[实用新型]一种光学器件、背光源及显示装置

权利要求书

1.一种光学器件，其特征在于，包括分光元件、旋光元件以及反射元件，所述旋光元件与所述分光元件之间的夹角、所述旋光元件与所述反射元件之间的夹角均为布儒斯特角，其中：

所述分光元件用于将入射光分离得到两组线偏振光，所述两组线偏振光的偏振方向相互垂直，所述两组线偏振光的传播方向的夹角为布儒斯特角的余角的两倍；

所述旋光元件用于将所述两组线偏振光中的一组线偏振光的偏振方向旋转，得到偏振方向相同的两组线偏振光；

所述反射元件用于反射所述两组线性偏振光中的一组线偏振光，得到传播方向相同的两组线偏振光；

所述光学器件用于将所述入射光转换为偏振方向、传播方向均相同的光。

2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述入射光到所述分光元件的入射面的入射角为布儒斯特角；

所述旋光元件，设置于所述分光元件的反射出光面侧或折射出光面侧，且与所述分光元件之间的夹角为布儒斯特角；或者，所述反射元件，设置于所述分光元件的反射出光面侧或折射出光面侧，且与所述分光元件平行；

当所述旋光元件设置于所述分光元件的反射出光面侧时，所述反射元件设置于所述分光元件的折射出光面侧或所述旋光元件的出光面侧；

或者，当所述旋光元件设置于所述分光元件的折射出光面侧时，所述反射元件设置于所述分光元件的反射出光面侧或所述旋光元件的出光面侧；

或者，当所述反射元件设置于所述分光元件的反射出光面侧时，所述旋光元件设置于所述反射元件的反射出光面侧；

或者，当所述反射元件设置于所述分光元件的折射出光面侧时，所述旋光元件设置于所述反射元件的反射出光面侧。

3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述分光元件为平行六面体，所述平行六面体的两相对平行的侧面分别为所述分光元件的入射面/反射出光面和所述分光元件的折射出光面。

4.根据权利要求3所述的光学器件，其特征在于，所述分光元件采用具有相同的折射率、反射率以及相同的大小、形状的多个玻璃片堆叠构成，每一所述玻璃片为平行六面体，所述平行六面体的底面与所述分光元件的入射面/反射出光面和所述分光元件的折射出光面之间的夹角为所述布儒斯特角。

5.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述旋光元件包括相对设置的第一基板、第二基板、以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，在所述第一基板靠近所述液晶层的一侧设置有第一取向膜，在所述第二基板靠近所述液晶层的一侧设置有第二取向膜，所述第一取向膜与所述第二取向膜的取向方向相互垂直。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的光学器件，其特征在于，所述光学器件还包括透镜元件，所述透镜元件设置于所述入射光与所述分光元件的入射面之间，所述透镜元件的主光轴与所述分光元件之间的夹角为所述布儒斯特角的余角。

7.根据权利要求6所述的光学器件，其特征在于，所述透镜元件为凸透镜，所述凸透镜的主光轴与所述分光元件之间的夹角为所述布儒斯特角的余角；

或者，所述透镜元件为凹透镜，所述凹透镜的主光轴与所述分光元件之间的夹角为所述布儒斯特角的余角；

或者，所述透镜元件为凸透镜与凹透镜的组合，所述凸透镜的主光轴与所述凹透镜的主光轴重合，且与所述分光元件之间的夹角为所述布儒斯特角的余角，且所述凸透镜与所述凹透镜之间的间距为二者的焦距差。

8.根据权利要求7所述的光学器件，其特征在于，所述布儒斯特角θ_b=arctan（n₂/n₁），其中，n₁为空气的折射系数，n₂为所述分光元件的折射系数。

9.一种背光源，包括光源，其特征在于，所述背光源还包括权利要求1-8任意一项所述的光学器件，所述光学器件设置于所述光源的出射光一侧。

10.根据权利要求9所述的背光源，其特征在于，所述光源的出射光为平行光，所述分光元件设置于所述光源的出射光一侧，所述光源的出射光到所述分光元件的入射面的入射角为所述布儒斯特角；

或者，所述光源为发出自然光的点光源或线光源或面光源，所述光源设置于所述透镜元件一侧，所述透镜元件用于将所述光源的出射光转换为平行光。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9-10任意一项所述的背光源。