[实用新型]大角度偏振分光棱镜及无偏色3D投影光调制系统

说明书

本实用新型适用于3D投影技术领域，提供了一种大角度偏振分光棱镜及无偏色3D投影光调制系统。该大角度偏振分光棱镜包括三个三角棱镜，该三个三角棱镜的横截面均呈全锐角的等腰三角形，且三个三角棱镜的顶角相等；形成第一三角棱镜的顶角的第一侧面与第二三角棱镜的顶角所对的底面大小一致并相贴合，且贴合之处设有第一偏振分光膜；形成第一三角棱镜的顶角的第二侧面与第三三角棱镜的顶角所对的底面大小一致并相贴合，且贴合之处设有第二偏振分光膜。本实用新型所提供的偏振分光棱镜采用三个三角棱镜贴合，且每个三角棱镜均设计为全锐角等腰三角棱镜，使得大角度入射时，透过光谱和反射光谱都不出现明显的变形，从而解决大角度入射时的光偏色问题。

技术领域

本实用新型属于3D投影技术领域，尤其涉及一种大角度偏振分光棱镜及无偏色3D投影光调制系统。

背景技术

偏振式3D影院设备目前在国内已经得到了广泛应用，可分为两类：光效在15％左右的单光路3D投影光调制系统、光效在28～30％的双光路投影光调制系统和三光路3D投影光调制系统。

对于银幕在20米左右的巨幕影厅，因受建筑结构限制，影厅的银幕宽度基本与放映距离相等，其中，放映距离与银幕宽度的比值称之为投射比，投射比接近于1:1时影厅形状接近于正方形。当三光路3D投影光调制系统应用于1:1投射比的影厅时，从投影机镜头发出的光线会以±15度左右的角度进入3D投影光调制系统的入射面。

常见的三光路3D投影光调制系统中的偏振分光棱镜具有相互垂直的两个偏振分光面，均与入射面呈45度角，偏振分光棱镜材质使用折射率为1.5163的K9光学玻璃，光线以约45～55度的角度入射至偏振分光面。由于与K9光学玻璃匹配的偏振分光膜允许的入射角度范围较小。当光线以稍大角度入射至偏振分光膜上时，不同波长的光线经过偏振分光膜时透射的P态偏振光和反射的S态偏振光偏振度出现较大差异，经过后续的线偏振器过滤后，各波长光线被滤掉的比例不同，导致出现白色光变为彩色，通常出现偏红问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决应用于3D投影系统的偏振分光棱镜，在入射光线角度较大时会出现偏色的问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型提供了一种大角度偏振分光棱镜，包括：第一三角棱镜、第二三角棱镜、第三三角棱镜；所述第一三角棱镜的横截面、第二三角棱镜的横截面、第三三角棱镜的横截面均呈全锐角的等腰三角形，且第一三角棱镜的顶角、第二三角棱镜的顶角、第三三角棱镜的顶角相等；形成所述第一三角棱镜的顶角的第一侧面与所述第二三角棱镜的顶角所对的底面大小一致并相贴合，且贴合之处设有第一偏振分光膜；形成所述第一三角棱镜的顶角的第二侧面与所述第三三角棱镜的顶角所对的底面大小一致并相贴合，且贴合之处设有第二偏振分光膜。

进一步地，贴合后所述偏振分光棱镜的横截面呈等腰梯形；所述第二三角棱镜的第一侧面与所述第三三角棱镜的第一侧面共同形成所述偏振分光棱镜的第一面，且所述第一三角棱镜的顶角的顶点和等腰梯形的第一底边均位于所述第一面上；所述第一面为所述偏振分光棱镜的光入射面；所述第一三角棱镜的顶角所对的底面作为所述偏振分光棱镜的第二面，且等腰梯形的第二底边位于所述第二面上；所述第二面为偏振分光得到的透射光束的出射面；所述第二三角棱镜的第二侧面作为所述偏振分光棱镜的第三面；所述第三面为偏振分光得到的第一反射光束的出射面；所述第三三角棱镜的第二侧面作为所述偏振分光棱镜的第四面；所述第四面为偏振分光得到的第二反射光束的出射面；且，所述第二面所出射的透射光具有第一偏振态，所述第三面所出射的第一反射光束和第四面所出射的第二反射光束具有第二偏振态，所述第一偏振态和所述第二偏振态相正交。

进一步地，所述第一三角棱镜、第二三角棱镜、第三三角棱镜的折射率大于1.7。

进一步地，所述第二面的外侧贴有一凸透镜，所述凸透镜的凸面向外，与所述凸面相对的平面与所述第二面相贴合。

进一步地，所述第一面的外侧贴有保护层，用于保护所述第一三角棱镜、第二三角棱镜、第三三角棱镜贴合后的脊。