[发明专利]能提高投影显示颜色均匀性的X立方棱镜组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种能提高投影显示颜色均匀性的X立方棱镜组件(X-prism)，属光电显示的技术领域。

背景技术

目前常见的透射式和反射式液晶投影显示系统虽然各具有不同的系统构架，但几乎所有的系统构架都采用了X立方棱镜组件，其作用是：红、绿和蓝三色光分别射入X立方棱镜组件各自对应的入射面时，被棱镜胶合面上的分光膜反射或透射，在X立方棱镜组件的出射面上合色，或反之，实现分色。

X立方棱镜组件由四个直角棱镜胶合而成，如图1所示。立方棱镜组件1由四个相同的直角棱镜11、12、13和14胶合而成，直角棱镜11的上直角面和直角棱镜13的下直角面上镀有反射蓝光，透射绿光和红光的分光膜15，即蓝膜，直角棱镜11的下直角面和直角棱镜13的上直角面上镀有反射红光，透射蓝光和绿光的分光膜16，即红膜，红光、绿光和蓝光的入射面分别为直角棱镜14、11和12的斜面，出射面是直角棱镜13的斜面。

当红、绿和蓝三色光分别从其对应的入射面入射时，从出射面出射的是白光，即实现合色。反之，当白光从出射面入射时，红、绿和蓝三色光分别从各自的入射面出射，即实现分色。

传统的X立方棱镜组件中，当红、绿和蓝三色光由对应的入射面以一定的孔径角入射时，由于上光束和下光束在红膜和蓝膜中入射角不同，使不同波长的同一颜色的光经过红膜和蓝膜的透过率(或者反射率)不同，引起出射面上的上光束和下光束的光强度不一致。如图2所示，一定波段的绿光以一定的孔径角入射时，以中间轴线为分界线，将入射光束分为上、下两部分，a为上光束，b为下光束，上光束首先通过蓝膜，再经过红膜；下光束先通过红膜，再经过蓝膜。对于上光束来说，通过蓝膜时有较小的入射角，通过红膜时有较大的入射角，对于下光束来说，通过红膜时有较小的入射角，通过蓝膜时有较大的入射角。由于分光膜的特性，不同入射角将产生不同的波长偏移，因此造成上光束和下光束有不同的透过波长带，使光束在不同位置产生颜色的不均匀。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高投影显示颜色均匀性的X立方棱镜组件，该组件能有效改善背景技术的缺点。

本发明采用以下技术方案使上述目的得以实现：本发明采用与背景技术中X立方棱镜组件具有类似的结构，不同之处在于红膜和蓝膜均分别采用中心波长有一个偏移的两段分光膜组成。

现结合附图详细说明本发明的技术方案。

一种能提高投影显示颜色均匀性的X立方棱镜组件2，由四个相同的直角棱镜21、22、23和24胶合而成，直角棱镜21的斜面AD为绿光的入射面，直角棱镜22的斜面AB为蓝光的入射面，直角棱镜24的斜面CD为红光的入射面，直角棱镜23的斜面BC为合色光出射面，其特征在于：直角棱镜21的上直角面OA镀有反射蓝光，透射绿光和红光的分光膜25，直角棱镜23的下直角面OC也镀有反射蓝光，透射绿光和红光的分光膜27，根据不同的孔径角要求，分光膜25和27之间的中心波长的偏移为5nm～25nm，直角棱镜21的下直角面OD上镀有反射红光，透射蓝光和绿光的分光膜28，直角棱镜23的上直角面26上镀有反射红光，透射蓝光的分光膜26，根据不同的孔径角要求，分光膜26和28的中心波长偏移为5nm～30nm。

本发明的进一步特征是，分光膜25和27之间的中心波长偏差的优选值为10nm～20nm，分光膜26和28之间的中心波长偏差的优选值为10nm～20nm。

本发明的进一步特征是，红、绿和蓝三色入射光是S偏振光。

本发明的进一步特征是，红、绿和蓝三色入射光是P偏振光。

本发明的进一步特征是，红、绿和蓝三色入射光同时包含S偏振光和P偏振光。

本发明的进一步特征是，红、绿和蓝三色入射光是自然光。

与背景技术相比，本发明的优点是：本发明的X立方棱镜组件的新型的分光膜使合色(或分色)与入射光的偏振态无关，能提高红、绿和蓝三色光的合色(或分色)效率、光能利用率，和出射光束的颜色均匀性。

附图说明

图1：传统的X立方棱镜组件的结构示意图。

图2：本发明的X立方棱镜组件的结构示意图。

图3：X立方棱镜红、绿和蓝三色光的合光原理示意图。

图4：实施例1所用分光膜25和27的透过率曲线图。

图5：实施例1所用分光膜26和28的透过率曲线图。

图6：分光膜25或27的消偏振膜曲线示意图。

图7：分光膜26或28的消偏振膜曲线示意图。

图8：实施例2所用分光膜25和27的透过率曲线图。