[发明专利]偏振分束器及其制造方法

说明书

本发明公开了偏振分束器。所述偏振分束器包括第一聚合物棱柱、第二聚合物棱柱、反射偏振片和硬质涂层，所述反射偏振片设置在所述第一聚合物棱柱和所述第二聚合物棱柱之间并且粘附到所述第一聚合物棱柱和所述第二聚合物棱柱中的每一者的斜边，所述硬质涂层设置在所述第一聚合物棱柱和所述第二聚合物棱柱中的每一者上。所述偏振分束器包括输入主表面和输出主表面。所述输入主表面和所述输出主表面中的至少一者具有至少3H的铅笔硬度。所述偏振分束器具有低的双折射率，使得当具有第一偏振态的偏振光从所述输入主表面进入光学元件并行进穿过所述偏振分束器至少2mm并且从所述输出主表面离开所述偏振分束器时，使离开所述偏振分束器的光的至少95％偏振而具有所述第一偏振态。

相关申请的交叉引用

本专利申请与以下专利相关：2011年11月28日提交的“提供高分辨率图像的偏振分束器和利用此类分束器的系统(Polarizing Beam Splitters Providing HighResolution Images and Systems Utilizing Such Beam Splitters)”(代理人案卷号67895US002)的待审美国专利申请第61/564161号；2011年11月28日提交的“制备提供高分辨率图像的偏振分束器的方法和利用此类分束器的系统(Method of Making PolarizingBeam Splitters Providing High Resolution Images and Systems Utilizing SuchBeam Splitters)”(代理人案卷号68016US002)的待审美国专利申请第61/564172号；2012年8月15日提交的“提供高分辨率图像的偏振分束器板和利用此类分束器板的系统(Polarizing Beam Splitter Plates Providing High Resolution Images and SystemsUtilizing Such Beam Splitter Plates)”(代理人案卷号70226US002)的美国专利申请第61/683390号；和2012年8月21日提交的“观看装置(Viewing Device)”(代理人案卷号70234US002)的美国专利申请第61/691,537号，以上专利以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本说明涉及观看装置。更具体地讲，本说明涉及包含将成像光以高有效分辨率朝向观看者反射的偏振分束器板的头部安装式观看装置。

背景技术

组装了偏振分束器(PBS)的照明系统用于在诸如投影显示器等观看屏幕上形成图像。典型的显示图像包括照明源，该照明源被布置成使得来自照明源的光线从包含待投影的目标图像的图像形成装置(即，成像器)反射出来。系统将光线折叠，以使得来自照明源的光线和投影图像的光线共用PBS与成像器之间的相同物理空间。PBS将入射的照明光与来自成像器的偏振旋转光分离。由于对PBS的新需求，部分地由于PBS在例如三维投影和成像的应用中的新用途，已出现了许多新的问题。本申请提供了解决此类问题的制品。

发明内容

在一个方面，本发明涉及偏振子系统。偏振子系统包括第一成像器和偏振分束器。在一些实施例中，成像器可为LCOS成像器。偏振分束器部分由反射偏振片构成，并且接收来自成像器的成像光。反射偏振片可为多层光学膜。在一些实施例中，反射偏振片将具有小于45nm的表面粗糙度Ra或小于80nm的表面粗糙度Rq。偏振分束器向观看者或具有小于12微米的有效像素分辨率的屏幕反射成像光。在一些实施例中，偏振分束器可向观看者或具有小于9微米或小于6微米的有效像素分辨率的屏幕反射成像光。偏振子系统可包括第二成像器，其中偏振分束器在与接收来自第一成像器的光的不同面处接收来自第二成像器的成像光。偏振子系统还可包括投影透镜，所述投影透镜从偏振分束器向观看者或屏幕投影光。在一些情况下，偏振子系统可为三维图像投影仪的一部分。