專利名稱：偏振分光裝置及相關(guān)光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種偏振分光裝置及相關(guān)光源。
背景技術(shù)：
目前，固態(tài)光源由于其長(zhǎng)壽命、環(huán)保等 特點(diǎn)，已經(jīng)在通用照明、特種照明和投影顯示中得到了廣泛的應(yīng)用。其中，白光固態(tài)光源在照明領(lǐng)域更是有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。美?guó)專利7547114提出ー種光源結(jié)構(gòu)，如圖I所示，該光源結(jié)構(gòu)包括激發(fā)光源100、聚焦透鏡102以及轉(zhuǎn)輪104。轉(zhuǎn)輪104被分成多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)包含ー種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。激發(fā)光源100發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)聚焦透鏡102聚焦在轉(zhuǎn)輪104的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料上，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料吸收該激發(fā)光并產(chǎn)生受激發(fā)光。轉(zhuǎn)輪104繞其轉(zhuǎn)軸A轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，該光源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生ー個(gè)由不同受激發(fā)光組成的多色光序列。由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料產(chǎn)生的受激發(fā)光為非偏振光，因此上述專利還提出另ー種光源結(jié)構(gòu)。如圖2所示，矩形移動(dòng)模板130替代了圖I中的轉(zhuǎn)輪104。矩形移動(dòng)模板130線性振動(dòng)，并沿其線性振動(dòng)方向分為3個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)分別包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料110R、110G、110B。四分之一波片132層疊固定在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料110R、110G、IlOB上，反射偏光器128層疊固定在四分之一波片132上。反射偏光器128為各處偏振方向一致(即各處偏振方向平行)的線偏振片，隨著移動(dòng)模板130的線性振動(dòng),反射偏光器128出射ー個(gè)由不同受激發(fā)光組成的多色偏振光序列，因此該光源結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于需要出射偏振光的技術(shù)領(lǐng)域。但是，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料上固定反射偏光器以出射偏振光的技術(shù)無法應(yīng)用于圖I所示的光源結(jié)構(gòu)中，原因如下若將反射偏光器128層疊固定在轉(zhuǎn)輪104上，該反射偏光器128將隨著轉(zhuǎn)輪104 —起旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中，光源出射光的偏振態(tài)會(huì)隨著反射偏光器的轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷變化，亦即同一周期中不同時(shí)刻的出射光的偏振態(tài)都是不一樣的，因此，從轉(zhuǎn)輪104的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期來看，光源的出射光無偏振態(tài)，即反射偏光器失去了作用。針對(duì)上述反射偏光器無法應(yīng)用于圖I所示的光源結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題，中國(guó)專利101923223A提出一種偏振光源，該偏振光源與圖I所示光源的區(qū)別之處在于該偏振光源還包括固定裝置以及固定在固定裝置上的反射偏光器，轉(zhuǎn)輪相對(duì)于固定裝置具有轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，反射偏光器靠近轉(zhuǎn)輪上波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的出光側(cè)。由于在轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中反射偏光器始終保持靜止，因此反射偏光器能夠出射穩(wěn)定的偏振光。在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述偏振光源中，由于與反射偏光器靠近的轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)有振動(dòng)現(xiàn)象，因此轉(zhuǎn)輪與反射偏光器之間不能靠得太近，否則偏光器會(huì)被轉(zhuǎn)輪打到而損壞。但是轉(zhuǎn)輪與反射偏光器之間又不能離得太遠(yuǎn)，否則轉(zhuǎn)輪上波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料出射的光落在反射偏光器的光斑會(huì)太大，從而導(dǎo)致偏振出射光的亮度過低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種偏振分光裝置及相關(guān)光源，該偏振分光裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能夠出射偏振光。本發(fā)明實(shí)施例提供一種偏振分光裝置，包括色輪，該色輪包括第一區(qū)域，第一區(qū)域設(shè)置有功能材料；層疊固定在色輪出光側(cè)的線柵偏振片，包括與色輪對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第一偏振段，第一偏振段設(shè)置有第一金屬線陣列，第一金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀；驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)色輪與線柵偏振片沿圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種偏振分光裝置，包括線柵偏振片，包括具有一圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括設(shè)有第一金屬線陣列的第一偏振段，第一金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀；驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)線柵偏振片沿圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供ー種光源，包括上述偏振分光裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例包括如下有益效果本發(fā)明實(shí)施例中，偏振分光裝置的線柵偏振片的第一金屬線陣列呈以圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀，因而在驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)該線柵偏振片沿該圓心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線柵偏振片的每個(gè)位置轉(zhuǎn)到光斑處時(shí)的偏振方向都大致等于該光斑處的周向或徑向，因而偏振分光裝置能夠出射偏振方向大致等于該光斑處的周向或徑向的偏振光。


圖I是現(xiàn)有專利7547114的光源結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有專利7547114的光源結(jié)構(gòu)的另ー實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中偏振分光裝置的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖4是圖3所示實(shí)施例中色輪的俯視圖；圖5是圖3所示實(shí)施例中線柵偏振片的俯視圖；圖6是圖5所示線柵偏振片的替換實(shí)施例的俯視圖；圖7是圖4所示色輪的替換實(shí)施例的俯視圖；圖8是圖4所示色輪的替換實(shí)施例的俯視圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例中偏振分光裝置的另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖9所示實(shí)施例中色輪的俯視圖；圖11是圖9所示實(shí)施例中線柵偏振片的俯視圖；圖12a與圖12b分別是本發(fā)明實(shí)施例中偏振分光裝置的另ー實(shí)施例的色輪及線柵偏振片的俯視具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖3、圖4及圖5，圖3是本發(fā)明實(shí)施例中偏振分光裝置的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖4是圖3所示實(shí)施例中色輪的俯視圖，圖5是圖3所示實(shí)施例中線柵偏振片(wiregrid polarizer)的俯視圖。如圖3所示，偏振分光裝置300包括色輪310、線柵偏振片320以及驅(qū)動(dòng)裝置330。
如圖4所示，色輪310呈圓心為O的圓形，色輪310包括第一區(qū)域311，第一區(qū)域311在本實(shí)施例中具體呈與該圓形同心的環(huán)狀。容易理解的是，第一區(qū)域311在其它實(shí)施例中也可以呈其它任意形狀。第一區(qū)域311設(shè)置有功能材料。功能材料可以為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、散射材料、濾光片、透明片等。例如，第一區(qū)域可以設(shè)置有能將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光的紅光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，或者是對(duì)光線進(jìn)行散射的散射顆粒，或者是只透射紅光的濾光片，或者是能夠讓光線透過的普通玻璃片。最常用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是熒光粉，例如釔鋁石榴石(YAG)熒光粉，它可以吸收藍(lán)光井受激發(fā)射黃色的受激光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料還可能是量子點(diǎn)、熒光染料等具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的材料，并不限于熒光粉。本實(shí)施例中，第一區(qū)域311的功能材料具體為黃光突光粉。此外，本實(shí)施例中，色輪310具體為透射式色輪，即色輪310的出光方向與入光方向相同。優(yōu)選地，色輪310的入光側(cè)設(shè)有透射激發(fā)光反射黃光的濾光片，以提高色輪310的出光率。當(dāng)然，色輪310也可以為反射式色輪，即色輪310的出光方向與入光方向相反。線柵偏振片屬于線偏振片的ー種，它是通過在透明基板上設(shè)置由多條金屬線組成的金屬線陣列形成透明及反射的線柵，相鄰金屬線之間的間隔很小，為納米級(jí)；入射至線柵 偏振片的光中，只有垂直于金屬線陣列走向的振動(dòng)方向的光能量能夠透過線柵偏振片，此為公知技術(shù)，此處不作贅述。如圖3與圖5所示，線柵偏振片320層疊固定在色輪310的出光側(cè)。線柵偏振片320包括與色輪310對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括與第一區(qū)域311對(duì)應(yīng)的第一偏振段321，即第一偏振段321呈與第一區(qū)域311相同的與上述圓形同心的環(huán)狀。第一偏振段321設(shè)有第一金屬線陣列3211。本實(shí)施例中，第一金屬線陣列3211呈以上述圓形的圓心O為中心的放射狀。如圖3所示，驅(qū)動(dòng)裝置330用于驅(qū)動(dòng)色輪310與線柵偏振片320沿圓心O轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置330可以與色輪310固定連接，也可以與線柵偏振片320固定連接。本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置具體為馬達(dá)，該馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸與色輪固定連接。假設(shè)有一束藍(lán)色激發(fā)光A從色輪310的左邊入射色輪的第一區(qū)域311，由于色輪310在驅(qū)動(dòng)裝置330下轉(zhuǎn)動(dòng)，所以激發(fā)光A在第一區(qū)域311形成的光斑沿圓形路徑作用于第一區(qū)域311。第一區(qū)域311的黃光熒光粉將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為黃光，該黃光從色輪310的右邊出射至線柵偏振片320的第一偏振段321。如圖5所示，色輪310出射往線柵偏振片320的黃光落在第一金屬線陣列3211的長(zhǎng)方形光斑為S。由于第一金屬線陣列3211呈以圓心O為中心的放射狀，且相鄰金屬線之間的間隔很小，因此光斑S內(nèi)的各金屬線可以近似為平行線；又由于第一金屬線陣列呈圓周対稱的放射狀，所以第一金屬線陣列3211每時(shí)刻轉(zhuǎn)至光斑S處的各金屬線分布都相同，因此第一金屬線陣列3211每時(shí)刻轉(zhuǎn)至光斑S處的各金屬線均只透射近似垂直于該平行線的偏振方向(以下簡(jiǎn)稱第一偏振態(tài))的黃色偏振光，從而使得線柵偏振片的第一偏振段321在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能夠出射第一偏振態(tài)的偏振光P。并且，第一金屬線陣列3211每時(shí)刻轉(zhuǎn)至光斑S處的各金屬線均反射近似平行于上述平行線的偏振方向(以下簡(jiǎn)稱第二偏振態(tài))的黃色偏振光，因此，第一偏振段321在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中均反射第二偏振態(tài)的黃光至色輪310。由于黃光熒光粉具有散射光的特性，第二偏振態(tài)的黃光的偏振態(tài)經(jīng)黃光熒光粉散射而被消除，即第二偏振態(tài)的黃光被黃光熒光粉轉(zhuǎn)換為非偏振態(tài)光，因此該非偏振態(tài)光被反射回線柵偏振片320時(shí)會(huì)有50%得以利用，即成為第一偏振態(tài)的黃光并出射，從而使得偏振分光裝置300能夠出射較多的偏振光?，F(xiàn)有技術(shù)中，偏振分光裝置的各處偏振方向平行，因而在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中出射光的偏振方向會(huì)不斷改變，即同一周期中不同時(shí)刻的出射光的偏振態(tài)都是不一樣的，因此轉(zhuǎn)動(dòng)中的偏振分光裝置的出射光無偏振態(tài)，即偏振分光裝置中的偏振片無法出射偏振光。本實(shí)施例中，偏振分光裝置的線柵偏振片的第一金屬線陣列呈 以圓形的圓心為中心的放射狀，因而在驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)該線柵偏振片沿該圓心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線柵偏振片的每個(gè)位置轉(zhuǎn)到光斑處時(shí)的偏振方向都大致等于該光斑處的周向，因而偏振分光裝置能夠出射偏振方向大致等于該周向的偏振光。實(shí)施例ニ請(qǐng)參閱圖6，圖6是圖5所示線柵偏振片的替換實(shí)施例的俯視圖。如圖6所示，本實(shí)施例與圖5所不實(shí)施例的區(qū)別之處在于線柵偏振片620的第一偏振段621的第一金屬線陣列6211呈上述圓形的多個(gè)同心圓狀。由于第一金屬線陣列6211的相鄰金屬線之間的間隔很小，因此光斑S內(nèi)的各金屬線可以近似為平行線；又由于第一金屬線陣列6211呈圓周対稱的同心圓狀，所以第一金屬線陣列6211每時(shí)刻轉(zhuǎn)至光斑S處的各金屬線分布都相同，因此第一金屬線陣列6211每時(shí)刻轉(zhuǎn)至光斑S處的各金屬線均只透射近似垂直于該平行線的偏振方向(第二偏振態(tài))的黃色偏振光，從而使得線柵偏振片的第一偏振段621在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能夠出射第二偏振態(tài)的偏振光。實(shí)施例三請(qǐng)參閱圖7,圖7是圖4所示色輪的替換實(shí)施例的俯視圖。如圖7所示,本實(shí)施例與圖4所示實(shí)施例的區(qū)別之處在于色輪710的第一區(qū)域711包括第一色段7111，設(shè)有第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料；第二色段7112，設(shè)有第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料；第三色段7113，設(shè)有第三波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。具體地，第一、第二、第三色段分別設(shè)有能將激發(fā)光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為紅光、綠光及藍(lán)光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。并且，第一區(qū)域711的各色段均呈扇環(huán)形，并沿色輪所呈圓形的周向分布。在本實(shí)施例中，激發(fā)光可以為紫外光或近紫外光。假設(shè)激發(fā)光入射色輪的第一區(qū)域711，則色輪在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并依序出射紅光、藍(lán)光及綠光至線柵偏振片，線柵偏振片依序出射紅色、緑色及藍(lán)色的偏振光。值得說明的是，第一色段7111也可以改設(shè)散射材料，此時(shí)激發(fā)光可以為藍(lán)色激光二極管LD (Laser Diode)或藍(lán)色發(fā)光二極管(LED，Light Emitting Diode),以使得線柵偏振片依序出射紅色、綠色及藍(lán)色的偏振光。容易理解的是，第一區(qū)域711也可以包括其它數(shù)量的色段，例如兩段、四段或五段，并且，各色段也可以設(shè)置其它功能材料，例如散射材料、濾光片或透明片等。實(shí)施例四請(qǐng)參閱圖8,圖8是圖4所示色輪的替換實(shí)施例的俯視圖。如圖8所示,本實(shí)施例與圖7所示實(shí)施例的區(qū)別之處在干色輪810的第一區(qū)域的第一色段(紅色色段)8111、第二色段(綠色色段)8112及第三色段(藍(lán)色色段)8113均呈與色輪所呈圓形同心的環(huán)形，并沿該圓形的徑向分布。實(shí)施例五請(qǐng)參閱圖9-11，圖9是本發(fā)明實(shí)施例中偏振分光裝置的另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是圖9所示實(shí)施例中色輪的俯視圖，圖11是圖9所示實(shí)施例中線柵偏振片的俯視圖。如圖9所示，偏振分光裝置900包括色輪910、線柵偏振片920及驅(qū)動(dòng)裝置930。
本實(shí)施例與圖4所示實(shí)施例的區(qū)別之處包括(I)色輪910為反射式色輪，即色輪的入光方向與出光反向相反，入光側(cè)與出光側(cè)相同。由于線柵偏振片需設(shè)置于色輪的出光側(cè)(入光側(cè))，因此激發(fā)光A要通過線柵偏振片920入射色輪910,因此本實(shí)施例優(yōu)選適用于激發(fā)光為符合線柵偏振片920的偏振方向的偏振光的應(yīng)用場(chǎng)景，例如符合線柵偏振片920偏振方向的紫外激光。(2)如圖10所示，色輪910除了包括第一區(qū)域911之外，還包括設(shè)置有功能材料的第二區(qū)域912。具體地，第一區(qū)域911與第二區(qū)域912呈相鄰的與色輪所呈圓形同心的兩個(gè)環(huán)狀，分別為兩個(gè)相鄰的內(nèi)環(huán)與外環(huán)。第一區(qū)域911包括紅色色段9111、綠色色段9112及藍(lán)色色段9113，第二區(qū)域912包括紅色色段9121、綠色色段9122及藍(lán)色色段9123，第一區(qū)域與第二區(qū)域的各色段均呈扇環(huán)形，且第一區(qū)域911與第二區(qū)域912的相同顔色的色段相對(duì)圓心呈O度設(shè)置。(3)如圖11所示，與色輪910對(duì)應(yīng)，線柵偏振片920除了包括第一偏振段921之夕卜，還包括與色輪910的第二區(qū)域912對(duì)應(yīng)的第二偏振段922,并且,第一偏振段921與第二 偏振段922分別呈與第一區(qū)域911與第二區(qū)域912相同的環(huán)狀。第二偏振段922設(shè)置有第ニ金屬線陣列9221。并且，第一偏振段921的第一金屬線陣列9211呈以圓心O為中心的放射狀，第二偏振段922的第二金屬線陣列9221呈色輪所呈圓形的多個(gè)同心圓狀。假設(shè)有一束紫外激光A入射至色輪910，該激光落在色輪的光斑S同時(shí)覆蓋第一區(qū)域911與第二區(qū)域912，那么，依照?qǐng)D5與6所示實(shí)施例的描述，本實(shí)施例中，線柵偏振片920的第一偏振段921將依序出射第一偏振態(tài)的紅光、綠光及藍(lán)光；第二偏振段922將依序出射第二偏振態(tài)的紅光、綠光及藍(lán)光，因此偏振分光裝置900將逆著激光入射方向依序出射第一(第二)偏振態(tài)的紅光、第一(第二)偏振態(tài)的綠光及第一(第二)偏振態(tài)的藍(lán)光，圖中用P標(biāo)示偏振分光裝置900出射的偏振光。容易理解的是，只要第一金屬線陣列9211與第二金屬線陣列9221的分布不同，則 可以使得線柵偏振片能夠出射兩種偏振光。因此在其它實(shí)施例中，線柵偏振片920也可以改為第一偏振段921的第一金屬線陣列9211呈色輪所呈圓形的多個(gè)同心圓狀，而第二偏振段922的第二金屬線陣列9221呈以圓心O為中心的放射狀。實(shí)施例六請(qǐng)參閱圖12a與圖12b，圖12a與圖12b分別是本發(fā)明實(shí)施例中偏振分光裝置的另一實(shí)施例的色輪及線柵偏振片的俯視圖。本實(shí)施例與圖9所示實(shí)施例的區(qū)別之處在于(I)如圖12a所示，色輪1210的第一區(qū)域1211與第二區(qū)域1212均呈扇環(huán)形，并組成與色輪所呈圓形同心的環(huán)狀。第一區(qū)域1211包括紅色色段1213、綠色色段1214及藍(lán)色色段1215，第二區(qū)域1212包括紅色色段1216、綠色色段1217及藍(lán)色色段1218，兩個(gè)區(qū)域的每個(gè)色段均呈扇環(huán)形，且第一區(qū)域1211與第二區(qū)域1212的相同顔色的色段相對(duì)圓心呈180度設(shè)置。(2)如圖12b所示，與色輪1210對(duì)應(yīng)，線柵偏振片1220的第一偏振段1221與第二偏振段1222分別呈與第一區(qū)域1211、第二區(qū)域1212相同的扇環(huán)形。第一偏振段1221的第一金屬線陣列1223呈以圓心O為中心的放射狀，第二偏振段1222的第二金屬線陣列1224呈色輪所呈圓形的多個(gè)同心圓狀。假設(shè)有一束紫外激光A入射至色輪1210，隨著色輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，該激光落在色輪的第一區(qū)域1211與第二區(qū)域1212的光斑沿圓形路徑作用于色輪，那么，依照?qǐng)D5與6所示實(shí)施例的描述，本實(shí)施例中，線柵偏振片1220的第一偏振段1221將依序出射第一偏振態(tài)的紅光、綠光及藍(lán)光；第二偏振段922將依序出射第二偏振態(tài)的紅光、綠光及藍(lán)光,偏振分光裝置將逆著激光入射方向依序出射第一偏振態(tài)的紅光、第一偏振態(tài)的綠光、第一偏振態(tài)的藍(lán)光、第二偏振態(tài)的紅光、第二偏振態(tài)的綠光及第ニ偏振態(tài)的藍(lán)光，圖中用P標(biāo)示偏振分光裝置1200出射的偏振光。此處需要說明的是，在圖9與圖12所示實(shí)施例中，色輪的第一區(qū)域與第二區(qū)域也可以包括不同數(shù)量的色段，各色段的功能材料也可以不同。例如，第一區(qū)域包括紅光、綠光及藍(lán)光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，第二區(qū)域包括藍(lán)光散射材料和黃光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。此外，色輪的第一區(qū)域與第二區(qū)域均可以只有ー個(gè)色段，例如第一區(qū)域與第二區(qū)域分別只有ー個(gè)紅色色段與綠色色段。在第一區(qū)域與第二區(qū)域均只有一個(gè)色段吋，第一區(qū)域與第二區(qū)域的色段優(yōu)選設(shè)置相同的功能材料，例如均設(shè)置黃光熒光粉，以便線柵偏振片能夠同時(shí)或依序出射兩種偏振態(tài)的黃光。
實(shí)施例七上述偏振分光裝置均包括色輪，事實(shí)上，色輪只是可轉(zhuǎn)動(dòng)的線柵偏振光所應(yīng)用的ー種場(chǎng)景。只要轉(zhuǎn)動(dòng)的線柵偏振片具有上述圓周對(duì)稱分布的金屬線陣列，則線柵偏振片能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出射偏振光。因此，本發(fā)明實(shí)施例還提供偏振分光裝置的另ー實(shí)施例，該偏振分光裝置包括線柵偏振片，包括一圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括設(shè)有第一金屬線陣列的第一偏振段，第一金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀；驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)線柵偏振片沿該圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。第一偏振段可以呈任意形狀。優(yōu)選地，第一偏振段呈與上述圓形同心的環(huán)狀。上述圓形區(qū)域還可以包括設(shè)有第二金屬線陣列的第二偏振段，第二金屬線陣列呈以上述圓形的圓心為中心的放射狀或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀，且與第一金屬線陣列不同，以便線柵偏振片能夠出射兩種偏振光。并且，第一偏振段與第二偏振段可以呈相鄰的與上述圓形同心的兩個(gè)環(huán)狀，以便線柵偏振片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠同時(shí)出射兩種偏振光；或者，第一偏振段與第二偏振段也可以均呈扇環(huán)形，并組成與上述圓形同心的環(huán)狀，以便線柵偏振片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠依序出射兩種偏振光。本發(fā)明實(shí)施例還提供ー種光源，該光源包括偏振分光裝置，該偏振分光裝置可以具有上述各實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)與功能。本發(fā)明實(shí)施例中的偏振分光裝置可以應(yīng)用于投影系統(tǒng)，例如液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)或數(shù)碼光路處理器(DLP,Digital LightProcessor)投影機(jī)；也可以應(yīng)用于照明系統(tǒng)，例如汽車照明燈；也可以應(yīng)用于3D顯示技術(shù)領(lǐng)域中。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種偏振分光裝置,其特征在于,包括 色輪，該色輪包括第一區(qū)域，第一區(qū)域設(shè)置有功能材料； 層疊固定在所述色輪出光側(cè)的線柵偏振片，包括與所述色輪對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第一偏振段，第一偏振段設(shè)置有第一金屬線陣列，第一金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀； 驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述色輪與線柵偏振片沿所述圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏振分光裝置，其特征在于，所述功能材料包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料或散射材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一區(qū)域與第一偏振段均呈與所述圓形同心的環(huán)狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一區(qū)域至少包括 第一色段，設(shè)有第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或散射材料； 第二色段，設(shè)有第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一區(qū)域的各色段均呈扇環(huán)形，并沿所述圓形的周向分布；或者，第一區(qū)域的各色段均呈環(huán)形，并沿所述圓形的徑向分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏振分光裝置，其特征在于，色輪還包括第二區(qū)域，第二區(qū)域設(shè)置有功能材料； 所述圓形區(qū)域還包括與第二區(qū)域?qū)?yīng)的第二偏振段，第二偏振段設(shè)置有第二金屬線陣列，第二金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀，且與第一金屬線陣列不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域呈相鄰的與所述圓形同心的兩個(gè)環(huán)狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的偏振分光裝置，其特征在干，第一區(qū)域與第二區(qū)域均包括紅色色段、綠色色段及藍(lán)色色段，且第一區(qū)域與第二區(qū)域的相同顔色的色段相對(duì)所述圓心呈O度設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏振分光裝置，其特征在干，第一區(qū)域與第二區(qū)域均呈扇環(huán)形，并組成與所述圓形同心的環(huán)狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域均包括紅色色段、綠色色段及藍(lán)色色段，且第一區(qū)域與第二區(qū)域的相同顔色的色段相對(duì)所述圓心呈180度設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域均只有一個(gè)色段，且第一區(qū)域與第二區(qū)域的色段設(shè)置相同的功能材料。
12.—種偏振分光裝置,其特征在于,包括 線柵偏振片，包括具有一圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括設(shè)有第一金屬線陣列的第一偏振段，第一金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀； 驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述線柵偏振片沿所述圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一偏振段呈與所述圓形同心的環(huán)狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的偏振分光裝置，其特征在于，所述圓形區(qū)域還包括設(shè)有第ニ金屬線陣列的第二偏振段，第二金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀，且與第一金屬線陣列不同。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的偏振分光裝置，其特征在于，第一偏振段與第二偏振段呈相鄰的與所述圓形同心的兩個(gè)環(huán)狀；或者， 第一偏振段與第二偏振段均呈扇環(huán)形，并組成與所述圓形同心的環(huán)狀。
16.—種光源,其特征在于,包括如權(quán)利要求I至15中任一項(xiàng)所述的偏振分光裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種偏振分光裝置及相關(guān)光源，該偏振分光裝置包括色輪，該色輪包括第一區(qū)域，第一區(qū)域設(shè)置有功能材料；層疊固定在色輪出光側(cè)的線柵偏振片，包括與色輪對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域，該圓形區(qū)域包括與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第一偏振段，第一偏振段設(shè)置有第一金屬線陣列，第一金屬線陣列呈以該圓形的圓心為中心的放射狀，或者呈該圓形的多個(gè)同心圓狀；驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)色輪與線柵偏振片沿圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)偏振分光裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中出射偏振光。
文檔編號(hào)G02B7/00GK102722034SQ20121003015
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月11日
發(fā)明者楊毅 申請(qǐng)人:深圳市光峰光電技術(shù)有限公司