膜(20)、反射表面(6、7、8)和透光表面(21)，偏振分束膜(20)選擇性的讓偏振光通過。
專利摘要一種偏振光轉換器，屬于投影技術領域。包括光源、光導管、相位延遲片、具有透光表面和反射表面的偏振分束器和具有開口的反射板，反射板設置在光導管的光入口處，相位延遲片設置在反射板或光導管上，并位于光導管的通道內，偏振分束器位于光導管的光出口處，光線經反射板進入光導管的通道勻光后送經偏振分束器，其中一種偏振光透射，另一種偏振光被反射后回到光導管通道中，經相位延遲片作用后再次送經偏振分束器，以此反復，光線均以P偏振光或者S偏振光透射。本實用新型結構簡單、緊湊，光能轉換效率高。
文檔編號G02B27/28GK2769919SQ20052004004
公開日2006年4月5日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權日2005年3月10日
發(fā)明者田賀斌 申請人:上海信誠至典網絡技術有限公司