[发明专利]带有高反膜的三色光合色组合棱镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有高反膜的三色光合色组合棱镜，属光电照明和显示的技术领域。

背景技术

现有的三色光X型合色组合棱镜，采用一个正方体形的X组合棱镜，中间有两片正交的滤光膜。见图1。现以红、绿、蓝三色光合色成白光为例说明之。滤光膜f1反射蓝光，透过红、绿光；滤光膜f2反射红光，透过蓝、绿光。当红、绿、蓝三色光分别从各自的入射面射入X组合棱镜，经滤光膜f1和f2的透射和反射，合色成白光出射。在背景技术的X组合棱镜中，红、绿、蓝三色光都是以45°的入射角分别射向各自对应的滤光膜，这样大的入射角对滤光膜的制作带来很大的难度，滤光膜可应用相对孔径较小。此外，X组合棱镜由四个直角棱镜胶合而成，制作工艺要求严格，成本高。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有高反膜的三色光合色组合棱镜。三色光以较小的入射角射向该组合棱镜中的各自的滤光膜。该组合棱镜具有合色效率高、滤光膜的制作方便、成本低、可应用的相对孔径较大等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。

由六个棱镜、两层滤光膜和两层高反膜构成底面为一个矩形外接两个等腰三角形的直棱柱状的组合棱镜，该组合棱镜的所有面都是抛光面，两层滤光膜在该组合棱镜中相互交叉，夹角为60°，第一滤光膜反射第一色光，透过第二、第三色光，第二滤光膜反射第三色光，透过第一、第二色光，两层高反膜分别镀在两个底面为等腰三角形的直棱柱的内侧面上。三色光分别从两个底面为等腰三角形的直棱柱的外侧面和底面为矩形的直棱柱的一个外侧面射入该组合棱镜，经过滤光膜和高反膜的反射和透射后，成为合色光从底面为矩形的直棱柱的另一个外侧面出射。

现结合附图详细描述本发明的技术方案。

一种带有高反膜的三色光合色组合棱镜，其特征在于，含第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13、第四棱镜14、第五棱镜15、第六棱镜16、第一滤光膜17、第二滤光膜18、第一高反膜19和第二高反膜20，所述的六个棱镜中有四个：第一棱镜11、第三棱镜13、第五棱镜15和第六棱镜16为相同的等腰棱镜和有两个：第二棱镜12和第四棱镜14为相同的正三棱镜，等腰棱镜底面的顶角为120°，等腰棱镜底面腰长与正三棱镜底面的边长相等，所述的四个棱镜的高度相等，第一滤光膜17反射第一色光，透过第二、第三色光，第二滤光膜18反射第三色光，透过第一、第二色光，第一滤光膜18与第二滤光膜19以夹角为60°的方式相交，第一高反膜19反射第一色光，第二高反膜20反射第三色光，第一等腰面212和第三等腰面232分别与第二等腰面222和第四等腰面242胶合，形成的两段胶合面上有第一滤光膜17，第五等腰面213和第七等腰面233分别与第六等腰面243和第八等腰面223胶合，形成的两段胶合面上有第二滤光膜18，第九等腰面2501和第十等腰面2601上分别有第一高反膜19和第二高反膜20，第十一等腰面2502和第十二等腰面2602分别与第一底面221和第二底面241拼合，所述的两个拼合的拼合处可有空气隙或无空气隙，空气隙厚度为0mm～5mm，三个三色光的入射面分别为第三底面251、第四底面211、第五底面261，合色光的出射面为第六底面231，所述的组合棱镜的所有面都是抛光面，所述的棱镜、滤光膜和高反膜构成底面为一个矩形外接两个等腰三角形的直棱柱状的所述的组合棱镜。见图2。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第十一等腰面2502与第一底面221和第十二等腰面2602与第二底面241之间的连接均为胶接。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第二棱镜12与第五棱镜15经第十一等腰面2502与第一底面221组合为一体，第四棱镜14与第六棱镜16经第十二等腰面2602与第二底面241组合为一体。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第一滤光膜17的50％透过率对应的中心波长为585nm±3nm，第二滤光膜18的50％透过率对应的中心波长为500nm±3nm。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第一滤光膜17和第二滤光膜18是消偏振滤光膜。

与背景技术相比，本发明有以下优点：

1、三色光的光能量利用率高

现有的X-棱镜合色器中三色光都是以45°入射角射向各自的滤光膜，制作这样的滤光膜的难度高，限制了F数数值的减少，限制了三色光的光能量利用率。本发明中三色光都是以30°入射角射向各自的滤光膜，降低了制作滤光膜的难度，减小了F数的数值，提高了三色光光能量的利用率。